㈠ 什么是红外线传感器
热释电人体红外线传感器的原理和应用
卿 太 全
热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件。现在，已得到越来越广泛的应用。目前，一些书刊只简要介绍了被动式热释电人体红外线传感器的基本应用。本文就主动式和被动式两方面的基本应用原理作一大致介绍。
一、 热释电人体红外线传感器的基本结构和原理
目前，市场上出现的热释电人体红外线传感器主要有上海产的SD02、PH5324，德国产的LH1954、LH1958，美国HAMAMATSU公司产P2288，日本NIPPON CERAMIC公司的SCA02-1、RS02D等。虽然它们的型号不一样，但其结构、外型和电参数大致相同，大部分可以彼此互换使用。
热释电人体红外线传感器（以下简称：传感器）由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部分组成。图1为P2288、SD02、SCA02-1的外形图。图1a为它们的顶视图，其中较大的矩形部分为滤光窗，两个虚线框矩形为敏感单元，面积约2x1mm2 ，间距1mm。图1b为侧视图；图1c为底视图；它们的监视、探测角度如图1a、d，其中参数为SCA02-1的数据，其它两种的参数大致相同。
1.敏感单元
其内部结构见图1a及图2。对不同的传感器来说，敏感单元的制造材料有所不同。如，SD02的敏感单元由锆钛酸铅制成；P2288由LiTaO3 制成。这些材料再做成很薄的薄片，每一片薄片相对的两面各引出一根电极，在电极两端则形成一个等效的小电容 ，如图2中的P1、P2。因为这两个小电容是做在同一硅晶片上的，而它们形成的等效小电容能自身产生极化，极化的结果是，在电容的两端产生极性相反的正、负电荷。但这两个电容的极性是相反串联的。这正是传感器的独特设计之处，因而使得它具有独特的抗干扰性。
当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时， 由于P1、P2自身产生极化，在电容的两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷，而这两个电容的极性是相反串联的，所以，正、负电荷相互抵消，回路中无电流，传感器无输出。
当人体静止在传感器的检测区域内时，照射到P1、P2上的红外线光能能量相等，且达到平衡，极性相反、能量相等的光电流在回路中相互抵消。传感器仍然没有信号输出。同理，在灯光或阳光下，因阳光移动的速度非常缓慢，P1、P2上的红外线光能能量仍然可以看作是相等的，且在回路中相互抵消；再加上传感器的响应频率很低（一般为0.1~10Hz），即传感器对红外光的波长的敏感范围很窄（一般为5~15um），因此，传感器对它们不敏感。
当环境温度变化而引起传感器本身的温度发生变化时，因P1、P2做在同一硅晶片上的，它所产生的极性相反、能量相等的光电流在回路中仍然相互抵消，传感器无输出。
从原理上讲，任何发热体都会产生红外线，热释电人体红外线传感器对红外线的敏感程度主要表现在传感器敏感单元的温度所发生的变化，而温度的变化导致电信号的产生。环境与自身的温度变化由其内部结构决定了它不向外输出信号；而传感器的低频响应（一般为0.1~10Hz）和对特定波长红外线（一般为5~15um）的响应决定了传感器只对外界的红外线的辐射而引起传感器的温度的变化而敏感，而这种变化对人体而言就是移动。所以，传感器对人体的移动或运动敏感，对静止或移动很缓慢的人体不敏感；它可以抗可见光和大部分红外线的干扰。
2.滤光窗
它是由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的，如图2中的M，滤光窗能有效地滤除7.0~14um波长以外的红外线。例如，SCA02-1对7.5~14um波长的红外线的穿透量为70%，在6.5um处时下降为65%，而在5.0um处时陡降为0.1%；P2288的响应波长为6~14um，中心波长为10um。
物体发射出的红外线辐射能，最强波长和温度的关系满足λm*T=2989（um.k）（其中λm为最大波长，T为绝对温度）。人体的正常体温为36~37.5。C ，即309~310.5K，其辐射的最强的红外线的波长为λm=2989/（309~310.5）=9.67~9.64um，中心波长为9.65um。因此，人体辐射的最强的红外线的波长正好落在滤光窗的响应波长（7~14um）的中心。所以，滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线的通过，以免引起干扰。
综上所述，传感器只对移动或运动的人体和体温近似人体的物体起作用。
