熱釋電紅外線感測器原理

　　熱釋電紅外線是80年代發展起來的一種新型高靈敏度探測元件。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，並將其轉換成信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅動各種控制，如作開關控制、防盜防火報警、自動覽測等。

　　熱釋電紅外線感測器主要是由一種高熱電係數的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等製成尺寸為2*1mm的探測元件。在每個探測器內裝入一個或兩個探測元件，並將兩個探測元件以反極性串聯，以抑制由於自身溫度升高而產生的干擾。由探測元件將探測並接收到的紅外輻射轉變成微弱的電壓信號，經裝在探頭內的場效應管放大後向外輸出。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設一個菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料製成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，製成一種具有特殊光學系統的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大70以上，這樣就可以測出10~20米範圍內人的行動。

　　菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前方產生一個交替變化的「盲區」和「高靈敏區」，以提高它的探測接收靈敏度。當有人從透鏡前走過時，人體發出的紅外線就不斷地交替從「盲區」進入「高靈敏區」，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈衝形式輸入，從而強其能量幅度。

　　人體輻射的紅外線中心波長為9~10–um，而探測元件的波長靈敏度在0.2~20–um範圍內幾乎穩定不變。在感測器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長範圍為7~10–um，正好適合於人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線感測器。

　　一旦人侵入探測區域內，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，並被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經信號處理而報警。

　　菲泥爾濾光片根據性能要求不同，具有不同的焦距（感應距離），從而產生不同的監控視場，視場越多，控制越嚴密。

　　被動式熱釋電紅外探頭的優缺點優點：本身不發任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。價格低廉。

　　缺點：1、容易受各種熱源、光源干擾；2、被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收；3、易受射頻輻射的干擾；4、環境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度明顯下降，有時造成短時失靈。

　　抗干擾性能：

　　1、防小動物干擾：探測器安裝在推薦地使用高度，對探測範圍內地面上地小動物，一般不產生報警。

　　2、抗電磁干擾：探測器的抗電磁波干擾性能符合GB10408中4.6.1要求，一般手機電磁干擾不會引起誤報。

　　3、抗燈光干擾：探測器在正常靈敏度的範圍內，受3米外H4鹵素燈透過玻璃照射，不產生報警。

　　紅外線熱釋電感測器的安裝要求紅外線熱釋電人體感測器只能安裝在室內，其誤報率與安裝的位置和方式有極大的關係.。正確的安裝應滿足下列條件：

　　1、紅外線熱釋電感測器應離地面2.0-2.2米。

　　2、紅外線熱釋電感測器遠離空調, 冰箱，火爐等空氣溫度變化敏感的地方。

　　3、紅外線熱釋電感測器探測範圍內不得隔屏、傢具、大型盆景或其他隔離物。

　　4、紅外線熱釋電感測器不要直對窗口，否則窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報，有條件的最好把窗帘拉上。紅外線熱釋電感測器也不要安裝在有強氣流活動的地方。

　　紅外線熱釋電感測器對人體的敏感程度還和人的運動方向關係很大。紅外線熱釋電感測器對於徑向移動反應最不敏感, 而對於橫切方向 (即與半徑垂直的方向)移動則最為敏感. 在現場選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報、求得最佳檢測靈敏度極為重要的一環。

熱釋電紅外線感測器應用電路圖