1、1、组成： 红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。 2、分类： 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。 （1）红外线传感器依动作可分为： 1) 将红外线一部份变换为热，藉热取出电阻值变化及电动势等输出信号之热型。 2) 利用半导体迁徙现象吸收能量差之光电效果及利用因 PN 接合之光电动势效果的量子型。热型的现象俗称为焦热
2、效应。 （2 ）按照功能能够分成五类：1）辐射计，用于辐射和光谱测量； 2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪； 3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图象； 4）红外测距和通信系统； 5）混合系统，是指以各类系统中的两个或者多个的组合。 三、红外传感器主要物理量 (1)响应率谓红外探测器的响应率就是其输出电压与输入的红外辐射功率之比。 (2) 响应波长范围 红外探测器的响应率与入射辐射的波长有一定的关系，热敏红外探测器响应率 r 与波长 无关。光 p 对应响应峰值 rp，rp /2 于对应为截止波长 c。 (3) 噪声等效功率 (NEP) 若投射
3、到探测器上的红外辐射功率所产生的输出电压正好等于探测器本身的噪声电压，这个辐射功率就叫做噪声等效功率(NEP)。噪声等效功率是一个可测量的量。 设入射辐射的功率为 P，测得的输出电压为 U0，然后除去辐射源，测得探测器的噪声电压为 UN，则按比例计算，要使 U0UN，的辐射功率为 (4) 探测率 经过分析，发现 NEP 与检测元件的面积 S 和放大器带宽 f 乘积的平方根成正比，比例系数的倒数称为探测率 D*。即 D*实质上就是当探测器的敏感元件具有单位面积、放大器的带宽为 lHz 时的辐射所获得的信噪比。 (5)响应时间 红外探测器的响应时间就是加入或去掉辐射源的响应速度响应时间，而且加入或
4、去掉辐射源的响应速度响应时间相等。红外探测器的响应时间是比较短的。工作原理：人体都有恒定的体温，一般在 37 度，所以会发出特定波长 10um 左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的 10um 左右的红外线而进行工作的。人体发射的 10um 左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。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。 1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为 10um 左右的红外辐射必须非常敏感。 2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面
5、通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。 3)被动红外探头，其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元件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。 4)一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电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。 5)菲泥尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离） ，从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。红外参数：热释电红外传感器常用型号 目前常用的热释电红外传感器型号主要有P228、L
6、Hl958、LHI954、RE200B、KDS209、PIS209、LHI878、PD632 等。热释电红外传感器通常采用 3 引脚金属封装，各引脚分别为电源供电端 (内部开关管 D 极，DRAIN)、信号输出端(内部开关管 S 极，SOURCE)、接地端(GROUND)。常见的热释电红外传感器外形如图 2 所示。 热释电红外传感器的主要参数: 热释电红外传感器的主要工作参数有: 工作电压:常用的热释电红外传感器工作电压范围为 315V; 工作波长:通常为 7.514 m; 源极电压: 通常为 0.41.1V，R=47k; 输出信号电压 :通常大于 2.0V; 检测距离:常用热释电红外传感器检测距离约为 610m； 水平角度:约为 120； 工作温度范围:10 40硬件连接原理图：其中信号检测电路为传感器检测是否有人体靠近，靠近则发出高电平，报警否则为低电平软件流程图：
