热释电传感器原理与应用
出处:lakado 发布于:2007-04-19 09:36:04
能产生热释电效应的晶体称之为热释电体或热释电元件,其常用的材料有单晶(LiTaO3 等)、压电陶瓷(PZT等)及高分子薄膜(PVFZ等)[2]
热释电传感器利用的正是热释电效应,是一种温度敏感传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,元件两个表面做成电极,当传感器监测范围内温度有ΔT的变化时,热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱电压ΔV。由于它的输出阻抗极高,所以传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ会跟空气中的离子所结合而消失,当环境温度稳定不变时,ΔT=0,传感器无输出。当人体进入检测区时,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,则有信号输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出,所以这种传感器能检测人体或者动物的活动。热释电红外传感器的结构及内部电路见图2所示。传感器主要有外壳、滤光片、热释电元件PZT、场效应管FET等组成。其中,滤光片设置在窗口处,组成红外线通过的窗口。滤光片为6mm多层膜干涉滤光片,对太阳光和荧光灯光的短波长(约5mm以下)可很好滤除。热释电元件PZT将波长在8mm~12mm之间的红外信号的微弱变化转变为电信号,为了只对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅耳滤光片,使环境的干扰受到明显的抑制作用。。
②被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探头接收;
③易受射频辐射的干扰;
④环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵;
⑤被动红外探测器的主要检测的运动方向为横向运动方向,对径向方向运动的物体检测能力比较差。
③噪声抑制数字信号处理
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