㈠ 什麼是紅外線感測器
熱釋電人體紅外線感測器的原理和應用
卿 太 全
熱釋電人體紅外線感測器是上世紀80年代末期出現的一種新型感測器件。現在，已得到越來越廣泛的應用。目前，一些書刊只簡要介紹了被動式熱釋電人體紅外線感測器的基本應用。本文就主動式和被動式兩方面的基本應用原理作一大致介紹。
一、 熱釋電人體紅外線感測器的基本結構和原理
目前，市場上出現的熱釋電人體紅外線感測器主要有上海產的SD02、PH5324，德國產的LH1954、LH1958，美國HAMAMATSU公司產P2288，日本NIPPON CERAMIC公司的SCA02-1、RS02D等。雖然它們的型號不一樣，但其結構、外型和電參數大致相同，大部分可以彼此互換使用。
熱釋電人體紅外線感測器（以下簡稱：感測器）由敏感單元、阻抗變換器和濾光窗等三大部分組成。圖1為P2288、SD02、SCA02-1的外形圖。圖1a為它們的頂視圖，其中較大的矩形部分為濾光窗，兩個虛線框矩形為敏感單元，面積約2x1mm2 ，間距1mm。圖1b為側視圖；圖1c為底視圖；它們的監視、探測角度如圖1a、d，其中參數為SCA02-1的數據，其它兩種的參數大致相同。
1.敏感單元
其內部結構見圖1a及圖2。對不同的感測器來說，敏感單元的製造材料有所不同。如，SD02的敏感單元由鋯鈦酸鉛製成；P2288由LiTaO3 製成。這些材料再做成很薄的薄片，每一片薄片相對的兩面各引出一根電極，在電極兩端則形成一個等效的小電容 ，如圖2中的P1、P2。因為這兩個小電容是做在同一硅晶片上的，而它們形成的等效小電容能自身產生極化，極化的結果是，在電容的兩端產生極性相反的正、負電荷。但這兩個電容的極性是相反串聯的。這正是感測器的獨特設計之處，因而使得它具有獨特的抗干擾性。
當感測器沒有檢測到人體輻射出的紅外線信號時， 由於P1、P2自身產生極化，在電容的兩端產生極性相反、電量相等的正、負電荷，而這兩個電容的極性是相反串聯的，所以，正、負電荷相互抵消，迴路中無電流，感測器無輸出。
當人體靜止在感測器的檢測區域內時，照射到P1、P2上的紅外線光能能量相等，且達到平衡，極性相反、能量相等的光電流在迴路中相互抵消。感測器仍然沒有信號輸出。同理，在燈光或陽光下，因陽光移動的速度非常緩慢，P1、P2上的紅外線光能能量仍然可以看作是相等的，且在迴路中相互抵消；再加上感測器的響應頻率很低（一般為0.1~10Hz），即感測器對紅外光的波長的敏感范圍很窄（一般為5~15um），因此，感測器對它們不敏感。
當環境溫度變化而引起感測器本身的溫度發生變化時，因P1、P2做在同一硅晶片上的，它所產生的極性相反、能量相等的光電流在迴路中仍然相互抵消，感測器無輸出。
從原理上講，任何發熱體都會產生紅外線，熱釋電人體紅外線感測器對紅外線的敏感程度主要表現在感測器敏感單元的溫度所發生的變化，而溫度的變化導致電信號的產生。環境與自身的溫度變化由其內部結構決定了它不向外輸出信號；而感測器的低頻響應（一般為0.1~10Hz）和對特定波長紅外線（一般為5~15um）的響應決定了感測器只對外界的紅外線的輻射而引起感測器的溫度的變化而敏感，而這種變化對人體而言就是移動。所以，感測器對人體的移動或運動敏感，對靜止或移動很緩慢的人體不敏感；它可以抗可見光和大部分紅外線的干擾。
2.濾光窗
它是由一塊薄玻璃片鍍上多層濾光層薄膜而成的，如圖2中的M，濾光窗能有效地濾除7.0~14um波長以外的紅外線。例如，SCA02-1對7.5~14um波長的紅外線的穿透量為70%，在6.5um處時下降為65%，而在5.0um處時陡降為0.1%；P2288的響應波長為6~14um，中心波長為10um。
物體發射出的紅外線輻射能，最強波長和溫度的關系滿足λm*T=2989（um.k）（其中λm為最大波長，T為絕對溫度）。人體的正常體溫為36~37.5。C ，即309~310.5K，其輻射的最強的紅外線的波長為λm=2989/（309~310.5）=9.67~9.64um，中心波長為9.65um。因此，人體輻射的最強的紅外線的波長正好落在濾光窗的響應波長（7~14um）的中心。所以，濾光窗能有效地讓人體輻射的紅外線通過，而最大限度地阻止陽光、燈光等可見光中的紅外線的通過，以免引起干擾。
