目錄：

• 一、熱釋電紅外傳感器的工作原理
• 二、基于BISS0001熱釋電紅外傳感器電路
• 三、基于LM324熱釋電紅外傳感器電路
• 四、注意事項(xiàng)
• 1、使用時(shí)
• 2、電路設(shè)計(jì)時(shí)

一、熱釋電紅外傳感器的工作原理

圖1開(kāi)始的階段(T)，在沒(méi)有紅外照射下，熱釋電紅外傳感器的溫度沒(méi)有變化，傳感器表面的電荷處于中和狀態(tài)，正負(fù)電子對(duì)等(A)，此時(shí)，傳感器沒(méi)有輸出(0)。圖1第二階段(T+T)，有溫度變化時(shí)，在人體紅外線的照射下，熱釋電紅外傳感器的溫度如果上升T，那么傳感器表面的電荷就如圖2(B)所示的那樣發(fā)生相應(yīng)的變化。如果溫度變化為T(mén)，其對(duì)應(yīng)的電荷變化就產(chǎn)生V的變化，因此，傳感器輸出V。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，傳感器表面就會(huì)重新吸附空氣中的離子并相互抵消由此而達(dá)到如圖2C所示的中和狀態(tài)。此時(shí)，傳感器又恢復(fù)到?jīng)]有輸出(0)，如圖3所示。

當(dāng)溫度下降時(shí)，溫度又回到原來(lái)的狀態(tài)(T)，其自由極化狀態(tài)如圖2D所示。由于溫度的下降變化(相對(duì)而言)過(guò)程與溫度上升變化相反，所以，傳感器表面的電荷變化與上升時(shí)變化過(guò)程剛好相反，是個(gè)反過(guò)程。因此，傳感器的輸出信號(hào)就是-V，如圖3所示。同理，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，傳感器的表面也會(huì)重新吸附空氣中的離子，而使傳感器的輸出信號(hào)再次為零。

傳感器對(duì)人體活動(dòng)信息的感應(yīng)全過(guò)程輸出信號(hào)如圖3所示。從傳感器輸出圖中不難看出，傳感器對(duì)人體活動(dòng)的一個(gè)動(dòng)作所輸出的信號(hào)是一個(gè)完整的波形。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果用放大器把該信號(hào)放大，再用示波器觀察就是一個(gè)正脈沖和一個(gè)負(fù)脈沖。也就是說(shuō)，傳感器感應(yīng)到的一個(gè)移動(dòng)信號(hào)近似于一個(gè)完整的1Hz脈沖信號(hào)。

二、基于BISS0001熱釋電紅外傳感器電路

R3光敏電阻：光照產(chǎn)生載流子，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源正，空穴奔向電源負(fù)。無(wú)光照時(shí)電子空穴復(fù)合。

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VM=0.5VDD VR=0.2VDD VH=0.7VDD VL=0.3VDD

三、基于LM324熱釋電紅外傳感器電路

1、5V電源通過(guò)R1給透鏡供電，R1的作用的限流，C1是電源濾波，其穩(wěn)定電壓的作用。

2、C2和R2構(gòu)成高通濾波器，隔離透鏡輸出的直流分量。

3、由于運(yùn)放采用單電源供電，R3、R5、C3為運(yùn)放A1提供一個(gè)2.5V的參考電壓。

4、運(yùn)放A1、R4、R6、C4構(gòu)成積分器，相當(dāng)于低通濾波器，濾除低頻噪聲，同時(shí)，放大有效信號(hào)。

5、C5再次隔離直流分量。

6、R8、R9、C9為運(yùn)放A2提供一個(gè)2.5V的參考電壓。

7、運(yùn)放A2、R7、R10、C8構(gòu)成積分器，相當(dāng)于低通濾波器，濾除高頻噪聲，有效信號(hào)比例縮小。

8、A3、A4等構(gòu)成差分放大電路，輸出經(jīng)二級(jí)管檢波為直流電壓。

四、注意事項(xiàng)

1、使用時(shí)

1)避免燈光直射透鏡

2)盡量避免流動(dòng)的風(fēng)、正對(duì)發(fā)熱電器

3)感應(yīng)模塊要密封

4)當(dāng)環(huán)境溫度與人體溫度持平時(shí)，感應(yīng)最不靈敏

2、電路設(shè)計(jì)時(shí)

1)采用標(biāo)準(zhǔn)BIS0001 PDF文檔推薦電路。

2)PCB布線時(shí)PIR至BIS0001輸入端走線應(yīng)盡量短，并遠(yuǎn)離繼電器等易產(chǎn)生干擾的輸出器件。

3)PIR輸出后的信號(hào)被放大近5000倍，因此很容易產(chǎn)生自激震蕩或帶來(lái)干擾?？赏ㄟ^(guò)改變IC外接電阻來(lái)適當(dāng)降低電路的增益。

4)PCB的5V端與地焊接一枚220uF電容和一枚104瓷片電容。

5)將封鎖報(bào)警和報(bào)警延時(shí)的兩枚0.1uF電容改為0.01uF，縮短時(shí)間，以方便調(diào)試。

6)高級(jí)應(yīng)用時(shí)可考慮增加溫度補(bǔ)償電路，抵消冬夏不同溫度帶來(lái)的放大電路溫漂。

7)印刷電路板設(shè)計(jì)時(shí)考慮電磁兼容問(wèn)題。

8)如果采用穩(wěn)壓電源供電，搞好濾波電路部分設(shè)計(jì)。PIR的供電采用三級(jí)積分電路，進(jìn)一步濾除脈沖干擾!LC濾波應(yīng)該效果更好，L=10mH，C=1uF。電源進(jìn)線處加共模電感。

9)如果采用電池供電，最好使用低功耗5伏的LP2950，靜態(tài)電流為75uA，可使用數(shù)月。78L05靜態(tài)電流為3mA，7805為8mA。