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熱釋電傳感器基本知識(shí)和使用中的常見問題

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ID:62973 發(fā)表于 2015-7-11 16:45 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
熱釋電紅外傳感器是一種能檢測人或動(dòng)物發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器。早在1938年,有人提出過利用熱釋電效應(yīng)探測紅外輻射,但并未受到重視,直到六十年代,隨著激光、紅外技術(shù)的迅速發(fā)展,才又推動(dòng)了對熱釋電效應(yīng)的研究和對熱釋電晶體的應(yīng)用。熱釋電晶體已廣泛用于紅外光譜儀、紅外遙感以及熱輻射探測器,它可以作為紅外激光的一種較理想的探測器。它目標(biāo)正在被廣泛的應(yīng)用到各種自動(dòng)化控制裝置中。除了在我們熟知的樓道自動(dòng)開關(guān)、防盜報(bào)警上得到應(yīng)用外,在更多的領(lǐng)域應(yīng)用前景看好。比如:在房間無人時(shí)會(huì)自動(dòng)停機(jī)的空調(diào)機(jī)、飲水機(jī)。電視機(jī)能判斷無人觀看或觀眾已經(jīng)睡覺后自動(dòng)關(guān)機(jī)的機(jī)構(gòu)。開啟監(jiān)視器或自動(dòng)門鈴上的應(yīng)用。結(jié)合攝影機(jī)或數(shù)碼照相機(jī)自動(dòng)記錄動(dòng)物或人的活動(dòng)等等……。您可以根據(jù)自己的奇思妙想,結(jié)合其它電路開發(fā)出更加優(yōu)秀的新產(chǎn)品;蜃詣(dòng)化控制裝置。
熱釋電傳感器基本知識(shí)
    熱釋電效應(yīng)同壓電效應(yīng)類似,是指由于溫度的變化而引起晶體表面荷電的現(xiàn)象。熱釋電傳感器是對溫度敏感的傳感器。它由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成,在元件兩個(gè)表面做成電極,在傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有ΔT的變化時(shí),熱釋電效應(yīng)會(huì)在兩個(gè)電極上會(huì)產(chǎn)生電荷ΔQ,即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱的電壓ΔV。由于它的輸出阻抗極高,在傳感器中有一個(gè)場效應(yīng)管進(jìn)行阻抗變換。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷ΔQ會(huì)被空氣中的離子所結(jié)合而消失,即當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時(shí),ΔT=0,則傳感器無輸出。當(dāng)人體進(jìn)入檢測區(qū),因人體溫度與環(huán)境溫度有差別,產(chǎn)生ΔT,則有ΔT輸出;若人體進(jìn)入檢測區(qū)后不動(dòng),則溫度沒有變化,傳感器也沒有輸出了。所以這種傳感器檢測人體或者動(dòng)物的活動(dòng)傳感。 由實(shí)驗(yàn)證明,傳感器不加光學(xué)透鏡(也稱菲涅爾透鏡),其檢測距離小于2m,而加上光學(xué)透鏡后,其檢測距離可大于7m。
使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
     一、直流工作電壓必須符合我們要求的數(shù)值,過高和過低都會(huì)影響模塊性能,而且要求電源必須經(jīng)過良好的穩(wěn)壓濾波,例如電腦USB電源、手機(jī)充電器電源、比較舊的9V的層疊電池都無法滿足模塊工作要求,建議客戶用變壓器的電源并經(jīng)過三端穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后再通過220UF和0.1UF的電容濾波后供電。
     二、調(diào)試時(shí)人體盡量遠(yuǎn)離感應(yīng)區(qū)域,有時(shí)雖然人體不在模塊的正前方,但是人體離模塊太近時(shí)模塊也能感應(yīng)到造成一直有輸出,還有調(diào)試時(shí)人體不要觸摸電路部分也會(huì)影響模塊工作,比較科學(xué)的辦法是將輸出端接一個(gè)LED或者是萬用表,把模塊用報(bào)紙蓋住,人離開這個(gè)房間,等2分鐘后看看模塊是否還是一直有輸出?
