检测技术与转换课程设计(红外探测报警电路

检测技术与转换课程设计(红外探测报警电路内容摘要：

测等领域。 用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比，具有如下特点： ● 不需要用红外线或电磁波等发射源 ； ● 灵敏度高、控制范围大 ； ● 隐蔽性好，可流动安装。 (2) 热释电红外传感器的原理特性 : 热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。 不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及 钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。 为了抑制因自身温度变化而产生的干扰 该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化 并将其转换为电信 6 号 输出。 热释电红外传感器在结构上引入场 效应管的目的在于完成阻抗变换。 由于热电元输出的是电荷信号，并不能直接使用 因而需要用电阻将其转换为电压形式 该电阻阻抗高达１０４Ｍ Ω ，故引入的Ｎ沟道结型场效应管应接成共漏形式 即源极跟随器 来完成阻抗变换。 热释电红外传感器由 传感探测元 、 干涉滤光片 和 场效应管匹配器 三部分组成。 设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。 由于加电极化的电压是有极性的，因此极化后的探测元也是有正、负极性的。 当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时，电路中的传感器将输出电压信号，然后使该信号先通过一个由Ｃ１、Ｃ２、Ｒ１、Ｒ２组成的带通滤波器，该滤波器的上限截止频率为１６Ｈｚ，下限截止频率为０．１６Ｈｚ。 由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱（通常仅有１ｍＶ左右），而且是一个变化的信号，同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式（脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定，通常为０．１～１０Ｈｚ左右），所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。 本设计运用集成运算放大器ＬＭ３ ２４来进行两级放大，以使其获得足够的增益。 当传感器探测到人体辐射的红外线信号并经放大后送给比较器时，若信号幅度超过窗口比较器的上下限，系统将输出高电平信号；无异常情况时则输出低电平信号。 用热释电红外传感器设计的监控报警系统具有结构简单、成本低等优点。 经过多次测试，该系统工作情况稳定。 热释电红外报警器其误报率与安装的位置和方式有极大的关系。 正确的安装应满足下列条件： (1) 报警器应离地面２ .０～２ .２米。 (2) 报警器应远离空调、冰箱、火炉等空气、温度变化比较敏感的地方。 (3) 报警器探测范围内不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。 7 (4) 报警器不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的话最 好把窗帘拉上。 另外，报警器也不要安装在有强气流活动的地方。 在集 — 基极接有电阻的放大电路 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS i z eBD a t e : 10 J ul 2 00 7 S h e e t o f F i l e : D : \ 软件 \ pr ot e l \ E x a m pl e s \ 放大电路及其交流通路 .d d bD r a w n B y:RcRSRsRLU beRfRfC1C2VTEsUiUcEsIcVTIbRlV C C 图 B 为 放大电路 原理图 此电路用晶体三极管和电阻做放大电路，较易简单 LM393 双电压比较器 该器件 采用单电源操作设计，且适用电压范围广。 也可采用分离式电源，低电耗不受电源电压值 影响。 它 还有一个特点是，即使是在单电源操作时，其输入共模电压范围也包括接地。 LM393 系列可直接与 TTL 及 CMOS 逻辑电路接口。 无。