电红外传感器（红外传感器电路）

本文目录一览：

• 1、热释电红外传感器电路中放大器作用
• 2、红外线传感器分为几种
• 3、pir人体红外传感器隔玻璃有效果吗
• 4、红外传感器的工作原理是什么？
• 5、红外传感器的原理和构造是什么？
• 6、基于热释电红外传感器的无线监控报警系统设计 热释电红外传感器

热释电红外传感器电路中放大器作用

保证整个电路工作的稳定性。放大器具有温度补偿功能，其主要作用是当环境温度增高或背景红外辐射能量增加时，可使放大器的增益随着它们的增高而渗亮自动提升，从而保证整个电路并喊宽工作的稳定性。热释电红外线传感器是利用红外线来进行数绝亮据处理的一种传感器。

红外线传感器分为几种

根据发出方式不同，红外传感器可分为主动式和被动式两种。 一、主动红外传感器 主动红外传感器的发射机发出一束经调制的红外光束，被红外接收机接收，从而形成一条红外光束组成的警戒线。当遇到树叶、雨、小动物、雪、沙尘、雾遮挡则不应报警，人或相当体积的物品遮挡将发生报警。 主动红外探测器技术主要采用一发一收，属于线形防范，现在已经从最初的单光束发展到多光束，而且还可以双发双受，最大限度的降低误报率，从而增强该产品的稳定性，可靠性。 由于红外线属于环境因素不相干性良好（对于环境中的声响、雷电、振动、各类人工光源及电磁干扰源，具有良好的不相干性）的探测介质；同时也是目标因素相干性好的产品（只有阻断红外射束的目标，才会触发报警），所以主动式红外传感器将会得到进一步的推广和应用。 二、被动红外传感码梁携器 被动红外传感器是靠探测人体发射的红外线来进行工作的。传感器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红迟伏外传感器通常采用热释电元件，这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷，检测处理后产生报警。 这种传感器是以探测人体辐射为目标的。所以辐射敏感元件对波长为10μm左右的红外辐射必须非常敏感。为了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滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。 被动红外传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释电元几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。 一旦入侵人进入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜而聚焦，从而被热释电元接收，但是两片热释电渣腊元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。被动红外传感器被广泛的应用在人体红外探测器中。

pir人体红外传感器隔玻璃有效果吗

没有效果。PIR人体红外传感器有两个袭衡重要元件，一个是热释电红外传感器(PIR)，它主要通过感知人体或动物等发出的红外线并转化成电压信号输出，另一个就是菲涅尔透镜，它主要有两个作用，一是聚焦作用，即将热释的红外信号折射（反射）在PIR上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释埋磨红外信号，这样PIR就能产生变化的电信号。

由于人体发出的红外线是十弯禅斗分微弱的，所以热释电红外传感器需要增加菲涅尔透镜实现更高精准的人体移动检测。当遇到玻璃、窗帘等阻挡时，人体发出的红外线会衰减，无法穿透玻璃，也会影响传感器的识别范围，所以在安装时要避免被玻璃等遮挡。

红外传感器的工作原理是什么？

红外传感器背后的物理学由三个定律决定：

普朗克辐射定律：温度T不等于0 K的每个物体都会发射辐射

Stephan Boltzmann定律：黑体在所有波长发射的总能量与绝对温度有关

Wein的位移定律：不同温度的物体发出的光谱在不同波长处达到峰值

所有温度大于绝对零度（0开尔文）的物体都具有谈局弊热能，因此是红外辐射源。

拓展资料

红外传感器是一种电子仪器，用于感知周围环境的某些特征。它通过发射或检测红外辐射来做到这一点。红外传感器还能够测量物体发出的热量并检测运动。

红外技术不仅存在于工业中，也存在于日常生活中。例如，电视使用红外探测器来解释从遥控器发送的信号。无源红外传感器用于运动检测系统，LDR传感腊喊器用于室外照明系统。红外传感器的主要优点包括低功耗要求，简单的电路和便携式功能。

红外传感器可以是主动或被动的，它们可以分为两种主要类型：

热红外传感器 - 使用红外线能量作为热量。它们的光含族敏性与检测到的波长无关。热探测器不需要冷却，但响应时间慢，检测能力低。在此处阅读有关热红外传感器的更多信息。

