红外传感器原理-红外线传感器

红外传感器原理-红外线传感器 红外传感器原理-红外线传感器 红外线传感器 红外线传感器 一、引入 教师故作惊讶:“咦，刚才是你和我打招呼么,” 学生“不是，是这个”指向门铃。 教师拿起电子门铃，问同学们:“同学们，这是什么你见过么,” 学生回答:“见过，是门铃” 教师“那么你们还在哪里见过它呢,” 学生:“在商店，银行等。。。” 教师:“电子门铃只要人走过，就会发出问候，需要你去碰什么开关么,” 学生齐声:“不需要” 教师:“为何它会如此聪明呢，今天我们一起来揭开它的奥秘” 二、探究 同学们，老师先和大家分享一下我在网上搜索的相关资料，红外线电子门铃内部含有红外线传感器，红外线传感器能检测到人体发出的红外线，当人走过时，就发出问候声。 看完资料老师有点儿疑惑: 1.红外线是什么, 2.人体为什么会发出红外线, 3.红外线传感器是什么, 有同学知道吗, 同学:„„ 带着疑问啊老师去咨询了下科学老师。 教师:谁来说一说，红外线是什么, 学生:„„ 教师:红外线是一种肉眼看不见的光线，任何物体都在发出特定波长红外线，你们说人体能不能发出红外线呢, 学生: 能～ 教师:对，人体发出的特定波长的红外线被电子门铃感应到，就发出欢迎的声音。 而红外线传感器就是专门用来探测红外线，并把光信号转化成电信号的一种电子器件。 同学们桌上就有一个小小的红外线传感器，大家可以拿起来看一下。 三、应用 教师:别看这个小东西个头小，它的作用可不小，大家看老师手里有一个门的模型。如果我把这个红外线传感器放进去。我们来看看会有什么效果。 请一位同学上来试一试。 学生从门前走过。 同学们看到了什么, 学生:上面的灯亮了～ 教师:你们在生活中见过这种应用吗, 学生:楼道灯～ 教师:非常对，除此之外，红外线传感器还有许多的应用，大家小组讨论一下，说一说你在生活中遇到类似应用。 学生讨论。 学生:„„ 教师:同学们说的都很对，红外线传感器的应用非常广泛，除了同学们所说的，还有红外线测温仪，红外成像，红外线 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，报警和控制系统等等。 教师:其实除了红外线传感器以外，生活中还有许多其他类型的传感器，比方说在黑暗的楼道里，我只要跺跺脚，灯就亮了，用声音来控制灯的明暗;我只要站上电子称，称就会告诉我的身高体重„„同学们还能说说其他的传感器应用么, 学生:„„ 四、测试 看了这么多应用，同学们想不想自己来设计一个红外线应用, 请同学们按小组到仪器附近，根据作业纸上的要求来完成测试并记录。 (在墙边布置4组实验器材，1.红外线电风扇2.红外线灯3.红外线门铃4.红外线报警器) 教师:每组请一位同学来汇报一下 学生:„„ 教师:同学们的测量都非常认真专注，发明也非常有意义。今 天这节课我们认识了红外线传感器和它的各种应用，它让物与物之间，人与物之间的联系更加的密切，构成了一个庞大的物联网，给我们的生活带去的方便。 红外线传感器的发展与应用 红外线传感器的发展与应用 一、引言 宇宙间的任何物体只要其温度超过零度就能产生红外辐射，事实上同可见光一样，其辐射能够进行折射和反射，这样便产生了红外技术利用红外光探测器因其独有的优越性而得到广泛的重视，并在军事和名用领域得到了广泛的应用。军事上，红外探测用于制导、火控跟踪、警戒、目标侦查、武器热瞄准器、舰船导航等。在民用领域，广泛应用于工业设备监控、安全监视、救灾、遥感、交通管理以及医学诊断技术等。红外探测就是用仪器接受被探测物发出或者反射的红外线从而掌握被测物所处位置的技术。作为红外探测系统的核心期间，红外传感器的研究成为一个热点。 二、红外传感器的综述 红外传感器的定义 红外线传感器是用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。它是一种不可见光，其光谱位于可见光中红色以外，所以称红外线。工程上把红外线占据在电磁波谱中的位置分为:近红外、中红外、远红外、极远红外四个波段。任何物质，只要它本身具有一定的湿度，都能辐射红外线。 特点 红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。 可测量的物理量 红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。 红外传感器的原理 红外线传感器是利用物体产生红外辐射的特性，实现自动检测的传感器。在物理学中，我们已经知道可见光、不可见光、红外光及无线电等都是电磁波，它们之间的差别只是波长(或频率)的不同而已。下面是将各种不同的电磁波按照波(或频率)排成如下图所示的波谱图，称之为电磁波谱。 从图中可以看出，红外线属于不可见光波的范畴，它的波长一般在—600μm之间(称为红外区。而红外区通常又可分为近红外(, μm)、中红外(一l0μm)和远红外(10μm以上)300μm以上的区域又称为““亚毫米波”。近年来，红外辐射技术已成为一门发展迅速的新兴学科。他已经广泛应用于生产、科研、军事、医学等各个领域。 、红外辐射的产生及其性质 红外辐射是由于物体(固体、液体和气体)内部分子的转动及振动而产生的。这类振动过程是物体受热而引起的，只有在绝对零度(-?)时，一切物体的分子才会停止运动。所以在绝对零度时，没有一种物体会发射红外线。换言之，在一般的常温下，所有的物体都是红 外辐射的发射源。例如火焰、轴承、汽车、飞机、动植物甚至人体等都是红外辐射源。红外线和所有的电磁波一样，具有反射、折射、散射、干涉及吸收等性质，但它的特点是热效应非常大，红外线在真空中传播的速度c=3×108m,s，而在介质中传播时，由于介质的吸收和散射作用使它产生衰减。 红外传感器的组成 红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路，主要有两部分组成:红外辐射源，有红外辐射的物体就可以视为红外辐射源;红外探测器，能将红外辐射能转换为电能的光敏器件。 红外传感系统的分类 红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，按照功能能够分成五类:辐射计，用于辐射和光谱测量;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;热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图象;红外测距和通信系统;混合系统，是指以各类系统中的两个或者多个的组合。 红外传感器工作原理: 待侧目标。根据待侧目标的红外辐射特性可进行红外系统的设定。 大气衰减。待测目标的红外辐射通过地球大气层时，由于气体分子各种气体以及各种溶胶粒的散射和吸收，将使得红外源发出的红外辐射发生衰减。 光学接收器。它接收目标的部分红外辐射并传输给红外传感 器。相当于雷达天线，常用是物镜。 辐射调制器。对来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光，提供目标方位信息，并可滤除大面积的干扰信号。又称调制盘和斩波器，它具有多种结构。 红外探测器。这是红外系统的核心。它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互作用所呈现出来的电学效应。此类探测器可分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。 探测器制冷器。由于某些探测器必须要在低温下工作，所以相应的系统必须有制冷设备。经过制冷，设备可以缩短响应时间，提高探测灵敏度。 信号处理系统。将探测的信号进行放大、滤波，并从这些信号中提取出信息。然后将此类信息转化成为所需要的格式，最后输送到控制设备或者显示器中。 显示设备。这是红外设备的终端设备。常用的显示器有示波器、显象管、红外感光材料、指示仪器和记录仪等。 三、产品介绍——热释电红外传感器 简介 热释电红外传感器简称热释电传感器，通常用字母“PIR”表示。热释电红外传感器是一种非常有应用潜力的传感器它能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输出。早在1938 年，有人就提出利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视。直到六十年代， 随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用开发。近年来，伴随着集成电路技术的飞速发展，以及对该传感器的特性的深入研究，相关的专用集成电路处理技术也迅增长。 热释电效应 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，这种由于热变化产生的电极化现象，被称为热释电效应。通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能表现出来。当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心相对移位，自发极化发生变化，晶体表面就会产生电荷耗尽，电荷耗尽的状况正比于极化程度，图1 表示了热释电效应形成的原理。 能产生热释电效应的晶体称之为热释电体或热释电元件，其常用的材料有单晶(LiTaO3 )、压电陶瓷及高分子薄膜热释电传感器利用的正是热释电效应，是一种温度敏感传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，元件两个表面做成电极，当传感器监测范围内温度有ΔT 的变化时，热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ，即在两电极之间产生一微弱电压ΔV。由于它的输出阻抗极高，所以传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ 会跟空气中的离子所结合而消失，当环境温度稳定不变时，ΔT=0，传感器无输出。当人体进入检测区时，因人体温度与环境温度有差别，产生ΔT，则有信号输出;若人体进入检测区后不动，则温度没有变化， 传感器也没有输出，所以这种传感器能检测人体或者动物的活动。热释电红外传感器的结构及内部电路如下图所示。传感器主要有外壳、滤光片、热释电元件PZT、场效应管FET 等组成。其中，滤光片设置在窗口处，组成红外线通过的窗口。滤光片为6mm多层膜干涉滤光片，对太阳光和荧光灯光的短波长可很好滤除。热释电元件PZT 将波长在8mm~12mm 之间的红外信号的微弱变化转变为电信号，为了只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菲涅耳滤光片，使环境的干扰受到明显的抑制作用。 菲涅耳透镜根据菲涅耳原理制成，把红外光线分成可见区和盲区，同时又有聚焦的作用，使热释电人体红外传感器 (PIR) 灵敏度大大增加。菲涅耳透镜折射式和反射式两种形式，其作用一是聚焦作用，将热释的红外信号折射在PIR 上;二是将检测区内分为若干个明区和暗区，使进入检测区的移动物体能以温度变化的形式在PIR 上产生变化热释红外信号，这样PIR 就能产生变化电信号。如果我们在热电元件接上适当的电阻，当元件受热时，电阻上就有电流流过，在两端得到电压信号。 四、具体应用——被动式热释电红外传感器 被动式热释电红外传感器的工作原理与特性 在自然界，任何高于绝对温度的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的，而且辐射能量的大小与物体表面温度有关。人体都有恒定的体温，一般在37?C 左右，会发出10mm 左右特定波长的红 外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的红外线而进行工作的。红外线通过菲涅耳滤光片增强后聚集到热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后检测处理后就能产生报警信号。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件，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。 抗干扰性能: 1、防小动物干扰:探测器安装在推荐地使用高度，对探测范围内地面上地小动物，一般不产生报警。 2、抗电磁干扰:探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中要求，一般手机电磁干扰不会引起误报。 3、抗灯光干扰:探测器在正常灵敏度的范围内，受3米外H4卤素灯透过玻璃照射，不产生报警。 优缺点 不同于主动式红外传感器，被动红外传感器本身不发任何类型的辐射，隐蔽性好，器件功耗很小，价格低廉。但是，被动式热释电传感器也有缺点，如:?信号幅度小，容易受各种热源、光源干扰;?被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收;?易受射频辐射的干扰;?