綜上所述，感測器只對移動或運動的人體和體溫近似人體的物體起作用。
菲涅爾透鏡 不使用菲涅爾透鏡時感測器的探測半徑不足2米，只有配合菲涅爾透鏡使用才能發揮最大作用。配上菲涅爾透鏡時感測器的探測半徑可達到10米。例如，一些感測器對遠在20米處快速行駛的汽車里的人體也能可靠地檢測到。菲涅爾透鏡採用塑料片製作而成。圖3為它的平面圖。從圖中可以看出，透鏡在水平方向上分寸成3個部分，每一部分在豎直方向上又等分成若干不同的區域。最上面部分的每一等份為一個透鏡單元，它們由一個個同心圓構成，同心圓圓心在透鏡單元內。中間和下半部分的每一等份也為分別一個透鏡單元，同樣由同心圓構成，但同心圓圓心不在透鏡單元內。當光線通過這些透鏡單元後，就會形成明暗相間的可見區和盲區。由於每一個透鏡單元只有一個很小的視角，視角內為可見區，視角外為盲區。任何兩個相鄰透鏡單元之間均以一個盲區和可見區相間隔，它們斷續而不重疊和交叉，如圖3b。這樣，當把透鏡放在感測器正前方的適當位置時，運動的人體一旦出現在透鏡的前方，人體輻射出的紅外線通過透鏡後在感測器上形成不斷交替變化的陰影區（盲區）和明亮區（可見區），使感測器表面的溫度不斷發生變化，從而輸出電信號。也可以這樣理解，人體在檢測區內活動時，一離開一個透鏡單元的視場，又會立即進入另一個透鏡單元的視場，（因為相鄰透鏡單元之間相隔很近），感測器上就出現隨人體移動的盲區和可見區，導致感測器的溫度變化，而輸出電信號。
菲涅爾透鏡不僅可以形成可見區和盲區，還有聚焦作用，其焦點一般為5厘米左右，實際應用時，應根據實際情況或資料提供的說明調整菲涅爾透鏡與感測器之間的距離，一般把透鏡固定在感測器正前方1~5厘米的地方。
菲涅爾透鏡一般採用聚乙烯塑料片製成，顏色為乳白色或黑色，呈半透明狀，但對波長為10um左右的紅外線來說卻是透明的。
表1為熱釋電人體紅外線感測器SCA02-1的主要電參數。
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二、 熱釋電人體紅外線感測器的基本應用
圖4是由P2288或SCA02-1構成的熱釋電人體紅外線感測器檢測與放大電路。
表1
項 目 參 數 條 件
電源電壓 2.2~10.0V
源極電壓 0.3~2.0V 25．C
源極阻抗 47KΩ Id=6~43uA
電 平 衡 10%Max）
頻率響應 0.3~30Hz 12db（Max）
響應波長 7.5~14um 平均大於70%
工作溫度 -10~+50。C
圖4
PY1為感測器P2288或SCA02-1，IC1為低雜訊高速運算放大器LM358等。PY1檢測到人體紅外線信號後，從2腳輸出極微弱的電信號直接輸入同相放大器IC1a放大約2500倍，再從1腳輸出一定幅度的信號，再經電容C8耦合到反相放大器IC1b進一步放大。IC2構成窗口式電壓比較器，當IC1b的7腳電壓幅度在Ua和Ub的幅值之間時，IC2的1、7腳無輸出；當IC1b的7腳電壓幅度大於Ub的幅值時，IC2的7腳輸出高電平；當IC1b的7腳電壓幅度低於Ua的幅值時，IC2的1腳輸出高電平；經D1、D2相互隔離和「或」的作用，從P點輸出高電平控制信號。R11用於設置窗口的閥值電平，調節R11可以調整檢測器的靈敏度。P點輸出高電平控制信號可以用於以下各種實用電路中。
1.「有電，危險」安全警示電路 用於有電的場合，當有人進入這些場合時，通過發出語音和聲光提醒人們注意安全。
2.自動門 主要用於銀行、賓館。當有人來到時，大門自動打開，；人離開後又自動關閉。
3.紅外線防盜報警器 用於銀行、辦公樓、家庭等場合的防盜報警。
4.高速公路車輛車流計數器
5.自動開、關的照明燈，人體接近自動開關等。
（本文已發表於《電子世界》1996.10、11期上，此處有刪改）
1. 更換三極體TIP110引發的死機故障 2..數字發光價格顯示牌 3. 256路呼叫顯示器
4.單線進出的電子開關 5.LED指針電子鍾 6.新式低壓塑料霓虹燈
7.熱釋電人體紅外線感測器的原理和應用
參考http://www.qtq888.com/technology/article.htm
㈡ 什麼是紅外感測器