量子红外传感器 - 提供更高的检测性能和更快的响应速度。它们的光敏性取决于波长。必须冷却量子探测器以获得精确的测量。

参考资料:红外传感器

红外传感器的原理和构造是什么？

最近在和用到红外滤光片做传丛陪如感器的朋友讨论了一下红外传感器的组成，关于红外滤光片的用途和原理都需要一些基础的专业知识了解，它的应用面将会越来越广。

红外传感器由以下四个主要部分构成：

①构成电路的铝基板、场效应晶体管（FET）；

②具有热释电效应的陶瓷材料；

③ 限制入射红外波长的窗口材料；

④ 外壳TO—5型管帽和管座。

由于热释电红外传感器中电容的电流发生器输出阻抗高，且输出电压信号又极其微弱，故在管内的敏感转换元件FET上加一层黑色氧化膜以提高其转换效率。在负载电阻上并联一个放大器及厚膜电阻，以达到阻抗变换的目的。在管壳的顶部设有滤光镜（TO一5封装），而树脂封装的则设在侧面。

红外组合件的构造由于探测器元件单独使用时，存在着探测距离较短、获得的信号后续电路不易处理的不足，所以目前多选用红外组合件来探测。红外组合件由热释电红外传感器、红外滤光片乱哪、测量转换电路和密封管壳构成。渗启红外滤光片可以扩大探测范围，提高测量的灵敏度；测量转换电路可以完成滤波、放大等信号处理过程；密封管壳能防止因外界噪声引起的错误动作。这种组合件体积小、成本低、功能多样，所以应用广泛。

基于热释电红外传感器的无线监控报警系统设计 热释电红外传感器

本设计旨在制作出一种功能强大的报警系统，在出现紧急情况时能及时通知当事人，即便其不在现场附近，并自动呼叫报警。相比普通的报警器，本设计将重点放在远程语音报警上，只要接上适当的传感器就可组成防盗报警、火灾报警、煤气泄露报警等多功能报警系统，并附加实现一些智能控制功能，赋予报警系统更强大和完整的功能，以满足人们对安全报警的需求。本系统基于电话网络但是与电话互相独立不会影响电话的正常使用，并通过语音提示操作，人机交互友好。

系统原理及系统框图

本系统主要包括电话自动摘机和挂机电路，DTMF信号收发电路，语音提示电路，报警电路，键盘显示电路，人体信号检测电路，编码电路，无线发射电路，以及作为主核心的单片机控制电路，系统结构框图如图1所示。我们设定报警部分为本系统主体工作部分，即实时监控房内安全情况，在软件上表现为主循环，当有振铃信号或设定信号时才中断去执行相应操作。在此我们需要对人体的红外辐射敏感并且抗干扰(如小动物等)的传感器，为此我们选用被动式热释电红外探测器，并在它的辐射照面覆盖特殊的菲尼尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。设定部分的功能是存储报警时需要拨打的号码，并设定主人身份验证密码。为了系统的简洁采用液晶屏显示。

当红外线人体检测电路检测到有人体入侵时，编码电路将该检测探头的地址编码，并且经过无线发射电路将检测到有人体入侵的探头的地址发送给无线接收电路，经CPU译码后，LED显示报警地址，同时发出声光报警或者向主任拨打预先设定的电话进行报警。

信号检测电路

信号检测电路主要由热释电红外检测探头SD02和BISS0001信号处理电路组成。

信号检测电路如图2所示。配以滤波镜片和阻抗匹配用场效应管组成的热释电红外传感器，以非接触方式检测出来自人体的红外辐射并将其转换成电信号，经BISS0001中的运放N1的前置放大、运算放大器N2的第二级放大，将直流电位抬高为内置电压Um后送到由比较器N4、N5组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Us。由于内置电压UH≈0.7UDD、UL≈0.3UDD，当UDD=5V时，可有效地抑制±1V的噪声干扰。N3作为条件比较器，当输入电压Uc小于内置电压UR(≈0.2UDD)时，N3输出衡拆为低电平封住了Us向下级递送。而当UcUR时，N3输出为高电平，打开与门N7，此时若有触发信号Us的上跳变前沿到来，则可启动延时定时器，同时Uo输出为高电平。比较器的域值选取很重要，域值太低易误报，太高则灵敏度低。