环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵;?被动红外探测器的主要检测的运动方向为横向运动方向，对径向方向运动的物体检测能力比较差。 建议改进措施 从安装上消除误报率红外线热释电传感器只能安装也有限定，其误报率与安装的位置和方式有极大的关系。正确的安装应满足下列条件: 红外线热释电传感器应离地面米。 红外线热释电传感器远离空调冰箱，火炉等空气温度变化敏感的地方。 红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。 红外线热释电传感器不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气 流活动的地方。 利用菲涅耳原理提高热释电红外传感器的敏感度菲涅耳透镜根据菲涅耳原理制成，利用透镜的特殊光学原理，把红外光线分成可见区和盲区，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而增强其能量幅度，同时又有聚焦的作用，使热释电人体红外传感器 (PIR) 灵敏度大大增加。由此可知，热释电红外传感器应与非涅尔透镜配合使用，才能提高其灵敏度。 消除干扰红外线本身发出的是几乎恒频的电磁波，除此之 外为了抗干扰或避免互相干扰，要对其进行调制，一次调制是恒频的载波，若要是分辨出具体指令，还需要用指令信号对载波进行调制，其实是二次调制了。此处可以具体问题，具体调制。 增加光谱选择性热释电红外传感器的工作原理为热电晶体的热释电效应。，就热释电传感器器来说，响应时间较长，，但相应来说响应速度慢。为毫秒级，峰值探测率低，由于响应波段较宽，且没有光谱选择性，所以需加滤光片，用来解决既定问题。虽然被动式热释电红外探头有些缺点，但是利用特殊信号处理方法后，仍然使它在某些领域具有广阔的应用前景因此，有很多生产商根据PIR 传感器的特性设计了专用信号处理器，比HOLTEK HT761X、PTI PT8A26XXP、WELTREND 、WT8072,BISS0001。本文此处对PTI专用芯片PT8A26XXP 作一个应用实例的介绍，用以对其信号缺陷方面的改进措施作具体阐述。 人体感应开关方框图中阴影部分是PIR信号处理部分，有两个运算放大器、一个窗口比较器、一个稳压、一个系统振荡器和一个逻辑控制器。其它是依赖处理结果的控制部分，这里重点介绍PIR 信号处理部分，控制部分就简单略过。由于 PIR信号变化缓慢、幅值小，针对该特点，专用信号处理器一般分为三步处 理，具体处理步骤如下: 滤波放大:普通PIR 传感器输出信号幅值一般都很小，大约几百微伏到几毫伏，为了后续电路能作有效的处理，考虑到传感器的信噪比，通常取增益，通带~7Hz。同时，由于是处理模拟小信号，所 以为了保证放大器的工作稳定可靠，电路中特别集成了一个稳压器用于给传感器、放大器和比较器供电。 窗口比较器:经过放大后的信号通过窗口比较器后检出满足幅值要求的信号后，再转换成一系列数字脉冲信号。 噪声抑制数字信号处理:根据对人体运动特点以及传感器的特性的长期研究，用固定时间内计脉冲个数和测脉冲宽度的方法来甄别有效的人体信号，这里由系统振荡器提供时钟源。具体判别方法如下:判别操作限制在2s内;脉冲宽度低于24ms 的都算作噪声，不予处理;单个有效脉冲:宽度必须大于 340 ms;双脉冲，其中宽的必须大于160ms ，窄的大于24ms ;三个脉冲有效，每个都必须大于24ms 。经过上述三步处理后就能准确、可靠地判断人体信号。根据具体应用场合实现既定控制，例如报警器自动告警，自动开启某个设备。 PT8A26XX 系列主要是用于自动延时开关，其中延时可调，还可设定白天不工作。另外其它几个公司处理器功能都基本类似，在节能领域应用较广。 五、结论 由于红外传感器的优越性，人们越来越多的应用这种探测器，而且对它的要求也越来越高。它的红外吸收和探测率要高，相应时间要短，而且，随着越来越广泛的应用，我们要求增大红外传感器的相应波长，探测器波长趋向长波段。根据上述要求，红外传感器会随着微电子技术的发展和传感器的应用领域的不断扩 大，从单一元件、单一功能相集成化、多功能化方向发展。另外，由于双色及多色探测 器具有较好的抗干扰能力，能获得精确可靠的目标信息，今后这种探测器可能会更加引起人们的关注，此外，红外传感器还趋向于对原有探测器的改进、对新的制作材料的开发、以及向红外焦平面阵列的高密集度方面的发展。这方面的研究者和学者正在向这些方向努力研究，相信随着时间的推移会有更多更好的材料应用于红外传感器的制作中来，更多类型的红外传感器应用于更加广泛的领域。 人体红外线传感器 [推荐]热释电人体红外线传感器的原理 和应用 卿太 全 热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件。现在，已得到越来越广泛的应用。目前，一些书刊只简要介绍了被动式热释电人体红外线传感器的基本应用。本文就主动式和被动式两方面的基本应用原理作一大致介绍。 一、热释电人体红外线传感器的基本结构和原理 目前，市场上出现的热释电人体红外线传感器主要有上海产的SD02、PH5324，德国产的LH1954、LH1958，美国HAMAMATSU公司产P2288，日本NIPPON CERAMIC公司的SCA02-1、RS02D等。虽然它们的型号不一样，但其结构、外型和电参数大致相同，大部分可以彼此互换使用。 热释电人体红外线传感器由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部分组成。图1为P2288、SD02、SCA02-1的外形图。图 1a为它们的顶视图，其中较大的矩形部分为滤光窗，两个虚线框矩形为敏 感单元，面积约2x1mm2 ，间距1mm。图1b为侧视图;图1c为底视图;它们的监视、探测角度如图1a、d，其中参数为SCA02-1的数据，其它两种的参数大致相同。 1.敏感单元 其内部结构见图1a及图2。对不同的传感器来说，敏感单元的制造材料有所不同。如，SD02的敏感单元由锆钛酸铅制成;P2288由LiTaO3 制成。这些材料再做成很薄的薄片，每一片薄片相对的两面各引出一根电极，在电极两端则形成一个等效的小电容，如图2中的P1、P2。因为这两个小电容是做在同一硅晶片上的，而它们形成的等效小电容能自身产生极化，极化的结果是，在电容的两端产生极性相反的正、负电荷。但这两个电容的极性是相反串联的。这正是传感器的独特设计之处，因而使得它具有独特的抗干扰性。 当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时，由于P1、P2自身产生极化，在电容的两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷，而这两个电容的极性是相反串联的，所以，正、负电荷相互抵消，回路中无电流，传感器无输出。 当人体静止在传感器的检测区域内时，照射到P1、P2上的红外线光能能量相等，且达到平衡，极性相反、能量相等的光电流在回路中相互抵消。传感器仍然没有信号输出。同理，在灯光或阳光下，因阳光移动的速度非常缓慢，P1、P2上的红外线光能能量仍然可以看作是相等的，且在回路中相互抵消;再加上传感器的响应频率很低，即传感器对红外光的波长的敏感范围很窄，因此，传感器对它们不敏感。 当环境温度变化而引起传感器本身的温度发生变化时，因P1、P2做在同一硅晶片上的，它所产生的极性相反、能量相等的光电流在回路中仍然相互抵消，传感器无输出。 从原理上讲，任何发热体都会产生红外线，热释电人体红外线传感器对红外 线的敏感程度主要表现在传感器敏感单元的温度所发生的变化，而温度的变化导致电信号的产生。环境与自身的温度变化由其内部结构决定了它不向外输出信号;而传感器的低频响应和对特定波长红外线的响应决定了传感器只对外界的红外线的辐射而引起传感器的温度的变化而敏感，而这种变化对人体而言就是移动。所以，传感器对人体的移动或运动敏感，对静止或移动很缓慢的人体不敏感;它可以抗可见光和大部分红外线的干扰。 2.滤光窗 它是由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的，如图2中的M，滤光窗能有效地滤除~14um波长以外的红外线。例如，SCA02-1对~14um波长的红外线的穿透量为70%，在处时下降为65%，而在处时陡降为%;P2288的响应波长为6~14um，中心波长为10um。 物体发射出的红外线辐射能，最强波长和温度的关系满足λm*T=2989。人体的正常体温为36~。C ，即309~，其辐射的最强的红外线的波长为λm=2989/=~，中心波长为。因此，人体辐射的最强的红外线的波长正好落在滤光窗的响应波长的中心。所以，滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等 可见光中的红外线的通过，以免引起干扰。 综上所述，传感器只对移动或运动的人体和体温近似人体的物体起作用。 菲涅尔透镜不使用菲涅尔透镜时传感器的探测半径不足2米，只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最大作用。配上菲涅尔透镜时传感器的探测半径可达到10米。例如，一些传感器对远在20米处快速行驶的汽车里的人体也能可靠地检测到。菲涅尔透镜采用塑料片制作而成。图3为它的平面图。从图中可以看出，透镜在水平方向上分寸成3个部分，每一部分在竖直方向上又等分成若干不同的区域。最上面部分的每一等份为一个透镜单元，它们由一个个同心圆构成，同心圆圆心在透镜单元内。中间和下半部分的每一等份也为分别一个透镜单元，同样由同心圆构成，但同心圆圆心不在透镜单元内。当光线通过这些透镜单元后，就会形成明暗相间的可见区和盲区。由于每一个透镜单元只有一个很小的视角，视角内为可见区，视角外为盲区。任何两个相邻透镜单元之间均以一个盲区和可见区相间隔，它们断续而不重叠和交叉，如图3b。这样，当把透镜放在传感器正前方的适当位置时，运动的人体一旦出现在透镜的前方，人体辐射出的红外线通过透镜后在传感器上形成不断交替变化的阴影区和明亮区，使传感器表面的温度不断发生变化，从而输出电信号。也可以这样理解，人体在检测区内活动时，一离开一个透镜单元的视场，又会立即进入另一个透镜单元的视场，，传感器上就出现随人体移动的盲区和可见区，导致传感器的温度变化，而输出电信号。 菲涅尔透镜不仅可以形成可见区和盲区，还有聚焦作用，其焦 点一般为5厘米左右，实际应用时，应根据实际情况或资料提供的说明调整菲涅尔透镜与传感器之间的距离，一般把透镜固定在传感器正前方1~5厘米的地方。 菲涅尔透镜一般采用聚乙烯塑料片制成，颜色为乳白色或黑色，呈半透明状，但对波长为10um左右的红外线来说却是透明的。 表1为热释电人体红外线传感器SCA02-1的主要电参数。 `` 二、热释电人体红外线传感器的基本应用 图4是由P2288或SCA02-1构成的热释电人体红外线传感器检测与放大电路。 表1 项 目 参数 条件 电源电压 ~ 源极电压 ~ 25(C 源极阻抗 47KΩ Id=6~43uA 电 平 衡 10%Max) 频率响应 ~30Hz 12db 响应波长 ~14um 平均大于70% 工作温度 -10~+50。C 图4 PY1为传感器P2288或SCA02-1，IC1为低噪声高速运算放大器LM358等。PY1检测到人体红外线信号后，从2脚输出极微弱的 电信号直接输入同相放大器IC1a放大约2500倍，再从1脚输出一定幅度的信号，再经电容C8耦合到反相放大器IC1b进一步放大。IC2构成窗口式电压比较器，当IC1b的7脚电压幅度在Ua和Ub的幅值之间时，IC2的1、7脚无输出;当IC1b的7脚电压幅度大于Ub的幅值时，IC2的7脚输出高电平;当IC1b的7脚电压幅度低于Ua的幅值时，IC2的1脚输出高电平;经D1、D2相互隔离和“或”的作用，从P点输出高电平控制信号。R11用于设置窗口的阀值电平，调节R11可以调整检测器的灵敏度。P点输出高电平控制信号可以用于以下各种实用电路中。 1.“有电，危险”安全警示电路用于有电的场合，当有人进入这些场合时，通过发出语音和声光提醒人们注意安全。 2.自动门主要用于银行、宾馆。当有人来到时，大门自动打开，;人离开后又自动关闭。 3.红外线防盗报警器用于银行、办公楼、家庭等场合的防盗报警。 4.高速公路车辆车流计数器 5.自动开、关的照明灯，人体接近自动开关等。 红外线传感器原理 红外线传感器原理 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效应，其中最具代表性者有测辐射热器 (Thermal Bolometer)，热电堆(Thermopile) 及热电(Pyroelectric)元件。热型及量子型的一般特征如表1 所示，在此仅就热型之热电型红外线传感器加以说明。 表1 红外线热型、量子型比较此传感器特别是利用远红外线范围的感度做为人体检出 用，如图1所示红外线的波长比可见光长而比电波短。红外线让人觉得只由热的物体放射出来，可是事实上不是如此，凡是存在于自然界的物体，如人类、火、冰等 等全部都会射出红外线，只是其波长因其物体的温度而有差异而已。