紅外感測器是利用鉭酸鋰受勢釋放電能的原理而製成的有源主動或無源被動式紅外探測器。有源主動式紅外感測器的工作原理與自動開門器的工作原理相同，即當感測器發出的紅外光源被切斷時，感測器立即被啟動，同時監控站的警報器報警。無源被動式紅外感測器的工作原理與熱動開關的工作原理相同，當溫度發生突然變化時，感測器便被啟動。這種感測器非常靈敏，在15米范圍內，人的正常體溫足以使之啟動。紅外感測器通常隱蔽布設在監視地區附近，當目標經過時，紅外探測頭吸收目標發出的紅外輻射，釋放電荷，變成電信號發出。它能發現視角扇面內20米至50米以內的目標。紅外感測器的主要優點是體積小、隱蔽性好、響應速度快，能探測快速運動的目標，並能測定目標方位。
㈢ 紅外線感測器的工作原理
利用紅外線的物理性質來進行測量的感測器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質。任何物質，只要它本身具有一定的溫度（高於絕對零度），都能輻射紅外線。紅外線感測器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，並且有靈敏度高，響應快等優點。
紅外線感測器包括光學系統、檢測元件和轉換電路。光學系統按結構不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件應用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高，電阻發生變化，通過轉換電路變成電信號輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料製成。
紅外線感測器常用於無接觸溫度測量，氣體成分分析和無損探傷，在醫學、軍事、空間技術和環境工程等領域得到廣泛應用。例如採用紅外線感測器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發現溫度異常的部位，及時對疾病進行診斷治療（見熱像儀）；利用人造衛星上的紅外線感測器對地球雲層進行監視，可實現大范圍的天氣預報；採用紅外線感測器可檢測飛機上正在運行的發動機 的過熱情況等。
㈣ 人體紅外感測器的原理 使用方法
原理：紅外感應源通常採用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，後續電路經檢測處理後就能產生報警信號。
使用方法：調整同心環與紅外線探頭有一個適當的焦距，紅外光正好被探頭接收，探頭將光信號變成電信號送入電子電路驅動負載工作。人體紅外線感測器應該遠離空調, 冰箱，火爐等空氣溫度變化敏感的地方。
(4)紅外感應器擴展閱讀：
紅外光在介質中傳播會產生衰減，在金屬中傳播衰減很大，但紅外輻射能透過大部分半導體和一些塑料，大部分液體對紅外輻射吸收非常大。
紅外感測器應用可以用於非接觸式的溫度測量，氣體成分分析，無損探傷，熱像檢測，紅外遙感以及軍事目標的偵察、搜索、跟蹤和通信等。
紅外感測器的應用前景隨著現代科學技術的發展，將會更加廣闊。在將來的發展中，主要在紅外感測器的性能和靈敏度將會二較大的提高。
㈤ 紅外線感應器原理
首先明確一個概念，什麼是紅外線：在光譜中波長自0.76至400微米的一段稱為紅外線，紅外線是不可見光線。所有高於絕對零度（-273.15℃）的物質都可以產生紅外線。現代物理學稱之為熱射線。紅外線感應器是通過紅外線反射原理，當人體的手或身體的某一部分在紅外線區域內，紅外線發射管發出的紅外線由於人體手或身體摭擋反射到紅外線接收管，通過集成線路內的微電腦處理後的信號發送給脈沖電磁閥，電磁閥接受信號後按指定的指令打開閥芯來控制頭出水；當人體的手或身體離開紅外線感應范圍，電磁閥沒有接受信號，電磁閥閥芯則通過內部的彈簧進行復位來控制的關水。
㈥ 紅外感應器的功能有哪些
1、夜視技術
2、紅外探測器
3、紅外無損探傷
4、紅外氣體分析儀
5、具有極高的靈敏度
㈦ 紅外線感測器的工作原理是什麼
工作原理
利用紅外線的物理性質來進行測量。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質。任何物質，只要它本身具有一定的溫度（高於絕對零度），都能輻射紅外線。紅外線感測器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，並且有靈敏度高，反應快等優點。