在定时周期Tx内，BISS0001的输出端2为高电位，则晶体管VT1饱和导通，其集电极为低电位，将这一信号送到由单片机及无线发射电路组成的编码及无线发射电路，接到编码用的单片机的P0.0口，单片机将该探头编码后通过无线发射；在Tx结束时，BISS0001进入封锁周期Ti，其输出端变为低电平，晶体管截止，其集电极为高电平。BISS0001的1脚(A端)与电源相连，使信号检测电路处于重复触发。Tx定时间隔可由BISS0001的3脚和4脚上咐缓枣所接的电阻和电容来确定。信号检测探头仰角可在120。范围内调节，并通过改变仰角来进行实际探测距离的调节，我们可通过实际测试来调整，也可以调整信号检测电路中的可调电阻RP来调整探头的检测距离，本设计电路可探测距离为30m。

编码电路岛无线收发射模块

编码电路和无线发射电路由单片机和收发一体芯片nRF401组成，其电路外围元件少，电路简单。

本设计中采用挪威Nordic公司新推出的集发射接收为一体的nRF401无线数传芯片，它是一个为433MHz ISM频段设计的真正哪穗单片机UHF无线收发芯片，采用FSK调制解调技术。采用高增益天线的情况下传输距离可达3000m。

编码及无线收发射电路如图3所示。通过AT89C5l的P2.0口控制射频芯片的PWR_UP，使其为“1”时表示进入正常工作模式，为“0”时表示进入待机模式；P2.2接射频芯片的CS，控制发送接收频率，为“1”表示工作频率为434.32MHz。为“0”表示工作频率为433.92MHz。P2.1控制射频芯片的TXEN端，使其为“1”表示进入发送模式，为“0”表示进入接收模式。

MT8880与AT89C51及语音电路的接口

DTMF信号发送/接收电路采用MITEL公司推出的专门用于处理DTNF信号的专用集成电路MT8880芯片，不仅具有接收和发送DTMF信号的自动拨号功能，还可以检测电话干线上拨号音、回铃音和忙音等信号音。适合与单片机接口，外围电路简单。

MT8880内部有5个寄存器，分别为接收数据寄存器、发送数据寄存器、收发控制寄存器CRA和CRB以及收发状态寄存器。在本设计中，仅采用发送数据寄存器、收发控制寄存器CRA和CRB发送DTMF信号实现自动拨号功能。发送数据寄存器中的数据决定要发送的双音频信号的频率，因此只能向发送数据寄存器写入数据。两个收发控制寄存器占用同一个地址，因此根据CRA中的寄存器选择位的值决定是否对CRB进行操作。

ISDl420语音芯片采用直接模拟存储技术，且录放音质极好，并有一定的混响效果；它的外围元件简单，仅需简单的阻、容器件即可组成简单的录、放音电路；无须后备电源，信息存储时间长，不需要专用的编程器及语音开发器；具有较强的选址能力，可把存储器分成160段来管理，形成最小的录放时间为125ms。在本设计中，因需要四段报警提示语音，因此在语音分段方法设计时均将每段语音设为5s，其起始地址分别为00000000B、00101000B、01010000B、01111000B。

ISDl402的数据口A3、A4、A5、A6分别接单片机端口扩展芯片8255的PB0、PB1、PB2、PB3口，A0、A1、A2、A7接地，PLAYL接8255的PB5脚，SP经电容C14将语音信号偶合后送去电话接口电路。当按下开关SB1，录音指示LED发光并同时开始录音。当有警情时，单片机控制DTMF信号发送/接收电路自动拨打电话，电话接通后单片机根据不同的探测器送来的信号向ISDl420发送要放哪一段录音的指令和 放音指令。ISD 1420则将语音信号送到电话接口电路，等待放音完毕以后，单片机发送挂机命令，报警完毕。

