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红外探测器的原理及制作要点

[2020/1/14]

   红外探测器的基本原理红外辐射是一种电磁波,波长介于光和无线电波之间,人体也是一介红外辐射源,辐射波长最强点为9.4μm。红外探测器是以探测移动人体辐射的红外线为目标,它由光学镜片,热电红外传感器(也称热释电传感器)和信号处理电路等部分组成如下图所示:

红外探测器信号处理电路部分组成图

  红外线探测是一门新型学科,红外探测器电路和收音机一类家用电器不同,由于红外线看不见摸不着。所以要对红外线元器件及电路有一定的了解。这里对探测器的实际制作做简要介绍:

  1、器材的质量是制作成功的关键,所有元件都必须选择优质正品,力求可靠。

  2、菲涅耳透镜是红外探测器的大门。“焦距”是主要指标,指的是自透镜平面到传感器镜面的距离,不同型号的“焦距”各不相同,安装时务必细心调校,找出最佳点。

  3、红外传感器是整机的灵魂,它的优势决定着成品的质量。但传感器又不可能用万用表一类仪表来简单测量,最好能找一只实际证实是良好的传感器来进行比较,在焊接时必须切断烙铁电源,同时要从地线端先焊接,因为传感器输出端是一只场效应管,不小心容易损坏。传感器面上是一片滤光晶片,不应破损和粘污,宜用酒精轻轻擦净。

  4、放大器电路:两级运放的增益正常应在75dB左右,但得视传感器响应率而定,工厂生产时通常在输出端设测试点,用示波器逐一按设计电平校调,但业余条件下只能利用微调电阻靠实验一点一点来调校直到合适为止。

  5、比较器电路:主要是阀值的决定,阀值低,信号容易通过,探测灵敏度高,但干扰信号也同样高,误报率也高。阀值高、信号不易通过,探测灵敏度要下降,但干扰信号也小,误报率自然下降,一般产品阀值选定0.6V左右。

  6、延时电路:红外探测器每触发一次的延续时间靠延时电路来决定,简单的电路就是用RC组成,也可调整RC数值来选定。

  7、整机调校:业余条件下缺少应有的仪表设备,要调好整机,较实际的办法是弄一台样机,细心对照调校,可用手掌心在红外传感器镜片前晃动作为红外信号源。先将比较器阀值放低,放大器增益调高、让各部分能开始工作,有信号输出再盖上壳体透镜,高悬在墙壁上,一般在2-2.2m,镜面对墙面应有14度左右的俯角,逐步调整阀值和增益,让距离不断拉开直到满意为止。

  8、透镜安装时应将小区较密的一边朝上,较稀的朝下。

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