例如图1 中，人体的体温约为36,37?，所放射出峰值为9,10μm的远红外线，另外加热至400,700?的物 体，可放射出峰值为3,5μm 的中间红外线。 图1 温度不同红外线波长的差异 红外线传感 器系可以检出这些物体所发射之各种红外线(温度)的感知器。 特征 热电型红外线传感器系利用热电效果，其材料则使用强介质陶 瓷体 (Dielectric Ceramic)，钽酸锂(LiTaO3)等单结晶及PVDF 等有机材料， 热电型红外线传感器具有下列几项特 征: (1) 由于系检知从物体放射出出来的红外线，所以不必直接接触就能够感知物体表面的温度，故人体检知以及移动中物体的温度当 然均能以非接触之方式测得。 (2) 热电型红外线传感器系接受检知对象物所发出的红外线，因此是被动型[请参照图2(a)]，由于不是图(b)所示的主动型，所以并不需要校对投光器、受光器 之光轴等烦琐的作业。 (a)被动 型 (b)主动型 图 2人体检知的方法 (3) 热电效果系温度变化而产生的，这将在稍后说明之，因此只接受因温度变化之能量(Energy)，而热电型红外线传感器将电压微分而输出之。 原 理 首先介绍热电效果，如图3 所示，感知组件系使用PZT(钛酸锆酸铅系陶瓷体)强介质陶瓷体，在感知组件施加高压电(3KV,5KV/mm) 而 分极之，藉这种方法，组件表面显现的正负电荷会和空气中相反之电荷结合而呈电气中和状，如图2-24 所示。当组件的表面温度变化时， 感知组件 分极的大小会随着温度变化而变化，因此稳定时之电荷中和状态就崩溃，而感知组件表面电荷与吸着杂散电荷的缓和时间不同，所以会形成电气上的不平衡，而产生 没有配对的电荷，如图3(b)所示。 像这种因温度变化而产生电荷的现象称为热电效果，设若产生 之电荷为Δθ，温度变化为Δ,，则 Δθ,Δ,,λ(库仑,?)，就是热电 系数。实际上的传感器到底是如何利用热电效果呢,请参考传感器内部构造及本文之解说，图4 所示系热电型红外线传感器的构造。 (a)稳定时 (T)K (b)温度刚变化之后(T+ΔT)K 图3热电型红外线传感器的原理 图4 热电型红外线传感器的内部构造 (1) 各种波长的红外线射入传感器。 (2) 组件顶端之入射窗以滤光镜(Filter)覆盖着，只让必要的红外线通过，而将不要的红外线隔绝。 (3) 位于感知组件表面的热吸收膜会将红外线变换成热。 (4) 感知组件的表面温度上升，因热电效果之故，就产生表面电荷。 (5) 产生的表面电荷以FET 放大且变换阻抗。 (6) 从漏极(Drain)供给FET 动作所需的电压。 (7) 放大后的电气信号会于外部所接的源极 ? 地端之电阻上显现出来，而与偏压重迭之后取出。 应 用: (1) 可作为入侵警报器(Intrusion detector)。 (2) 移动侦测器(Motion sensing)。 (3) 自动照明(Automatic light control)。 (4) 自动门控制(Automatic door control)。 特 性: 使 用注意 (1) 使用聚热组件时如CMOS等，应防止静电感应破坏组件。 (2) 避免使用于温度改善在3?,分(3?,minute)以上之场所。 (3) 仅量避免手指接触传感器之侦测壁，必要时可用棉花沾酒精擦拭。 应 用电路:人体焦耳式体温感测 焦耳式体温传感器，由于静电效应输出阻抗很高，因此基板之一侧连接一FET 作为阻抗匹配的电压随耦器，工作时需加直流于D极和S 极。 当人体接近感知器时，在源极(S)端感应一脉冲信号，送至运算放大器做一正向放大 器。调整VR1MΩ，可改变输出的放大倍数。 红外线传感器-毕业论文 南京工程高等职业学校 五年制高职毕业设计 姓 名:系 部:专 业:设计题目:指导教师:学 号: 电子工程系 电气自动化技术 红外报警器的设计 职 称: 讲师 2016年3月 南 京 摘 要 随着现在社会的发展，时代进步，高新技术的快速融入，人们的生活发生了巨大的改变，人们置购了大量高新技术的产品，许多高 科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律，因此人们对自己所处 环境的安全要求就越来越高，特别是家居安全，不得不时刻留意不速 之客的光顾。现在许多小区都有着保安看管，但在一些农村就没有这 些设施了，于是，许多家庭都安装了报警系统，这有效的保护了大家 的财产安全。在本文中，介绍一种利用热释电红外传感器进行监控， 并进行报警的系统的设计。 该报警器主要由热释电红外传感器及其检测电路，报警电路组 成。热释电红外传感器是报警器设计中的核心器件，它可把人体的红 外信号转换为电信号以供信号处理部分使用。检测电路主要是把传感 器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较，从而实现报警功 能。 关键词:红外线;感应器;电压比较器;放大电路;热释电报 警器 Abstract With the development of modern society, the progress of the times, the rapid integration into the high-tech, tremendous changes have taken place in peoples life, people for the purchase of a large number of high-tech products, the use of many high-tech products increasingly become the main theme of family life, so people on the safety requirements of their environment is more and more high, especially is Home Furnishing security, had to be constantly pay attention to the casual visitor to patronize. Now many areas have a security guard, but in some rural areas without these facilities, so, many families have installed an alarm system, the effective protection of all property safety. In this paper, introduces a monitoring using pyroelectric infrared sensor, design and alarm system. The alarm is mainly composed of a pyroelectric infrared sensor and its detection circuit, alarm circuit. Pyroelectric infrared sensor is the key device for alarm design, it can convert infrared signal of human body to the electric signal for the signal processing part of the use of. The detection circuit is mainly to weak electrical signal sensor output amplification, filtering, delay, comparison, so as to achieve the alarm function. Keywords: Infrared sensor;voltage comparator;amplifier circuit; the heat release alarm 目 录 1.绪论..............................................................1 、、 设设 计计 背概 景....................................................1 述....................................................1 2.设计思路..........................................................2 3.热释电传感器 概述..................................................3 、、 热热 释 释电 电红 外 红传 外感 器 传优 感缺 器..............................................3 点....................................4 、热释电红外传感器抗干扰能力................................4 、菲涅尔 透镜................................................4 、BISS0001红外传感信号处理 器...............................4 、信号放大电路的概 述...........................................5 、信号放大电路的分析........................................6 、集成运放的 概述............................................6 、集成运放的特 点............................................6 、集成运放的传输特 性........................................7 、芯片介 绍..................................................7 、电压比较器的概述..............................................9 音响报警电路 ................................................10 、开机延时电路.................................................11 、12V电源电路.................................................11 4.系统总电路设计...................................................12 5.仿真调试.........................................................15 、multisim介绍................................................15 、仿真电压和波形...............................................15 、仿真结果分析.................................................22 6.总结与展望.......................................................23 致谢...............................................................24 参考文献...........................................................25 附录1:元件清单....................................................26 附录2:电路仿真图..................................................27 1 绪论 设计背景 随着时代的不断进步，人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不时刻留意那些不速之客。这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热释 电红外传感器。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域。用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比，具有如下特点: 1.不需要用红外线或电磁波等发射源; 2.灵敏度高、控制范围大; 3.隐蔽性好，可流动安装。 设计概述 随着电子技术的发展，人类不断研究，不断创新纪录，人们自身的安防意识也在逐渐增强。红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此类装置设计的要点:其一是能有效判断是否有人员进入;其二是尽可能大地增加防护范围。 