     三、模塊不接負(fù)載時(shí)能正常工作,接上負(fù)載后工作紊亂,一種原因是因?yàn)殡娫慈萘亢苄∝?fù)載比較耗電,負(fù)載工作時(shí)引起的電壓波動(dòng)導(dǎo)致模塊誤動(dòng)作,另一種原因是負(fù)載得電工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾,例如繼電器或者電磁鐵等感性負(fù)載會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢,315M發(fā)射板工作時(shí)會(huì)有電磁輻射等都會(huì)影響模塊。解決辦法如下:A、電源部分加電感濾波。B、采用負(fù)載和模塊使用不同的電壓的方法,例如:負(fù)載使用24V工作電壓,模塊使用12V工作電壓,其間用三端穩(wěn)壓器隔離。C: 使用更大容量的電源。
     四、人體感應(yīng)模塊只能工作在室內(nèi)并且工作環(huán)境應(yīng)該避免陽光、強(qiáng)烈燈光直接照射,如果工作環(huán)境有強(qiáng)大的射頻干擾,可以采用屏蔽措施。若遇有強(qiáng)烈氣流干擾,關(guān)閉門窗或阻止對流。感應(yīng)區(qū)盡量避免正對著發(fā)熱電器和物體以及容易被風(fēng)吹動(dòng)的雜物和衣物。
     五、人體感應(yīng)模塊建議安裝在密封的盒里,否則可能一直會(huì)有輸出信號。
     六、如果要求人體感應(yīng)模塊的探測角度小于90度時(shí),可以用不透明膠紙遮擋鏡片或裁剪縮小鏡片來實(shí)現(xiàn)。
     七、人體感應(yīng)模塊采用雙元探頭,人體的手腳和頭部運(yùn)動(dòng)方向與感應(yīng)靈敏度有著密切的聯(lián)系,而且紅外模塊的特性決定了無法精確控制感應(yīng)距離。
     八、模塊中的探頭(PIR)可以裝焊在電路板的另一面。也可將探頭用雙芯屏蔽線延長,長度應(yīng)在20厘米以內(nèi)為好。
功能特點(diǎn):
1.全自動(dòng)感應(yīng):當(dāng)有人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸入高電平,人離開感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平。輸出低電平。
2.光敏控制(可選):模塊預(yù)留有位置,可設(shè)置光敏控制,白天或光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)。光敏控制為可選功能,出廠時(shí)未安裝光敏電阻。如果需要,請另行購
3.兩種觸發(fā)方式:L不可重復(fù),H可重復(fù)。可跳線選擇,默認(rèn)為H?少徺I本店5539光敏電阻配合使用。
    A.不可重復(fù)觸發(fā)方式:即感應(yīng)輸出高電平后,延時(shí)時(shí)間一結(jié)束,輸出將自動(dòng)從高電平變?yōu)榈碗娖健?br />     B.可重復(fù)觸發(fā)方式: 即感應(yīng)輸出高電平后,在延時(shí)時(shí)間段內(nèi),如果有人體在其感應(yīng)范圍內(nèi)活動(dòng),其輸出將一直保持高電平,直到人離開后才延時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖?感應(yīng)模塊檢測到人體的每一次活動(dòng)后會(huì)自動(dòng)順延一個(gè)延時(shí)時(shí)間段,并且以最后一次活動(dòng)的時(shí)間為延時(shí)時(shí)間的起始點(diǎn))。
4.具有感應(yīng)封鎖時(shí)間(默認(rèn)設(shè)置:3-4秒):感應(yīng)模塊在每一次感應(yīng)輸出后(高電平變?yōu)榈碗娖?,可以緊跟著設(shè)置一個(gè)封鎖時(shí)間,在此時(shí)間段內(nèi)感應(yīng)器不接收任何感應(yīng)信號。此功能可以實(shí)現(xiàn)(感應(yīng)輸出時(shí)間和封鎖時(shí)間)兩者的間隔工作,可應(yīng)用于間隔探測產(chǎn)品;同時(shí)此功能可有效抑制負(fù)載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。
5.工作電壓范圍寬:默認(rèn)工作電壓DC5V至20V
6.微功耗:靜態(tài)電流65微安,特別適合干電池供電的電器產(chǎn)品。
7.輸出高電平信號:可方便與各類電路實(shí)現(xiàn)對接。
使用說明:
1感應(yīng)模塊通電后有一分鐘左右的初始化時(shí)間,在此時(shí)間模塊會(huì)間隔地輸出0-3次,一分鐘后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
2. 應(yīng)盡量避免燈光等干擾源近距離直射模塊表面的透鏡,以免引進(jìn)干擾信號產(chǎn)生誤動(dòng)作;使用環(huán)境盡量避
免流動(dòng)的風(fēng),風(fēng)也會(huì)對感應(yīng)器造成干擾。
3. 感應(yīng)模塊采用雙元探頭,探頭的窗口為長方形,雙元(A元B元)位于較長方向的兩端,當(dāng)人體從左到右
或從右到左走過時(shí),紅外光譜到達(dá)雙元的時(shí)間、距離有差值,差值越大,感應(yīng)越靈敏,當(dāng)人體從正面走向探
頭或從上到下或從下到上方向走過時(shí),雙元檢測不到紅外光譜距離的變化,無差值,因此感應(yīng)不靈敏或不工作;所以安裝感應(yīng)器時(shí)應(yīng)使探頭雙元的方向與人體活動(dòng)最多的方向盡量相平行,保證人體經(jīng)過時(shí)先后被
探頭雙元所感應(yīng)。為了增加感應(yīng)角度范圍,本模塊采用圓形透鏡,也使得探頭四面都感應(yīng),但左右兩側(cè)仍
然比上下兩個(gè)方向感應(yīng)范圍大、靈敏度強(qiáng),安裝時(shí)仍須盡量按以上要求。

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