热释电红外传感器前置放大电路的设计

热释电红外传感器是一种能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输出的设备。这种传感器的工作原理是，当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，即热释电效应。

说到优点，首先，热释电红外传感器本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，这使得它在使用过程中不会对周围环境产生干扰。其次，该传感器的价格相对低廉，成本较低。此外，还具有优越的性价比和抗白光能力强的特点。

然而，这种传感器也存在一些缺点。首先，它容易受到各种热源、光源的干扰。其次，由于是被动红外，所以穿透力较差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。最后，它还容易受到射频辐射的干扰。

下面小编给大家介绍一下关于热释电传感器的原理和电路设计。

热释电传感器的原理

热释电红外传感器一般由管帽、管座、红外滤光片、敏感元、场效应管或者数字芯片等主要部分组成。

利用热释电材料的自发极化强度随着外界温度的变化而产生电荷移动的特性，以非接触方式检测出人体辐射的红外能量的变化，将其转化成电信号，以电压或电流形式输出，并通过功率放大器将信号放大，达到控制电路的目的。

热释电红外传感器前置放大电路的设计

根据热释电红外传感器输出信号特性，前置放大电路信号处理要从多种噪声干扰中提取有用的微弱信号，故前置放大电路应具有低噪声、高增益、低频特性好、抗干扰能力强等特点。因此，通常由如图所示的包括带通滤波、两级高增益放大、比较电路三个部分组成。

上图中热释电传感器D端和5V电源间串联10kΩ电阻，用于降低射频干扰，G端接地，S端接47kΩ负载电阻，偏置电压约为1V。传感器输出直接耦合到低噪声运放(LM324)构成的带通滤波和第一级放大电路的反向输入端，再由电阻R6 、电容C8耦合到第二级反向放大电路进行进一步滤波、放大。

近些年来，热释电红外传感器除了用于遥感、制导、夜视、主动雷达、热成像、气体分析、辐射计、测温等军事和工业场合外，它在消费电子电器产品中的应用正迅速增长。目前应用最多的是检测人的传感器，比如用于防盗报警系统。

热释电红外传感器目前主要应用在家居安防、智能办公、智能灯具、感应开关、智能家居、智能门铃、入侵检测、感应玩具、智能家电、自动化控制等领域。