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。本设计是在指导老师给定课题的基础上经过分析利用热释电红外线传感器探测人体辐射出的红外线信号原理设计出来的人体红外线感应报警器。内容广泛，灵活应用。 2 设计思路 热释红外传感系统由传感器、光学系统和检测电路三部分构成，其中传感器由敏感元、场效应管、高阻Rg和滤光片等组成;热释电传感器前面安装菲涅尔透 镜，使外来红外辐射通过透镜仅会聚 光于一个传感元上，产生的信号不会被抵消，增加传感器的探测距离;在探测范围内，传感器的输出信号频率大约为—10Hz，检测电路由检测、放大、比较电路、延时电路驱动电路等组成。最终将信号转化为发光二极管亮的光信号或蜂鸣器响的声信号。 图2-1热释电红外传感器内部结构 图2-2传感器内部结构连接图 利用模拟电子电路构成被动红外线感应报警器。系统主要有红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、开机延时、音响报警延时和12V电源电路组成。 图2-3人体红外线感应报警器组成框图 3 热释电传感器概述 热释电红外线传感器的概述 主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出10~20米范围内人的行动。 热释电红外传感器多用于检测物体发射的红外线，其检测区呈球形，视角70度左右。热释电红外传感器自身的接收灵敏度较低，一般检测距离仅2cm左右，但热释电外传感器表面罩一块菲涅尔透镜后，可以提高传感器的灵敏度，扩大监视范围，检测距离可以由原来的2cm增加到10cm。在防盗报警系统中所采用的热释电传感器为双元型红外传感器，双元型红外传感器由两个极性相反的热释电元件反向串联。当移动物体发射的红外线进入透镜的监视范围时，就会产生一个交替“盲区”和“高敏感区”，使传感器的两个反向串联的热释电元件的温度，使它输出一串脉冲信号。若物体静止不动地站在热释电元件前，极性相反的敏感元件产生的热释电信号将相互抵消，它会无输出，这样也可以有效地防止因太阳光等红外线及环境温度变化而引起的误差，提高热释电红外传感器的抗干扰性能。 热释电红外感应系统在防盗报警、自动门、自动消防水龙头、电梯、照明控制等领域应用最为广泛。 热释电红外线传感器的优缺点 1.优点: 本身不发任何类型的辐射 器件功耗很小，隐蔽性好 价格低廉 2.缺点: 容易受各种热源、光源干扰 被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收 环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时 造成短时失灵 热释电红外线传感器的抗干扰能力 1)防小动物干扰:探测器安装在推荐地使用高度，对探测范围内地面上地小动物，一般不产生报警。 2)抗电磁干扰:探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中要求，一般手机电磁干扰不会引起误报。 3)抗灯光干扰:探测器在正常灵敏度的范围内，受3米外H4卤素灯透过玻璃照射，不产生报警。 菲涅尔透镜 菲涅尔透镜 (Fresnel lens) 多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1mm左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。 BISS0001红外传感信号处理器 BISS0001红外传感信号处理器是由运算放大器、电压比较器、和状态控制、延迟时间定时器、封锁时间定时器以及参考电压源等构成的数模混合专用集成电路。可广泛应用于多种传感器和延时控制器。图4为其引脚图，图5为其信号处理器的原理图。 图3-1 BISS000引脚图 图3-2 BISS0001红外传感信号处理器的原理图 放大电路的概述 放大”的本质是实现能量的控制，即能量的转换:用能量比较小的输入信号来控制另一个能源，使输出端的负载上得到能量比较大的信号。放大的对象是变化量，放大的前提是传输不失真。放大电路的基本形式有3种:共发射极放大电路，共基极放大电路和共集电极放大电路。在构成多级放大器时，这几种电路常常需要相互组合使用。 信号放大电路如图3-1，VT1和运算放大器LM358等组成放大电路，由IC1的?脚输出微弱的电信号，经三极管VT1组成的共发射极放大电路进行第一级放大，再通过C2耦合到运算放大器IC2A中进行高增益、低噪声的同相比例放大，此时由IC2A?脚输出的信号已足够强，输入电压比较电路。 图3-3 信号放大电路图 放大电路的分析 反馈指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定;后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。本电路采用的是由R2构成了电压并联负反馈电路，此电路还是共发射极放大电路。 共发射极放大电路具有以下特点: 1.输入信号与输出信号反相; 2.无电压放大作用; 3.有电流放大作用; 4.功率增益最高; 5.适用于电压放大与功率放大电路。 集成运放的概述 集成运算放大器简称集成运放，是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。它的增益高，输入电阻大，输出电阻低，共模抑制比高，失调与飘移小，而且还具有输入电压为零时输出电压亦为零的特点，适用于正，负两种极性信号的输入和输出。运算放大器除具有十、一输人端和输出端外，还有十、一电源供电端、外接补偿电路端、调零端、相位补偿端、公共接地端及其他附加端等。它的放大倍数取决于外接反馈电阻，这给使用带来很大方便。 集成运放的特点 1.集成运放采用直接耦合放大器，对直流信号和交流信号都有放大作用; 2.为克服零飘现象，提高共模抑制比，输入端全部采用差分放大电路，并采用恒流源供电; 3.采用复合管提高电路的增益; 4.电路中的无源器件都采用无源器件来代替。 集成运放的传输特性 本电路由R7、R8、C4组成同相比例放大电路。同相比例运算放大器在正常运行的时候，输出电压总是满足使反馈在反向输入端的电压等于同相端的电压(Av= R8/R7+1)。如果在放大器输出端接上负 载引起输出电压下降，那么下降的输出电压就会使反馈在反向输入端的电压不等于同相端的电压，于是又会引起输出端的电压回到Av= R8/R7+1的参数。这与反向比例放大器的调整作用原理相同。 芯片介绍 芯片一:LM358 1.芯片概述 LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 图3-4 LM358引脚图 2.芯片特点: 内部频率补偿 直流电压增益高(约100dB) 单位增益频带宽(约1MHz) 电源电压范围宽:单电源(3—30V);双电源(?一?15V) 低功耗电流，适合于电池供电 低输入偏流 低输入失调电压和失调电流 共模输入电压范围宽，包括接地 差模输入电压范围宽，等于电源电压范围 输出电压摆幅大，且具有满电源摆幅特性的比较器的输出级为射极跟随器，这使得其输入和输出信号仅有极小的压差。该压差取决于比较器内部晶体管饱和状态下的发射结电压，对应于MOSFFET的漏源电压。 输出延迟时间:包括信号通过元器件产生的传输延时和信号的上升时间与下降时间，对于高速比较器，设计时需注意不同因素对延迟时间的影响，其中包括温度、容性负载、输入过驱动等的影响。 音响报警电路 图3-6 音响报警延时电路图 LM393为报警延时电路，R14和C6组成延时电路，其时间约为1分钟。当IC3A的?脚变为低电平时，C6通过VD2放电，此时IC3B的?脚变为低电平它与IC3A的?脚基准电压进行比较，当它低于其基准电压时，IC3B的?脚变为高电 平，VT2 导通，讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后，IC3A的?脚又恢复高电平输出，此时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变， 故通过R14向 C6缓慢充电，当C6两端的电压高于其基准电压时，IC3A的?脚才变为低电平，时间约为1分钟，即持续1分钟报警。 开机延时电路 图3-7 开机延时电路图 如图3-6，由VT3、R20、C8组成开机延时电路，刚开机时电源向C8充电，时间约为1分钟，它的设置主要是防止使用者开机后 立即报警，好让使用者有足够的时间离开监视现场，同时可防止停电后又来电时产生误报。 12V电源电路 由功率为12V 5W的变压器，电桥等组成，为报警电路提供12V的电压源。该装置采用9,12V直流电源供电，由T降压，全桥U整流，C10滤波，检测电路采用78L06供电。本装置交直流两用，自动无间断转换。 图3-8 12V电源电路图 4 系统总电路分析 接通电源时，C8、R20、VT3组成开机延时电路时间大约为1分钟。当有感应信号时，信号经过由R2、R3、VT1等组成的共发射极放大电路进行反相放大，放大后的信号送入LM368进行同相比例放大，放大倍数为,得出的信号已经足够大了，再送入LM393的第一级与R10、R11、R13、VD1组成的基准电压进行比较，因为基准电压较小，所以比较器第一级输出为低电平，C6经过VD2放电，当LM393第二级负相输入端的电压低于R15、R16形成的基准电压时，LM393的输出端为高电平，信号经过VT2放大后驱动报警器报警。当感应信号消失时，由于C6的电压不能突变，电源经过R14向电容充电，直到电容上的电压高于基准电压时，报警器才会停止报警，时间大约为1分钟。 电源电路由市电经过降压变压器、桥式整流、电容滤波、稳压后得到稳定的12V电源，再经过三端稳压块78L06形成6V电源向IC 器件供电。 图4-1 系统总电路分析图 热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件,现在电子防盗报警设备研制中已得到广泛的应用。利用该电路检测到有人进入防范区时通过能量变化导致产生电信号,最终电话报警。其工作原理如下:一般人体体温是37?C,所以会发出波长10μm左右的红外线,被动式红外传感器探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线进行工作的。人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅耳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,经后续电路检测处理后就能产生报警信号了。 被动式红外报警器主要由菲涅耳光学系统、热释电红外传感器、信号滤波和放大电路、信号处理和报警电路等几部分。菲涅耳透镜的焦点一般为5厘米左右,除有聚焦作用还可形成可见区和盲区,实际应用时一般把菲涅耳透镜固定在传感器正前方1,5厘米的地方。当物体射出的红外线通过菲涅耳透镜后,传到热释电红外探测器,这时热释电红外探测器将输出脉冲信号,脉冲信号经放大和滤波后,由电压比较器将其与基准值进行比较,当输出信号达到一定值时,报警电路发出警报。被动红外报警器根据外界红外能量的变化来判断是否有人在移动。人体的红外能量与环境有差别，当人通过探测区域时，报警器收集到的这个不同的红外能量的位置变化，进而通过分析发出报警。人体都有恒定的体温，一般在37度左右，会发出特定波长10μm左 右的红外线，被动红外报警器就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅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.被动红外报警器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菲涅尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。 3.其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元件。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，于是报警器无信号输出。 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。 在红外探头中有两个关键性的器件,一个是热释电红外传感器,它能将波长为8,12μm之间的红外信号的变化转变为电信号,并对自然界中的可见光信号具有抑制作用,因此在红外探测器的有效警戒区内,当无人体移动时,热释电红外感应器感应到的只是背景温度,没有信号变化,所以不能产生电信号,也不会报警;当人体进人警戒区,通过菲涅耳透镜,热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号,此时产生电信号,从而报警。