熱釋電傳感器的原理及特性

發(fā)布時(shí)間：2020-12-02 10:14:48 點(diǎn)擊次數(shù)：142

熱釋電傳感器是一種可以檢測人或動物發(fā)出的紅外線并輸出電信號的傳感器。早在1938年，有人提出采用熱釋電效應(yīng)來檢測紅外線，但從未引起人們的注意。直到1960年代，才出現(xiàn)了熱電效應(yīng)的研究和熱電晶體的應(yīng)用。自然界中存在的物體（例如人體，火焰，冰塊等）會發(fā)出紅外線，但波長不同。人體溫度為36-37℃，發(fā)出的紅外線波長為9-10um，屬于遠(yuǎn)紅外區(qū)域；熱釋電紅外傳感器不受白天和黑夜的影響，可用以白天和黑夜的監(jiān)控，普遍用以診療部門，在400-700℃的加熱元件中，發(fā)出的紅外波長為3-5um，屬于中紅外區(qū)域。

防盜報(bào)警器，感應(yīng)燈等領(lǐng)域。熱釋電傳感器的原理熱釋電紅外傳感器一般而言由主要組件構(gòu)成，例如管帽，管座，紅外濾光片，敏感元，場效應(yīng)管或數(shù)字芯片。運(yùn)用熱電材料的自發(fā)極化，隨著外部溫度的變化產(chǎn)生電荷移動特性，以非接觸方法檢測到人體輻射的紅外能量的變化，并將其變換為電信號并以電壓或電流，并通過功率放大器放大信號，達(dá)到操縱電路的目的。紅外濾光片窗子材料的及格通過波長： 5.5um長波通濾光片光譜圖上圖為典型的5.5um長波通過紅外濾光片參考圖，曲線為紅外通過率的平均值。窗口材料是經(jīng)過特別真空鍍膜處置的半導(dǎo)體硅晶片。熱釋電傳感器的功用熱釋電紅外傳感器僅與菲涅爾透鏡一齊用到才能發(fā)揮最佳功用。如果從未菲涅爾透鏡，則傳感器的檢測半徑或許低于2米，而菲涅爾透鏡則可以達(dá)到10米，甚至更大。菲涅爾透鏡由通用聚乙烯制成，安裝在傳感器前面。下圖顯示了菲涅爾透鏡的原理：當(dāng)光通過透鏡單元時(shí)，在反面上會形成一個(gè)光亮和黑暗的可見區(qū)和一個(gè)盲區(qū)。每個(gè)畫面單元只有很小的視野。視場的內(nèi)部是可見區(qū)，外部是盲區(qū)，熱電傳感器的溫度因人體在明暗區(qū)域的紅外輻射而變動，從而輸出相應(yīng)的微弱電信號輸出信號的頻率約為0.1?10hz，該頻率范圍由菲涅爾透鏡，人體運(yùn)動的速度以及熱釋電人體紅外傳感器本身的特性決定。