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目录

摘要Ι

1红外热释电2

1.1什么是红外热释电2

1.2工作原理及其特性2

1.3被动式热释电红外探头的优缺点3

1.4红外线热释电传感器的安装要求4

2总体设计4

3硬件设计4

3.1总电路的设计4

3.2BH9402热释电红外传感模块6

3.3NE555简介7

3.4光敏电阻9

4总结12

参考文献14

1

1红外热释电

1.1什么是红外热释电

热释电红外线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，从而强其能量幅度。

人体辐射的红外线中心波长为9~10--um，而探测元件的波长灵敏度在

0.2~20--um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7~10--um，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。

1.2工作原理及其特性

人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的

红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作

的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥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。

2

（1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM

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

泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。

（3)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。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。

（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。

（5)菲泥尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离），从

而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。

1.3被动式热释电红外探头的优缺点

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。

缺点：

（1）容易受各种热源、光源干扰

（1）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。

（3）易受射频辐射的干扰。

（4）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。

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4.6.1要求，一般手机电

磁干扰不会引起误报。

(3)抗灯光干扰

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探测器