另外一个器件就是菲涅耳透镜,它 具有聚焦即将热释电的红外信号反射在红外传感器上的作用,还能将警戒区内分为若干个明区和暗区,使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在热释电红外传感器上产生变化热释红外信号,这样热释电红外传感器产生变化的电信号,后续电路经检测处理后产生报警信号。 目前市场上经常采用P288型热释电红外传感器作为敏感元件,能以非接触方式检测出人体辐射出的红外能量,并将其转化为电信号输出。该传感器外接12V电源,内部装有菲涅耳透镜,检测区域为球形,有效警戒距离为12,15m,方向角为85?。当红外警戒区内无移动物体时,传感器无输出信号,报警电路不工作;当有人闯入警戒区时,只要人体移动,其辐射出的红外线便会被热释电红外传感器所接收,并输出微弱的电信号。该信号经运算放大器A1和A2放大后,会输出一个较强的电信号。延时时间由R17和C8确定,按照电路给定的参数，可以计算出,延时时间为10s。当低电平触发单稳电路翻转,进入暂稳态后,报警电路工作,报警时间大约60s。系统由人为启动,初始化时延迟一段时间,然后进入警戒状态,检测在规定范围内是否有人活动,如果发现有人则延迟10s后再检测,判断此人是否离开,若离开,则进入警戒状态,否则发出报警音。发出报警音后延迟10s再检测;如果此人还未离开,则启动自动拨号系统,拨打事先存储的电话号码报警。 5 仿真调试 multisim介绍 Multisim是美国国家仪器有限公司推出的以Windows为基础的 仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。Multisim 10的特点: 通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路 通过交互式SPICE仿真, 迅速了解电路行为 借助高级电路分析, 理解基本设计特征 通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试 通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间 仿真电压和波形 仿真图: 1.感应信号波形 图5-1 感应信号Ui波形图 输入电压为10mV，时基因数为10ms/Div，偏转因数为20mv/Div 2.第一级放大波形及电压 图5-2 第一级放大信号U1波形图 时基因数为10ms/Div，偏转因数为 1V/Div 图5-3 第一级放大信号U1电压 3.第二级放大波形及电压 图5-4 第二级放大信号U2波形图 时基因数为10ms/Div，偏转因数为20V/Div 图5-5 第二级放大信号U2电压 4.第一级比较波形 图5-6 第一级比较信号U3波形图 5.第二级比较波形及电压 图5-7 第二级比较信号U4波形图 6.基准电压一、二电压 图5-8 基准电压一 图5-9 基准电压二 7.开机延时 图5-10 开机延时波形图 时基因数为10ms/Div，偏转因数为 5V/Div 图5-11 开机时电路的工作状态图 8.报警延时 图5-12 报警延时波形图 时基因数为10ms/Div，偏转因数为 5V/Div 图5-13 有感应信号时电路的工作状态图 仿真结果分析 1.三极管的放大倍数 输入电压为10mV,输出电压为U1= Au=U1/ Ui=/10= 2.运放的放 大倍数 输入电压为U1=,输出电压为U2= 测试值:Au=U2/ U1=*1000/ = 理论值:Au=1+R8/ R7=1+30=31 3.基准电压一: 理论值:U1=R12/(R11+R12)*=100/ 110*= 测量值:U1== 4.基准电压二: 理论值:U2=R16/(R15+R16)*12V=300/400*6=9V 测量值:U2= 5.两比较波形对比分析 从图4-6、4-7中可以看出第一级比较输出电压与第二级比较输出总是一高一低，符合电路原理。 6.开机延时 开机延时波形如图4-10、4-11:没有接通电源时电压几乎为零，当接通电源时电源通过R21向C8进行充电，充电时间很快，此时断开电源，电容C8经R20向VT3放电，使VT3导通，不报警，放电时间即为开机延时时间，大约30秒延时。 7.报警延时 报警延时波形如图4-12、4-13:当有人进入时，电路就报警，当人消失后，此时IC3的?脚由高电平变为低电平，VD2截至。由于电容C6两端电压不能突变，电源经R14向C6进行充电。当电压超过基准电压时，报警停止。充电时间即为报警延时时间。大约为48秒。 6 总结与展望 从2016年9月，我开始了做我的毕业论文，时至今日，论文已基本完成。在这段时间里我一直在南京师范大学专接本，通过在大学的学习，学习到的知识比在大专的更加全面。在学习的过程中我也接触到了，我设计的论文知识，在遇到不懂的问题上，我会向老师请教和同学交流。整个的设计过程中真的收获很多～ 本设计中所阐述的仅仅是一种简易的红外线感应报警器电路 设计。我学习过Protel 99se、Protues、、、VC++等软件。运用相关的理论知识，通过对电路原理的介绍和探究，得出其制作 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 与实践应用原理，并重点研究了其相关的核心技术和应用理论。相信，在现实生活中该理论一定能得到很好的应用和更为广阔的发展。 在毕业设计过程中，我在南京师范大学的图书馆搜集有关的资料，我也上网查阅了许多资料，了解这项论文设计。我也深深的体会到，实践必须在充分理解电路原理的基础上，才能做到目标明确，操作准确。我也将许多遗忘的知识又重新学习了。在这段学习设计的过程中遇到了很多关于专业方面的问题，但都通过努力得以解决。 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 在整个论文编写过程中，我学到了新知识，增长了见识。在今后的日子里，我仍然要不断地充实自己。脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。 致谢 本次论文设计过程中，老师给了很多的建议和指导,使我得以最终完成毕业论文设计，在此，对老师致以衷心的感谢和崇高的敬意～ 大学五年生活即将结束，回顾这几年历程，大学时光转瞬即逝，有太多的感谢要送给我亲爱的老师和同学们，感谢老师们对我的教 导，感谢同学对我的帮助，谢谢你们～ 还要感谢一直在我身边帮助我的同学，是他们在我遇到难题时帮我找到大量资料，解决难题。在我平时设计中和我一起探讨问题，让我能及时的发现和解决问题，把设计顺利的进行下去，没有他们的帮助我不可能这样顺利地结稿，在此表示深深的谢意。 通过这次毕业设计不仅提高了我独立思考问题解决问题的能力而且培养了认真严谨，一丝不苟的学习态度。由于经验匮乏，能力有限，设计中难免有考虑不周全的地方，希望各位老师多加指教。 最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢～ 参考文献 [1] 国兵,李永冰.模拟电子技术[M].天津大学出版社(第1版). xx. [2] 方佩敏.新型开关电源三端稳压块K78XX系列[J].今日电子.xx年(11):8—10. [3] 陈永甫主编.外探测与控制电路[P].北京:人民邮电出版社.xx. [4] 何希才.传感器及其应用实例[D].北京:机械工业出版社.xx. [5] 宋文绪. 传感器与检测技术[M]. 北京: 高等教育出版社. xx. [6] 康华光. 电子技术基础[M]. 北京: 高等教育出版社. xx. [7] 梁廷贵.现代集成电路使用手册[M].科技技术文献出版社.xx. [8] 康华光主编.《电子技术基础》.北京:高等教育出版社.1999. [9] 薛学明.稳压电源及电路实例[M].北京:中国铁道出版社.1990 [10] 薛学明.稳压电源及电路实例[J].北京:中国铁道出版社.1990. [11] 胡 家忠.实用电子电路手册[D].湖北科技出版社.1987. [12] 孙承清.模拟电子技术[M].中国矿业大学出版社.1985. 附录1 元件清单 26 附录2 电路仿真图 图4-14 仿真电路图 27 红外线报警传感器) 成绩评定: 传感器技术 课程设计 摘要 目前，很多家庭的防盗窗做的越来越厚，可是这依然不能阻止盗贼进入，导致了不少家庭的财产损失。市场较为普遍使用的电子防盗装置主要有压力触发式防盗报警器，开关电子防盗报警器，压力遮光触发式防盗报警器等，这几种常见的报警器都有一定的缺陷，容易被犯罪分子破解，鉴于这种情况，我想，可以通过红外传感器制作一个家用报警器，能够使报警装置具有很好的隐蔽性，不容易被犯罪分子发现和破解。 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给 出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词 :红外线传感器 人体 被动式电路 防盗报警 家庭防盗 目 录 一 、设计目的 ------------------------- 1 二、设计任务与要求 --------------------- 1 设计任务 ------------------------- 1 设计要求 ------------------------- 1 三、设计步骤及原理分析 ----------------- 1 设计方法 ------------------------- 1 设计步骤 ------------------------- 2 设计原理分析 ---------------------- 2 四、课程设计小结与体会 ----------------- 4 五、参考文献 -------------------------- 5 传感器技术课程设计 一 、设计目的 红外线(Infrared rays)是一种光线，由于它的波长比红色光还长，超出了人眼可以识别的范围，所以我们看不见它。但又不同于普通可见光，红外线由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射。通常把波长为,1000μm的光都称为红外线红外对射的特点是不影响周边环境、不干扰其它设备，它不会被察觉有了它不仅大大提高了劳动生产率，降低了成本，而且减轻了人们的劳动强度，改善了劳动条件。 用所学的专业知识以及查阅有关资料设计一台红外线探测防盗器，完成电路的装配和调试。该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 二、设计任务与要求 设计任务 该报警器探测人体发出的红外线，当人一进入报警器的监视区域内，红外线被人体反射回来，被红外线接收管收到后，经过电路处理，从而发出音频信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合的防盗报警。 设计要求 1)提出至设计实现方案，并优选方案进行设计。 2)详细说明设计方案，并计算元件参数。包括选择的依据和原理，参数确定的根据。 3)自己独立完成设计及制作调试，并能发现问题解决问题。 4)撰写设计报告:写出设计过程，附上有关资料和图纸，写上心得体会 三 、设计步骤及原理分析 设计方法 使用一对红外线发射与接收的装置，构成红外线的对射系统，称为主动式红外线应用系统。主动红外入侵报警器是由发射机和接收机组成，发射机是由电源、发光源和光学系统组成，接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时，接收装置可以立即察觉到，发出警示信号。利用这种对射系统，可以很方便地构建各种隐蔽的防盗警戒布控，还可以用于各种设备的安全防护或者自动控制方面，过探测特定空间中，一定波长范围内红外光线的位置移动，识别空间范围内是否有移动人体存在，达到安全警戒或者自动控制的目的。 设计步骤 防盗报警系统主要由开关电源、红外线发射与接收装置、红外接收控制报警 1 单相电流跟踪型逆变器 电路、声光报警器、和无线控制报警电路等几部分组成。系统原理框图如图3-1所示，其中，开关电源给整个系统提供+9V和+12V直流电源，可通过电源的通断直接控制系统的工作状态，当犯罪分子 遮挡住红外线接收装置，使其不能接收红外线时，红外线控制报警电路就会被驱动，声光报警器和无线通信报警装置就会发出警报声。 图3-1系统原理框图 设计原理分析 该红外线遮光式防盗报警器电路由红外线发射电路和红外线接收控制报警电路两部分组成，如下图所示。图3-2是红外线发射电路，图3-3是红外线接收控制报警电路。 2 传感器技术课程设计 图3-2红外线发射电路 图3-3红外线接收控制报警电路 该红外线遮光式防盗报警器电路由红外线发射电路和红外线接收控制报警电路两部分组成，如下图所示。图二是红外线发射电路，图三是红外线接收控制报警电路。 该红外线遮光式防盗报警器电路由红外线发射电路和红外线接收控制报警电路两部分组成，如下图所示。图3-2是红外线发射电路，图3-3是红外线接收控制报警电路。 红外线发射电路由时基集成电路IC1、红外发光二极管VL1、电阻器R8、R9、电容C6——C8和电位器RP组成。 红外线接收控制报警电路、开关控制电路和声光报警电路组成。