紅外線感測器包括光學系統、檢測元件和轉換電路。光學系統按結構不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。
熱敏元件應用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高，電阻發生變化（這種變化可能是變大也可能是變小，因為熱敏電阻可分為正溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻），通過轉換電路變成電信號輸出。
(7)紅外感應器擴展閱讀：
紅外感測器的作用
1、採用紅外線感測器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發現溫度異常的部位，及時對疾病進行診斷治療（見熱像儀）。
2、利用人造衛星上的紅外線感測器對地球雲層進行監視，可實現大范圍的天氣預報。
3、採用紅外線感測器可檢測飛機上正在運行的發動機 的過熱情況等。
4、具有紅外感測器的望遠鏡可用於軍事行動，林地戰探測密林中的敵人，城市戰中探測牆後面的敵人，以上均利用了紅外線感測器測量人體表面溫度從而得知敵人所在地。
㈧ 紅外感應器怎麼用
紅外智能節電開關是基於紅外線技術的自動控制產品，當有人進入感應范圍時，專用感測器探測到人體紅外光譜的變化，自動接通負載，人不離開感應范圍，將持續接通；人離開後，延時自動關閉負載。人到燈亮，人離燈熄，親切方便，安全節能，更顯示出人性化關懷。
紅外線感應器是根據紅外線反射的原理研製的，屬於一種智能節水、節能設備。這是標準的稱呼，也有稱為熱紅外人體感應器。包括感應水龍頭、自動干手器、醫用洗手器、自動給皂感應器、感應小便斗沖水器、感應便器。
這種是通過紅外線反射原理，當人體的手或身體的某一部分在紅外線區域內，紅外線發射管發出的紅外線由於人體手或身體摭擋反射到紅外線接收管，通過集成線路內的微電腦處理後的信號發送給脈沖電磁閥
，電磁閥接受信號後按指定的指令打開閥芯來控制頭出水；當人體的手或身體離開紅外線感應范圍，電磁閥沒有接受信號，電磁閥閥芯則通過內部的彈簧進行復位來控制的關水。
測到人體紅外光譜的變化，自動接通負載，40KHZ的載波，人不離開感應范圍，將持續接通；人離開後，延時自動關閉負載。人到燈亮，人離燈熄，親切方便，安全節能，更顯示出人性化關懷。紅外智能節電開關由於觸發的時候不需要人發出任何聲音，而是人走過時身體向外界散發紅外熱量最終控制燈具的開啟，當人離開後，經過一定時間的延時，自動熄滅。
㈨ 紅外感測器的工作原理是什麼
紅外感測器背後的物理學由三個定律決定：
普朗克輻射定律：溫度T不等於0 K的每個物體都會發射輻射
Stephan Boltzmann定律：黑體在所有波長發射的總能量與絕對溫度有關
Wein的位移定律：不同溫度的物體發出的光譜在不同波長處達到峰值
所有溫度大於絕對零度（0開爾文）的物體都具有熱能，因此是紅外輻射源。
拓展資料
紅外感測器是一種電子儀器，用於感知周圍環境的某些特徵。它通過發射或檢測紅外輻射來做到這一點。紅外感測器還能夠測量物體發出的熱量並檢測運動。
紅外技術不僅存在於工業中，也存在於日常生活中。例如，電視使用紅外探測器來解釋從遙控器發送的信號。無源紅外感測器用於運動檢測系統，LDR感測器用於室外照明系統。紅外感測器的主要優點包括低功耗要求，簡單的電路和攜帶型功能。
紅外感測器可以是主動或被動的，它們可以分為兩種主要類型：
熱紅外感測器- 使用紅外線能量作為熱量。它們的光敏性與檢測到的波長無關。熱探測器不需要冷卻，但響應時間慢，檢測能力低。在此處閱讀有關熱紅外感測器的更多信息。
量子紅外感測器- 提供更高的檢測性能和更快的響應速度。它們的光敏性取決於波長。必須冷卻量子探測器以獲得精確的測量。
㈩ 紅外感測器是什麼意思
分3種
1、能探測到目標的紅外光從而 出發開關量輸出的感測器
例如：一些紅外的人體探測器，當人進入范圍以後 ，因為人的身體有熱量有紅外輻射，感測器會探測到並報警信號輸出。
2、能判定目標紅外光的強度，輸出對應模擬量的感測器
例如用來測量溫度的的紅外感測器
3、對射式紅外感測器
實際上是2類型的，分2部分 1部分發射出紅外光 另外1部分接收，當紅外光被阻擋以後，判定中間有物體存在