菲涅尔透镜 不使用菲涅尔透镜时传感器的探测半径不足2米，只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最大作用。配上菲涅尔透镜时传感器的探测半径可达到10米。例如，一些传感器对远在20米处快速行驶的汽车里的人体也能可靠地检测到。菲涅尔透镜采用塑料片制作而成。图3为它的平面图。从图中可以看出，透镜在水平方向上分寸成3个部分，每一部分在竖直方向上又等分成若干不同的区域。最上面部分的每一等份为一个透镜单元，它们由一个个同心圆构成，同心圆圆心在透镜单元内。中间和下半部分的每一等份也为分别一个透镜单元，同样由同心圆构成，但同心圆圆心不在透镜单元内。当光线通过这些透镜单元后，就会形成明暗相间的可见区和盲区。由于每一个透镜单元只有一个很小的视角，视角内为可见区，视角外为盲区。任何两个相邻透镜单元之间均以一个盲区和可见区相间隔，它们断续而不重叠和交叉，如图3b。这样，当把透镜放在传感器正前方的适当位置时，运动的人体一旦出现在透镜的前方，人体辐射出的红外线通过透镜后在传感器上形成不断交替变化的阴影区（盲区）和明亮区（可见区），使传感器表面的温度不断发生变化，从而输出电信号。也可以这样理解，人体在检测区内活动时，一离开一个透镜单元的视场，又会立即进入另一个透镜单元的视场，（因为相邻透镜单元之间相隔很近），传感器上就出现随人体移动的盲区和可见区，导致传感器的温度变化，而输出电信号。
菲涅尔透镜不仅可以形成可见区和盲区，还有聚焦作用，其焦点一般为5厘米左右，实际应用时，应根据实际情况或资料提供的说明调整菲涅尔透镜与传感器之间的距离，一般把透镜固定在传感器正前方1~5厘米的地方。
菲涅尔透镜一般采用聚乙烯塑料片制成，颜色为乳白色或黑色，呈半透明状，但对波长为10um左右的红外线来说却是透明的。
表1为热释电人体红外线传感器SCA02-1的主要电参数。
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二、 热释电人体红外线传感器的基本应用
图4是由P2288或SCA02-1构成的热释电人体红外线传感器检测与放大电路。
表1
项 目 参 数 条 件
电源电压 2.2~10.0V
源极电压 0.3~2.0V 25．C
源极阻抗 47KΩ Id=6~43uA
电 平 衡 10%Max）
频率响应 0.3~30Hz 12db（Max）
响应波长 7.5~14um 平均大于70%
工作温度 -10~+50。C
图4
PY1为传感器P2288或SCA02-1，IC1为低噪声高速运算放大器LM358等。PY1检测到人体红外线信号后，从2脚输出极微弱的电信号直接输入同相放大器IC1a放大约2500倍，再从1脚输出一定幅度的信号，再经电容C8耦合到反相放大器IC1b进一步放大。IC2构成窗口式电压比较器，当IC1b的7脚电压幅度在Ua和Ub的幅值之间时，IC2的1、7脚无输出；当IC1b的7脚电压幅度大于Ub的幅值时，IC2的7脚输出高电平；当IC1b的7脚电压幅度低于Ua的幅值时，IC2的1脚输出高电平；经D1、D2相互隔离和“或”的作用，从P点输出高电平控制信号。R11用于设置窗口的阀值电平，调节R11可以调整检测器的灵敏度。P点输出高电平控制信号可以用于以下各种实用电路中。
1.“有电，危险”安全警示电路 用于有电的场合，当有人进入这些场合时，通过发出语音和声光提醒人们注意安全。
2.自动门 主要用于银行、宾馆。当有人来到时，大门自动打开，；人离开后又自动关闭。
3.红外线防盗报警器 用于银行、办公楼、家庭等场合的防盗报警。
4.高速公路车辆车流计数器
5.自动开、关的照明灯，人体接近自动开关等。
（本文已发表于《电子世界》1996.10、11期上，此处有删改）
1. 更换三极管TIP110引发的死机故障 2..数字发光价格显示牌 3. 256路呼叫显示器
4.单线进出的电子开关 5.LED指针电子钟 6.新式低压塑料霓虹灯
7.热释电人体红外线传感器的原理和应用
参考http://www.qtq888.com/technology/article.htm
㈡ 什么是红外传感器
红外传感器是利用钽酸锂受势释放电能的原理而制成的有源主动或无源被动式红外探测器。有源主动式红外传感器的工作原理与自动开门器的工作原理相同，即当传感器发出的红外光源被切断时，传感器立即被启动，同时监控站的警报器报警。无源被动式红外传感器的工作原理与热动开关的工作原理相同，当温度发生突然变化时，传感器便被启动。这种传感器非常灵敏，在15米范围内，人的正常体温足以使之启动。红外传感器通常隐蔽布设在监视地区附近，当目标经过时，红外探测头吸收目标发出的红外辐射，释放电荷，变成电信号发出。它能发现视角扇面内20米至50米以内的目标。红外传感器的主要优点是体积小、隐蔽性好、响应速度快，能探测快速运动的目标，并能测定目标方位。
㈢ 红外线传感器的工作原理
利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。
红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。
红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗（见热像仪）；利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报；采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等。
㈣ 人体红外传感器的原理 使用方法
原理：红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