其中，红外线接收电路由红外线接收头IC3、三端稳压集成电路IC2、限流电阻器R1和滤波电容器C1组成;开关控制电路由晶闸管 VT、晶体管V、电阻器R5——R7、电容器C3——C5、二极管VD1、VD2、发光二极管VL2、报警器HA和继电器K组成。 将红外线发射电路和红外线接收控制报警电路分别安装在受控场所的房门的两侧。平时，VL1发出的调制红外光经IC3接收后，使IC3的1脚输出低电平，V和VT处于截止状态声光报警器电路不工作。 3 单相电流跟踪型逆变器 当有人从门或窗进入时，会使IC3接收的红外光束短时间中断。IC3的1脚输出高电平，使V导通，V发射极输出的高电平使VT受触发而导通，IC4通电工作，其中3脚输出低频震荡信号，使VL2闪烁发光，K间歇吸合。在K吸合时，其常开触点将报警器HA的一端接地，HA通电工作，发出响亮的报警声。 调整R5的阻值或改变C4的电容量，可改变IC4的3脚输出震荡信号的频率。若将K的常开触点并接在无绳电话机的呼叫键上，则可作为长距离无线防盗报警器使用。 四、课程设计小结与体会 经过一个星期的打理，课程设计总归完成了。我是积极地去做我的课程设计。本设计中所阐述的仅仅是一种简易的红外线报警电路设计。在大学里我一半的学习成果来自于课堂，另一半来自于我的课外阅读，我自学的只是一点皮毛，肤浅的东西，总之，不论工作还是学习，都要理论联系实际，运用相关的理论知识，通过对电路原理的介绍和探究，得出其制作方案与实践应用原理，并重点研究了其相关 的核心技术和应用理论。相信，在现实生活中该理论一定能得到很好的应用和更为广阔的发展。 现在才发现课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高，同时学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质，而自己需要学习的东西还有很多。在课程设计过程中，我也上网查阅了许多资料，掌握了科技文献的检索方法，大大提高了自己获得新知识，新信息的能力。我也深深的体会到，实践必须在充分理解电路原理的基础上，才能做到目标明确，操作准确。通过本次的课程设计，最大的收获就是提高了动手能力，培养了寻求解决问题的能力和团队精神，同时也增强了其它方面的能力。在设计中，充分应用以前所学的知识反过来，分析调试过中的得失，能加深对理论的理解。我也将许多遗忘的知识又给温习了。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都 4 传感器技术课程设计 应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 本课题在选题及研究过程中得到老师悉心指导和同学的热心帮助。 五、参考文献 1) 《 电工电子实践指导》 王港元.江西科学技术出版社，xx 2) 《传感器原理及工程应用》西安电子科技大学出版社 3) 《数字电子技术基础》高等教育出版社 4) 《自动检测技术及应用》梁森.欧阳三泰等 机械工业出版 社 5 红外线温度传感器和温度传感器的区别 红外线温度传感器和温度传感器的区别 红外线温度传感器 利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度，都能辐射红外线。红外线温度传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。 红外线温度传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。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。 温度传感器 一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用 于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量,300K范围内的温度。 基于热释电红外线传感器的自动报警器 课程设计 题目:基于热释电红外线传感器的自动报警器设计 院: 专业 班级 班级管理量化考核细则初中班级管理量化细则班级心理健康教育计划班级建设班级德育计划 : 学 号: 学生姓名: 指导教师: 摘要 随着近几年我国电子技术的不断发展，许多原先的高端电子产品也逐渐步入人们的生活。现在价格低廉的热释电红外传感器得到了很大的普及。原本用于控制感应门的热释电红外传感器也进入了人们的生活安全保障中,在保护各方面安全工作中起着至关重要的作用。 本次设计的热释电传感器报警器能够应用于家庭、商场、仓库的夜晚自动值守防盗保护。光敏电阻感受到的光亮越少电阻越大，依据此特性用它来作为热释电红外线传感器的开关电路。而热释电传感器在无人或动物进入探测区域时，现场的红外辐射稳定不变，一旦有 人体红外线辐射进来，经光学系统聚焦就使热释电器件产生突变电信 号，而发出控制信号，控制大功率报警装置发出声光报警信号。本次 设计利用上述的传感器，可以实现在夜晚自动进行监控报警，给夜班 值守人员减轻了负担，为社会节约了资源，创造了价值。 经过分析、仿真后，本次的电路设计具备了相应的报警灵敏度 与报警能力，总体水平基本达到了课程设计的要求。能够运用在家庭、 商场、仓库等需要夜晚自动值守防盗保护的场合，为人们的日常生活 带来了方便，更为私人财产和公共财产的保护起到了一定的作用。 关键字:热释电红外线传感器;光敏电阻;报警器;555定时 器 目录 第1章 绪 论 ..................................................................................................... 1 第2章 方案论 证 ............................................................................................. 3 热释电传感器报警器设计要 求 ............................................................................ 3 系统设计方案选 择 .............................................................................................. 3 方案 一 .......................................................................................................... 3 方案 二 .......................................................................................................... 3 第3章 电路设 计 ............................................................................................. 6 传感器电路设 计 .................................................................................................... 6 光敏电路设 计 ........................................................................................................ 8 555定时器电路设 计 ............................................................................................. 9 报警电路设 计 ........................................................................................................ 9 电源电路设 计 ...................................................................................................... 10 第4章 仿真与调 试 ........................................................................................ 12 第5章 课程设计总 结 .................................................................................... 15 参考文 献 .......................................................................................................... 16 附录 ? .............................................................................................................. 16 附录 ? .............................................................................................................. 16 第1章 绪论 热释电红外传感器是一种非常有应用潜力的传感器。它能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输出。早在1938年，有人就提出利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视。直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用开发。近年来，伴随着集成电路技术的飞速发展，以及对该传感器的特性的深入研究，相关的专用集成电路处理技术也迅速增长。 目前国内、外使用的各类防盗、安保报警器大多采用的是以超声波、主动式红外发射/接收以及微波等技术为基础。它们均采用的是监测接收到的经反射回来的信号有无异常来判断有无入侵者。识别效率低，容易误报警，而热释电红外传感器(简称PIR)是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等。 热释电红外传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应 管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出10~20米范围内人的行动。 菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而增强其能量幅度。 人体辐射的红外线中心波长为9~10um，而探测元件的波长灵敏度在~20um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7~10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。 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。菲泥尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距，从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。 被动式热释电红外探头具有本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉。防小动物干扰:探测器安装在推荐地 使用高度，对探测范围内地面上地小动物，一般不产生报警。抗电磁干扰:探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中要求，一般手机电磁干扰不会引起误报。抗灯光干扰:探测器在正常灵敏度的范围内，受3米外H4卤素灯透过玻璃照射，不产生报警。 利用热释电传感器监测环境变化，进行信息传输进而完成报警功能的系统主要用于家居安全，探测夜间有无人员闯入，该系统方便、稳定，十分适合家庭财产的保护。 这里所设计的被动式报警器采用的是热释电红外线传感器，是一种被动式的红外传感器，它本身并不向环境中发射检测用的红外线，只是被动的接受，因此这种热释电传感器能以非接触形式检测出人体辐射出的红外线，并将其转化为电压信号。同时，它还能辨别出运动的生物与其他非生物，应用范围十分广泛。热释电传感器既可应用于防盗报警装置，也可以用于自动控制、接近开关及遥测等领域。 