MT8880的DO～D3口分别接8255的PA0～PA3口，CLK2接PA4口，R/W接PA5口，RSO接PA6口，CS接PA7口，IRQ接主控电路处理器89C51的TO口，用来记录各种脉冲的个数。来自语音电路的信号经过R44送到电话线上去。继电器K用来控制摘挂机，晶体管的B极接主控电路处理器89C51的P1.2口，当P1.2为“1”时，V2导通，继电器K闭合，电话接通，当P1.2为“0”时，V2截止，电话挂机。

主控电路处理器89C51的P0口分别接8255的DO～D7口和74HC373的DO～D7口，74HC373的Q0和Q1分别接8255的A0和A1，89C51的P2.5、P2.6、P2.7分别接74HCl38的A、B、C口，74HCl38的YO接8255的CS端。

软件设计

1.信号音的识别方法

系统在巡检到警情信号后就模拟摘机。为了识别模拟摘机后电话系统是否处于可拨号的状态、电话拨完号码后电话是否接通以及对方是否摘机接听电话等几种状态，系统必须进行信号音的识别。为了识别信号音，必须知道各种信号音的特性。各种信号音特性如下。

拨号音：450±25Hz连续蜂音。

忙音：0.35s断0.35s通的450±25Hz蜂音，音段周期为0.7s。

回铃音：4s断ls通的450±25Hz蜂音，音段周期为5s。

这些电话信号均是模拟信号，然而单片机是无法识别模拟信号的，故必须先将模拟信号转换为脉冲信号，然后再根据脉冲信号的脉冲个数进行识别。这些电话音频信号的脉冲个数计算公式为N=tm/T。其中，N为每音段周期的脉冲个数；T为电话音频信号的音频周期，单位为s；tm为信号音段周期的导通时间，单位为s。

在实际使用中，主要需要识别拨号音、忙音和回铃音。分析这3种信号的特性可以看出，在一定的计数时间内，其脉冲个数是不一样的。在本设计中采用2s计数判断拨号音，采用2.8s(即4个忙音周期)判断是否为忙音。随后采用1s为一个计数单元，采用计五次后的累加脉冲数来判断对方是否接听电话。若有，则放相应的报警提示语音；否则再计1s，然后计算最后5s内的脉冲数，再次判断对方是否摘机。如此反复。直到超过等待时间仍没有人接听电话就挂机。由于干扰和一些其他因素的存在，难免会有误判的现象而导致漏报警情。因此采取在所有预先设定的电话至少有一个拨通就只拨一遍。如果全部投拨通或者没人接听则把所有预存电话重拨一遍，这样漏报报警的概率就非常低以致可忽略不计。

2.软件流程图及拨号程序

自动拨号程序的流程图如图4所示。

3.编程过程中应注意的几点

首先，MT8880的DTMF产生器是发送部分的主体，它产生全部16种失真小、精度高的标准双音频信号，这些频率均由3.579545MHz晶体振荡器分频产生。电路由数字频率合成器、行/列可编程分频器、开关电容式D/A变换器组成。行和列单音正弦波经混合、滤波后产生双音频信号。通过DTMF编解码表把编码数据写入MT8880发送寄存器产生单独的fLOW和fHIGH，一旦编码错误就会导致拨号失败，故在编程过程中要十分小心。

其次，在摘机后应延时一段时间再去判断摘机音，因为本系统采用机械继电器实现自动摘机，故应考虑继电器的响应时间。 最后，一个电话号码拨完后不能立即拨下一个电话号码，应保证挂机的最短有效时间以确保前一电话号码确实已挂机，否则拨下一个电话号码时会没有拨号音。

结论

该系统编码解码都用软件方式实现，传输方式采用双向传输。如果发生警情，则向主机发送一数据串，该数据串由以下几个部分组成：4位地址码，8位数据码，1位起始位，1位奇偶校验位。主机接收到数据后首先进行校验，如果数据有错则要求重新发送刚才的数据，直到正确。接收到正确的数据信息后，接下来的工作就是核对地址码，如果地址码与主机设置的地址相同则表明该数据可能是来自本系统外的设备发送的数据，不进行解码，收到与主机设置地址相同的数据才进行解码。

关键词：传感器 热释电红外传感器 线传感器 电红外传感器 红外传感器