用于家庭安防的红外热释电传感器

智能家居的发展，让智能化家庭网络的逐渐普及，作为人类五感的延伸，越来越多的传感器被广泛应用于智能家居设备中。比如气体传感器被用在在燃气报警器、烟雾报警器等家居安防设备中，可以说，安防传感器的存在，对保障家庭安全至关重要。

目前，安防传感器主要包括气体传感器、人体感应传感器、烟雾传感器、门磁传感器等几种类型。今天我们来说说用的最多的被动红外探测器。

被动红外探测器是什么？

被动红外探测器，是依靠被动吸收人体（或动物）活动时身体散发出的红外热能进行报警。

据科学家研究，任何温度高于绝对零度（-273℃）的物体， 总是不断的向外界辐射红外线， 其热辐射产生的光谱主要是位于红外波段。

人体也是一个红外辐射源，辐射的能力因人而异，而且人体不同部位的辐射能力也不相同。人体辐射的红外峰值波长约在10μm处，也就是说，我们只要捕捉红外峰值在10μm的红外辐射源，就能探测到活动的人体。

它是如何探测到红外线的？

那么红外探测器又是如何探测到人体辐射的红外线的呢？被动红外探测器中有2个关键性元件，一个是菲涅尔透镜，另一个是热释电传感器。

菲涅尔透镜

热释电传感器

其中最关键的就是这个热释电传感器，能把人体红外辐射能转换成电能，但是热释电传感器有一个特性，就是一旦红外辐射能没有变化时，就没有信号输出，所以菲涅尔透镜有两个作用，一个是把人体红外能量聚焦到热释电传感器上，另一个作用是把探测区域划分成若干个敏感区与非敏感区。

也就是说人体在菲涅尔透镜前活动时，一会经过敏感区，一会经过非敏感区，聚焦在热释电传感器上的红外能量不断变化，同时输出不断变化的电信号，经放大处理，最后控制继电器输出报警信号。

关键的热释电传感器之特点

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10μm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，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的滤光片，对环境的干扰起到明显的控制作用。

3、被动红外探头的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、传感器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。

以炜盛RD-624为例，它的接受波长为5～14µm，人体辐射的红外线刚好在检测波段的中部区域，因此灵敏度较高。而且传感器采用双灵敏元互补的方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性，同时，传感器整个电路封装在金属包装内（TO-5封装），电磁屏蔽效果较好，是安全、入侵报警、室内出入管理等应用领域的可靠选择。