第2章 方案论证 热释电传感器报警器设计要求 本设计要求利用热释电红外线传感器和光敏传感器设计制作一套防盗报警系统，使之适用于家庭、商场、仓库的夜晚自动值守防盗保护。经过分析，有如下要求: 可实现非法入侵报警; 使用光敏电阻控制，白天不报警，晚上自动开始工作; 当有人靠近时热释电传感器报警，无人靠近时不报警。 系统设计方案选择 方案一 目前最为流行的防盗报警装置大多采用的是主动式探测仪，例如超声波探测仪、对射式红外线传感器和微波等技术。因此，方案一采用对射式红外线传感器，经过具备检波、放大、滤波和后期处理的信号处理电路后，输入到报警装置，报警装置的工作与否由另外的定时开关控制。可基本实现报警器设计要求。 方案二 光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域。 光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结的方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。入射光消失后，由光子激发产生的电子——空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长 的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。 当白天的时候光敏电阻近似导通，此时的电阻被称之为亮电阻，阻值约为几千欧，流过的电流叫亮电流;夜晚无光照的时候，光敏电阻内无电流流过，暗电阻的 261010电阻值约为兆欧级，近似断路。一般来说，暗电阻与亮电阻阻值之比约为~ 之间。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。 凡是温度超过绝对0?C的物体都能产生热辐射，而温度低于1725?C的物体产生的热辐射光谱集中在红外光区域，因此自然界的所有物体都能向外辐射红外热，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的。而任何物体由于本身的物理和化学性质的不同、本身温度不同所产生的红外辐射的波长和距离也不尽相同，通常分为三个波段。 近红外:波长范围,3μm; 中红外:波长范围3,25μm; 远红外:波长范围25,1000μm; 人体辐射的红外光波长3,50μm，其中8,14μm占46%，峰值波长在μm。 在被动红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器(PIR)，它能将波长为8-12um之间的红外信号变化转 变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用，因此在被动红外探测器的警戒区内，当无人体移动时，热释电红外感应器感应到的只是背景温度，当人体进人警戒区，通过菲涅尔透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号，因此，红外探测器的红外探测的基本概念就是感应移动物体与背景物体的温度的差异。另外一个器件就是菲涅尔透镜，菲涅尔透镜有两种形式，即折射式和反射式。菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用，即将热释的红外信号折射在PIR上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号，这样PIR就能产生变化的电信号。 本次选用D205B型大窗口热释电红外线传感器，它接受的红外线波长为4—15μm，透过率大于75%，输出的信号为5V，噪声小于70mV，故后续处理电路仅需要低通的阻容滤波电路即可。 555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。 本次设计中因为要用于无人的夜间自动值守场合，报警电路触发后必然要给安保人员一定的反应时间，因此需要给报警电路一个报警时延，故需要用555定时器构成单稳态触发器来实现相应功能。 报警电路主要由继电器及相关电路和220V声光报警器组成。继电器作为开关 控制部分，通过接收来自555定时器的信号，通过继电器衔铁吸合与释放来控制220V交流电路的闭合与断开，从而控制声光报警器的工作与否。考虑到实际应用，还需要加一个手动报警开关以防止突发的意外情况。 图 整体方框图 根据前面所述的各模块结构，这里需要将市电转换成适合各模块使用的相应的直流电源，电源模块势必要作为直流稳压电源为各单元提供能量。这里应用与MC78系列类似的LM109H芯片即可实现所要求的功能，为系统提供+5V的电源。 方案二是方案一的改进版。本电路分为光敏电路、热释电红外线传感器电路、555单稳态触发电路和报警电路。使用热释电红外线传感器代替主动式红外线传感器，将误操作率降到最低，既能有效防盗，又能降低工作人员的负担。本次设计的报警器还加入了光敏电阻控制电路，较之定时开关更加方便、稳定，使用寿命也更加长，可以实现夜晚自动进入工作状态，无需人工操作，更加自动化。加入555定时器能将报警信号延时，给值守的工作人员一定的反应时间。由于传感器输出信号足够大故不需要放大，仅需要滤除工频干扰和低频信号，且易于调控，实用度高于方案一，故选择此方案。 第3章 电路设计 本次设计中包含传感器电路、光敏控制电路、555定时器电路和报警电路。传感器电路中包含信号采集部分和信号变换处理部分。它们负责将侵入的人体辐射出的红外线收集起来，转化为电信号，滤 除工频干扰和噪声信号后，输出的信号经过光敏控制电路和555定时器电路传到报警电路，进行相应的报警。 传感器电路设计 传感器选用D205B型大窗口热释电红外线传感器，参数如下表所示。红外接收头D205B是利用材料自发极化随温度变化的特征来探测红外线的辐射的一种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。它采用四灵敏元设计，抑制环境温度变化产生的干扰，提高了信号输出强度，增加了多方向灵敏度，兼有单元和双元热释电红外传感器的优点，传感器的工作更加稳定。此型号应用广泛，例如自动灯开关，保险装置，防盗报警器，感应门，智能玩具等，特别适用于本次设计所需的吸顶式应用场合。 表 D205B参数 由压控电压源型低通滤波器的传函式知其固有频率和增益分别为式和式。 由于本次设计中，传感器输出信号无需放大，仅需滤除信号中所带的工频干扰和相应的低频信号，参数选择图中各元件标注。经计算， 增益 KP=Kf=1+R5 1 (3-7) R4 故选用的R2，R3阻值为100Ω，功率为的电阻。C1，C2为47μF的电解电容。此时的固有角频率ω0由式即可求出，截止频率根据式 即能得到。R4，R5构成低通滤波器的增益部分，由于传感器输出的电压幅值已经足够大了，故设置增益为1，选用的R4为100KΩ，R5为10Ω，由式知，增益近 似为1。 路输入端 图 传感器测量与滤波电路 光敏电路设计 经方案设计，光敏电阻选用GM5516可得出如下的电路图。图中，电源VCC 接电源电路，经光敏电阻和分压电阻到GND。因为光敏电阻GM5516在接受光照时近似导通，电阻阻值为五千欧姆到十千欧姆。这时如果Q1不工作，它的基极电压要小于，即光敏电阻分得的电压要小于;在无光照时，即夜晚值守时GM5516暗电阻阻值约为500KΩ。要使三极管Q1工作，基极电压至少为，即光敏电阻两端的电位差至少也要大于，因此得出分压电阻R1应选用阻值为100KΩ，功率为的色环电阻即可。 释电红外线传感器输出端 定时器输入端 图 光敏电路 555定时器电路设计 根据设计方案，采用NE555定时器构成单稳态触发器，给报警电路一个控制信号，使报警电路触发，考虑到实际应用中，报警电路 从开始工作到提示值班人员到现场将需要一段时间，因此，555定时器构成的单稳态触发器需要使输出的高电平持续一段时间，报警电路一旦开始工作将会持续一段时间才会恢复正常。 有单稳态触发器的特性可知，输出脉冲的宽度tw等于暂稳态的持续时间，而暂稳态的持续时间取决于外接电阻R7和电容C4的大小，tw等于电容电压在充电过程中从0上升到光控电路输出值U的2/3倍所需要的时间。 tw=RCIn U-0 R7C4In3==11s 2U-U3 所以，本次设计的延时时延为11s，故R7为10KΩ，功率1/4W的电阻，C4为1000微法的电解电容。 20接光控电路输出端 C3 10电路输入端 图 555定时器电路 报警电路设计 经方案设计，报警电路将由555定时器输出控制信号控制三极管Q2的导通与否，来决定继电器K的动作。当555定时器输出高点平时，Q2导通，继电器线圈通电，常开触点闭合，电铃和红色LED报警灯构成的报警单元接通交流220V电源，报警单元开始工作，且由于555定时器构成的单稳态触发器具有时延功能，经 节计算可知，报警电路一旦工作，将经过110s的时间后才停止。当555定时器输出低电平时，Q2截止，线圈断电，触点断开，报警电路停止工作。 考虑到白天值守时可能遇到突发的特殊情况，本次设计还加入了手动报警功能，在电路正常工作时，即使传感器电路和光控电路不工作，值班人员也可以进行手动报警，只需按下开关S1，Q2即被短路，继电器K的线圈得电，常开触点闭合，接通大功率报警装置的电源，报警单元开始工作，且报警状态将一直持续下去。当需要解除报警时，需要手动断开S1，使继电器线圈失电，报警单元停止工作。 安装装置时由于涉及到220V的交流电，故在报警电路的供电电路前加一个空气开关，便于施工人员的安装。又因为发光二极管的耐压值太小，直接跨接在市电上肯定会将二极管烧毁，因此需要串联一个分压电阻，由于本次二极管用作指示灯，功率无需太大，串接100KΩ的1/4W电阻即可实现。 关 图 报警电路 电源电路设计 经过分析各模块的所需电压，电源电路可设计为如图所示的模样，它可以直接将220V交流电经电桥整流，滤波电路的滤波和LM109H的变换形成+5V的直 流稳压电源供给各个模块，以提供各模块工作所需能量。 经查阅相关资料，C6-C9起作滤波作用，参数如图中所示，由 于C6和C7电容 值过大，使用的是电解电容。考虑到电源稳压电路的安全，在接入市电之前，加入空气开关，便于节省能源和保护电路及人身安全。 AC 220VNL S3 空气开T1 图 电源电路 第4章 仿真与调试 本次设计电路图运用目前比较流行的Protel 99 SE，因此仿真也使用该软件，其具备仿真功能。运用其参数扫描分析功能可以方便的实现检测到光敏电阻的变化造成电路的变化。 仿真电路图如图所示，由于仿真时不能采用真的热释电红外传感器和光敏电阻来进行，故用交变电源代替传感器进行输出电信号，用普通电阻经过调参数来进行光敏电阻阻值变化模拟。报警电路的输入信号是图中的U5，由于继电器不能观看其动作状态，故报警电路未连接，由图中U5的波形即可推测出报警电路动作。 图 仿真电路图 图 光敏电阻导通 图 光敏电阻截止 最终的仿真结果如图和图所示，其中U0代表热释电红外线传感器输出 的信号，这个信号是一个波动的，在无人靠近时，它不输出信 号，当有人靠近时，传感器感受到人体辐射的红外线，产生信号突变，进行了信号变换，将非电量转换为电量进行输出。经过低通滤波器后，滤除工频干扰和高频噪声，将低频噪声进行衰减。得到如图中U1所示的信号，由图中可以发现U1的相位较U0有了滞后，说明滤波有了效果。图中的U2是光敏电阻的输出信号，由光敏电阻的特性可知，光 敏电阻的阻值随光照强度的增加而降低。经过参数扫描分析，通过设定光敏电阻的初值为5KΩ，终值为500KΩ，步长为5KΩ，使其通过分压来控制光控电路的导通与否。图是光敏电阻为5KΩ时的各部分信号波形，图中U4是传感器经低通滤波后通过光敏电阻控制电路后的波形，U5是555定时器输出的电平，此时为低电平。图是光敏电阻为500KΩ时的波形，由图中U5的波形可知，555定时器构成的单稳态触发器具备了延时的功能，有参数算得时延为11s，本次仿真图中由于测量时间的关系，并未显示出整个11s范围内的变化，见微知著，可以根据电路图中参数算得。 第5章 课程设计总结 通过这个课程设计，让我了解到对于自己学过的知识需要学以致用，不能只是背书本上的知识，在实践的时候要能真正的用在需要的地方。同时我也发现只是这样的学习如果不去加以利用是不能熟练掌握精髓的，对于自己不知道的，要用合理的方式去学习到自己的脑袋里面，把它真正的变成自己的东西，这样才是学习的根本所在。 信号变化综合设计，需要很多信号处理的知识。本次设计中需 要将传感器输出的信号中包含的50Hz工频干扰和低频噪声滤除，以防止这些信号干扰报警电路动作。因此，进过查阅资料，选择了低通滤波器，它能将高于截止频率的信号有效的滤除，经过多次实验确定参数和仿真，本次设计的滤波器可以满足要求的精度。说到光敏电阻，经过与老师交流和网上查阅资料，得到了光敏电阻的正确用法，用它来控制电路在不同时间的开启与关闭，实现了电路的自动化控制、运行。根据设计要求，本次需要用大功率报警器，因此选用了220V集成式的声光报警器，能够有效将报警信号发出，另外还加入了手动报警开关以防止突发的意外情况。在设计过程中需要考虑很多实际应用中的问题，因此需要全面考虑。 