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人体红外感应模块的工作原理

   根据市场调查,市面上有各种各样的感应开关,有光感开关、声控开关、人体感应开关、红外感应开关等,各种名称都有。

现在解释感应开关,感应开关是指人体红外智能感应开关,是一种当有人从红外感应探测区经过时,开关自动启动。人体红外感应开关的主要器件是热释电红外人体传感器来控制。什么是热释电人体红外传感器呢?热释电人体红外传感器是指:热释电效应相同于压电效应,具体指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。热释电红外传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极,在传感器监测范围内温度有T的变化时,热释电效应会在两个电极上产生电荷 Q,即在两电极之间产生一微弱的电压V。由于它的输出阻抗极高,在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Q会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,T=0,则传感器无输出。当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生T,则有T输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出了。所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。由此,传感器不加光学透镜(也就是菲涅尔透镜),其检测距离小于2M,而加上光学透镜后,检测距离可大于8M。

也就是人体都有一定的恒定体温,一般在37-38摄式度,所以人体会出特定波长10U莫大右的红外线,被动式红外探头就是探测人体所发射出10UM左右的红外感应来进行工作的。晟创电子张工介绍,人体红外感应模块电路主要由人体红外传感器、菲涅尔透镜、专用芯片BISS0001组成。当有人出现在它的探测区内,传感器便能探测到信号并把信号传给单片机,单片机再根据实际情况是否该开启器设备或让记间的电路设备处于一种可开启或者关闭状态。另外,走廊、洗手间及车库,当晚上有人经过时,人体红外感应到人便开始开作。

   上图中:R3为光敏电阻,用来检测环境照度的。当作为照明控制时,若环境较明亮时,R3的电阻值会降低,使9脚的输入保持为低电平,从而封锁触发信号VS。SW1是工作方式选择开关,当SW1与1端连通时,芯片处于可重复触发工作方式;当SW1与2端连通时,芯片处于不可重复触发方式。图R6电阻可以调节放大器增加的大小,原阻值10K,实际使用时可用3K,可以提高电路增益改善电路性能。输出延迟时间TX由外部的R9和C7的大小来调整,触发封锁时间TI由外部的R10和C6的大小来调整,R9/R10可以用470欧,C6/C7可用0.1U.
BISS0001芯片是一款传感信号处理集成电路。静态电流极小的,配热释电红外传感器和少量外围元器件可构成被动式的热释电红外传感器模块。广泛应于安防、自控等领域。
特点:CMOS工艺、数模混合、具有独立的高输入阻抗运算放大器、内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰。


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