热释电红外传感器结构及型号

1、工作原理

某些晶体，例如钽酸锂、硫酸三甘肽等受热时，晶体两端会产生数量相等、符号相反的电荷。1842年布鲁斯特将这种由温度变化引起的电极化现象正式命名为“pyroelectric”，即热释电效应。红外热释电传感器就是基于热释电效应工作的热电型红外传感器其结构简单坚固，技术性能稳定，被广泛应用于红外检测报警、红外遥控、光谱分析等领域，是目前使用最广的红外传感器。

图1  热释电红外传感器实物图

2、传感器的内部组成结构

热释电红外传感器由滤光片、热释电探测元和前置放大器组成，补偿型热释电传感器还带有温度补偿元件，图2所示为热释电传感器的内部结构。为防止外部环境对传感器输出信号的干扰，上述元件被真空封装在—个金属营内。

图2  热释电传感器的结构

热释电传感器的滤光片为带通滤光片，它封装在传感器壳体的顶端，使特定波长的红外辐射选择性地通过，到达热释电探测元+在其截止范围外的红外辐射则不能通过。

图3  热释电传感器内部电路

热释电探测元是热释电传感器的核心元件，它是在热释电晶体的两面镀上金属电极后，加电极化制成，相当于一个以热释电晶体为电介质的平板电容器。当它受到非恒定强度的红外光照射时，产生的温度变化导致其表面电极的电荷密度发生改变，从而产生热释电电流。

前置放大器由一个高内阻的场效应管源极跟随器构成，通过阻抗变换，将热释电探测元微弱的电流信号转换为有用的电压信号输出。

4、主要参数

工作电压：常用的热释电红外传感器工作电压范围为3～15V;

工作波长：通常为7.5～14μm;

源极电压：通常为0.4～1.1V，R=47kΩ;

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6～10m；

水平角度：约为120°；

工作温度范围：－10℃～＋40℃。

5、热释电红外传感器的型号

P228、LHl958、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）。

6、热释电红外传感器应用电路

应用电路1

应用电路2

应用电路图3

人体感应电子自动门及报警两用电路

本装置可自动控制单位大门的开与关，有人进出时门自动打开，进出过后门自动关闭。夜晚大门停用后，本装置可转作报警器，一旦有人走近大门即产生报警，以告知门卫开小门放人进出。

图1是人体感应信号产生及放大电路。其中RS是热释电远红外被动式传感器，A1、A2是两级放大器。传感器检测到人体红外线后产生的感应信号很微弱，电路中设置了诸多旁路电容都是为了抑制干扰，避免误动作。A3、A4是上、下限电压比较器，平时A2的输出电平比A3⑥脚电平低，而比A4③脚电平高，A3、A4输出皆为低电平。只有传感器感应产生的交变信号经放大达到足够电平才能使A3或A4输出为高电平，以控制后续电路工作。