总体说来这次的设计过程让我在自身看到了很多的不成熟，这次难能可贵的机会能让我更好的认清自己，找到适合自己的学习方法，成为一个学以致用的高素质人才。 参考文献 [1] 宋文绪,杨帆.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社，2016:234~238 [2] 张国雄.测控电路[M].北京:机械工业出版社，2016:110,115 [3] 阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社，xx:489,497 [4] 康华光.电子技术基础 模拟部分[M](北京:高等教育出版社，xx:101,114 [5] 李宁,王军敏.信号处理中几种重要变换的特点及关系分析. 赤峰学院学报2016年 [6] 刘舒祺,施国梁.基于热释电红外传感器的报警系统.国外电子元器件.xx年 [7] 聊太全.热释电人体红外传感器原理与应用.电子世界.xx年 附录? 附录? 红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器 红外线传感器的原理与应用 红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度，都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。 红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。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。 红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红 外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗;利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报;采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等 应用:红外气体分析仪 红外线气体分析仪,是利用红外线进行气体分析”它基于待分 析组分的浓度不 同,吸收的辐射能不同, 剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同,动片薄膜两 边所受的压力不同,从而产生一个电容检测器的电信号”这样,就可间接测量出待 分析组分的浓度” 根据红外辐射在气体中的吸收带的不同,可以对气体成分 进行分析.例如,二氧化碳对于波长为 μm,μm 和 μm 红外光吸 收相当强烈,并且吸收谱相当的宽,即存在吸收带.根据实验分析,只有 μm 吸收带不受大气中其他成分影响,因此可以利用这个吸收带来判别大气中 CO2 的含量. 二氧化碳红外气体分析仪由气体(含 CO2 )的样品室,参比室(无 CO2 ),斩光 调制器,反射镜系统,滤光片,红外检测器和选频放大器等组成. 测量时, 使待测气体连续流过样品室,参比室里充满不含 CO2 的气体(或 CO2 含量已知 的气体) .红外光源发射的红外光分成两束光经反射镜反射到样品室和参比室, 经反射镜系统,这两束光可以通过中心波长为 μm 的红外光滤色片投射到 红外敏感元件上.由于斩光调制器的作用,敏感元件交替地接收通过样品室和参 比室的辐射. 若样品室和参比室均无 CO2 气体,只要两束辐射完全相等,那么 敏感元件所接收到的是一个通量恒定不变的辐射, 因此, 敏感 元件只有直流响应, 交流选频放大器输出为零. 若进入样品室的气体中含有 CO2 气体,对 μm 的辐射就有吸收,那么两束辐射的通量不等,则敏感元件所接收到的就是交变辐 射,这时选频放大器输出不为零.经过标定后,就可以从输出信号的大小来推测 CO2 的含量。 红外传感器原理 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 英国DYNAMENT公司 专业红外原理气体传感器研发制造 xx年11月 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 专业研发、生产非色散红外吸收原理 气体检测传感器 防爆型非防爆型高分辨率检测CH4 高分辨率检测甲烷传感器，在0-10%范围分辨率为%，在大于10,范围分辨率为%。满足国家安全生产监督管理总局xx-11-19发布，2016-01-01实施的中华人民共和国安全生产行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 AQ6211-xx《煤矿用非色散红外甲烷传感器》的要求 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. ?Dynament公司生产的非色散红外原理 气体检测传感器运用了当今最先进的传感器技术，体积 小、性能卓越，应用于检测可燃性气体和CO2，使气体 检测探头的性能和质量大大提升 ?提供温度补偿功能，具有卓越的线性输出信号 ?传感器供电 Premier传感器?输出工业用标准信号和数字信号 ?认证型和非认证型供用 户选择 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 红外吸收原理检测器 是利用比耳,朗格红外吸收定律， 即不同气体对特定波长的光有吸收，吸收的强度和气体的浓度成正比。红外原理检测器包括红外光源发射和红外光线接收两部分以及外围处理电路组成，各个生产厂家设计有的不同思路，有对射式和反射式 红外 特定波长 的光 输出 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 气体吸收红外传感器工作原理 气体晶体滤光片红外光源气样室红外检测器 红外输 出 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 红外传感器工作原理气体晶体滤光片 红外光源气样室红外检测器红外输出 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 红外传感器工作原理晶体滤光片气体红外输出 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 特定波长红外谱线的获得 1、光学棱镜分 狭缝 特定波长的谱线 2、晶体滤光片分光 特定波长的谱线 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 非色散红外原理NDIR传感器最近几年才面世的一种新的技 术。它大大降低了利用红外原理检测可燃性气体和CO2气体的成本， 也使得红外原理检测仪在检测可燃性气体领域的推广成为今后实际应用的一种方向 非色散红外原理是应用滤光片把红外光分成需要的一个很小波段的光线，被检测的气体是对这个很小波段的光谱线的吸收。这样的传感器一般包括:一个红外发射光源、光通路、2个滤光片分光、接收转换器 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展….红外传感器结构1 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 非色散红外原理NDIR 检测器 检测波长的谱线参比波长的谱线 接收器接收器 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 英国科学家以实验室大楼的名字为传感器命名,Premier 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. PREMIER传感器组成 基本传感器 OEM传变送器模块 PREMIER传感器 PREMIER传感器是自身完整的气体检测器它提供了线性良好的并经温度补偿的电压输出 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 红外传感器结构 2 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 碳氢化合物(包括甲烷)和 二氧化碳传感器 包括所有必要的光学元件、电路和硬件，提供温度补偿功能、卓越的线性输出。专利号 GB 2 401 432 和GB 2 403 291US App. No. 10/929, 350 Other World Patents Pending 非防爆型传感器 用于防爆型外壳内和非防爆要求区域 不锈钢结构 防爆型传感器ATEX认证号 SIRA 04ATEX1357UIECEx认证号SIR UL File No. E229543 不锈钢材料，用于本安型便携式和固定式气体检测探头 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. PREMIER传感器类型 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. * 微型非色散红外原理传感器* 插入式* 标准工业尺寸* * 内置温度补偿功能* 一体化电路* 英国Dynament公司是专业研发红外原理微型传感器的公司，产品广泛应用于工业、卫生和医疗领域。 Dynament传感器使用成熟的非色散红外技术通过光谱特性检测环境中的气体和蒸气。 在危险区域使用的防爆型红外传感器，用于检测全量程碳氢化合物气体、二氧化碳和一氧化二氮。 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 催化燃烧原理，与红外原理检测仪的对比 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. PREMIER传感器 非色散红外原理 优越 非色散红外传感器保持了稳定性、抗干扰性、免维护和长寿命等优点。而且避免了传统红外原理检测器的光学部件暴露在空气中， 受灰尘或水雾等物质覆盖光学部件造成的运行故障或误报警 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 检测气体:二氧化碳CO2 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 为用户提供传感器数字端口通讯协议，满足用户使用数字 TX/RX输出 数字输出格式为:8数据位、1停止位、无奇偶。波特率:38400 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 计算机软件测试、校准 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 交直流转换器 测试校准盒 试校准装置与计算机连接 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 打开传感器软件 Premier Sensor 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 从Comms菜单选择com连接端口设置 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 从configuration 菜单Read Sensor 读取传感器信息 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 传感器信息显示 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 如要修改传感器的波特率或输出模拟电压设置 使用configuration 菜单的update sensor Ctrl+U上传对传感器进 行设置 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 传感器信息显示 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 通过Calibration 菜单的Enable 进入校准程序 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 校准程序 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 校准程序:0点数值稳定后，用Zero 确认0点校准 在Gas level 处输入标准气体的浓度值，给传感器通入标准气体，流量控制/min，等待数值稳定后，用Span 确认灵敏度校准。 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 通过Live date 菜单查看传感器工作状态 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展…. 传感器工作 状态 英国Dynament公司 红外技术的创造性发展….