熱釋電紅外傳感器的基本工作原理

　　自動(dòng)門(mén)一般是靠熱釋電紅外傳感器（亦有采用微波多普勒模塊的）來(lái)檢測(cè)人體發(fā)出的紅外線信號(hào)工作的，并不會(huì)向外發(fā)射對(duì)人體有害的射線，故沒(méi)有什么傷害。下面我們來(lái)介紹一下熱釋電紅外傳感器的基本工作原理。

　　熱釋電紅外傳感器的外形如上圖所示。其可以檢測(cè)人體發(fā)出的紅外線信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。傳感器頂部的長(zhǎng)方形窗口加有濾光片，可以使人體發(fā)出的9～10μm波長(zhǎng)的紅外線通過(guò)，而其它波長(zhǎng)的紅外線被濾除，這樣便提高了抗干擾能力。

　　上圖是一款熱釋電紅外傳感器模塊，工作時(shí)，若有人靠近自動(dòng)門(mén)，熱釋電紅外傳感器便會(huì)接收到人體發(fā)出的9～10μm的紅外線信號(hào)，并輸出相應(yīng)的電信號(hào)送至模塊上的放大電路處理，該信號(hào)經(jīng)放大、整形等處理后驅(qū)動(dòng)電機(jī)及機(jī)械裝置使門(mén)自動(dòng)打開(kāi)。這就是自動(dòng)門(mén)的工作原理，整個(gè)工作過(guò)程并沒(méi)有向外發(fā)射什么射線，故不會(huì)對(duì)人體有傷害。為了提高探測(cè)靈敏度，這種紅外感應(yīng)模塊一般都配有上圖所示的菲涅爾透鏡。

　　熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)

　　熱釋電紅外傳感器由濾光片、熱釋電探測(cè)元和前置放大器組成，補(bǔ)償型熱釋電傳感器還帶有溫度補(bǔ)償元件，圖所示為熱釋電傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為防止外部環(huán)境對(duì)傳感器輸出信號(hào)的干擾，上述元件被真空封裝在一個(gè)金屬營(yíng)內(nèi)。

　　熱釋電傳感器的濾光片為帶通濾光片，它封裝在傳感器殼體的頂端，使特定波長(zhǎng)的紅外輻射選擇性地通過(guò)，到達(dá)熱釋電探測(cè)元+在其截止范圍外的紅外輻射則不能通過(guò)。

　　熱釋電探測(cè)元是熱釋電傳感器的核心元件，它是在熱釋電晶體的兩面鍍上金屬電極后，加電極化制成，相當(dāng)于一個(gè)以熱釋電晶體為電介質(zhì)的平板電容器。當(dāng)它受到非恒定強(qiáng)度的紅外光照射時(shí)，產(chǎn)生的溫度變化導(dǎo)致其表面電極的電荷密度發(fā)生改變，從而產(chǎn)生熱釋電電流。

　　前置放大器由一個(gè)高內(nèi)阻的場(chǎng)效應(yīng)管源極跟隨器構(gòu)成，通過(guò)阻抗變換，將熱釋電探測(cè)元微弱的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為有用的電壓信號(hào)輸出。