使用方法：调整同心环与红外线探头有一个适当的焦距，红外光正好被探头接收，探头将光信号变成电信号送入电子电路驱动负载工作。人体红外线传感器应该远离空调, 冰箱，火炉等空气温度变化敏感的地方。
(4)红外感应器扩展阅读：
红外光在介质中传播会产生衰减，在金属中传播衰减很大，但红外辐射能透过大部分半导体和一些塑料，大部分液体对红外辐射吸收非常大。
红外传感器应用可以用于非接触式的温度测量，气体成分分析，无损探伤，热像检测，红外遥感以及军事目标的侦察、搜索、跟踪和通信等。
红外传感器的应用前景随着现代科学技术的发展，将会更加广阔。在将来的发展中，主要在红外传感器的性能和灵敏度将会二较大的提高。
㈤ 红外线感应器原理
首先明确一个概念，什么是红外线：在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。红外线感应器是通过红外线反射原理，当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体手或身体摭挡反射到红外线接收管，通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀，电磁阀接受信号后按指定的指令打开阀芯来控制头出水；当人体的手或身体离开红外线感应范围，电磁阀没有接受信号，电磁阀阀芯则通过内部的弹簧进行复位来控制的关水。
㈥ 红外感应器的功能有哪些
1、夜视技术
2、红外探测器
3、红外无损探伤
4、红外气体分析仪
5、具有极高的灵敏度
㈦ 红外线传感器的工作原理是什么
工作原理
利用红外线的物理性质来进行测量。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。
红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。
热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化（这种变化可能是变大也可能是变小，因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻），通过转换电路变成电信号输出。
(7)红外感应器扩展阅读：
红外传感器的作用
1、采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗（见热像仪）。
2、利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报。
3、采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等。
4、具有红外传感器的望远镜可用于军事行动，林地战探测密林中的敌人，城市战中探测墙后面的敌人，以上均利用了红外线传感器测量人体表面温度从而得知敌人所在地。
㈧ 红外感应器怎么用
红外智能节电开关是基于红外线技术的自动控制产品，当有人进入感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，自动接通负载，人不离开感应范围，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。人到灯亮，人离灯熄，亲切方便，安全节能，更显示出人性化关怀。
红外线感应器是根据红外线反射的原理研制的，属于一种智能节水、节能设备。这是标准的称呼，也有称为热红外人体感应器。包括感应水龙头、自动干手器、医用洗手器、自动给皂感应器、感应小便斗冲水器、感应便器。
这种是通过红外线反射原理，当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体手或身体摭挡反射到红外线接收管，通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀
，电磁阀接受信号后按指定的指令打开阀芯来控制头出水；当人体的手或身体离开红外线感应范围，电磁阀没有接受信号，电磁阀阀芯则通过内部的弹簧进行复位来控制的关水。
测到人体红外光谱的变化，自动接通负载，40KHZ的载波，人不离开感应范围，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。人到灯亮，人离灯熄，亲切方便，安全节能，更显示出人性化关怀。红外智能节电开关由于触发的时候不需要人发出任何声音，而是人走过时身体向外界散发红外热量最终控制灯具的开启，当人离开后，经过一定时间的延时，自动熄灭。
㈨ 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。
㈩ 红外传感器是什么意思
分3种
1、能探测到目标的红外光从而 出发开关量输出的传感器
例如：一些红外的人体探测器，当人进入范围以后 ，因为人的身体有热量有红外辐射，传感器会探测到并报警信号输出。
2、能判定目标红外光的强度，输出对应模拟量的传感器
例如用来测量温度的的红外传感器
3、对射式红外传感器
实际上是2类型的，分2部分 1部分发射出红外光 另外1部分接收，当红外光被阻挡以后，判定中间有物体存在