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选对高性能热释电传感器,关键看这3大能力!

2024-03-26 08:32:51

热释电传感器是将热释电陶瓷(压电体的一种)的热电效应作为红外线检测原理的传感器。


红外线射入传感器后,会发生温度变化,使热电元件(陶瓷)的表面温度上升,并通过热电效应产生表面电荷。因此,稳定时的电荷中和状态被破坏,导致感应元件表面的电荷与吸附悬浮离子电荷的弛豫时间不同而出现不均衡现象,从而产生没有结合对象的电荷。将产生的表面电荷作为传感器内部元件的电信号进行采集后,用作输出信号。



热释电传感器的特点

❖仅在温度变化时可以检测

❖无温度变化,即无移动时无法检测



热释电传感器是一种非常有应用潜力的传感器。它以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量变化,并输出电压信号,将输出的电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,在自动控制、智能安防、智慧楼宇等领域广泛应用。


但是,在实际环境中,存在着许多可能触发警报或产生误报的目标,例如昆虫、鸟、猫、狗等无害小动物、邻近车道的车辆、路过的行人、随风飘动的植物枝叶、高低压电气管线或是无线电波发射设备及照明灯具等。


面对复杂应用环境,热释电传感器可能存在易受各种热源或阳光源干扰、易受射频辐射干扰、环境温度和人体温度接近时探测失灵等问题。


如何才能选择一个高性能的热释电传感器来提高探测的准确性呢?


1

抗白光干扰性能

热释电传感器


现实中,不仅人体会发出红外能量,许多物体在一定的条件下都会散发红外能量,而在可见光中这种能量尤其突出,所以抗白光干扰是热释电传感器的一个重要指标。


选择波长更短的传感器滤光片材料,使其具有很好的波长选择特性,在容许人体所发出的红外光线通过的同时,尽可能将灯光、阳光和其他波长的红外辐射拒之门外,可以消除白光干扰,提供传感器的抗白光干扰性能。


2

抗射频干扰性能

热释电传感器


射频是一种高频交流电,也就是通常所说的电磁波,射频干扰也就是电磁波所带来的干扰。常规热释电传感器在使用中,可能出现附近有手机通讯时,接通瞬间会引发误触,这就是抗射频干扰能力比较弱的表现。


采用阻容滤波电路、阻容选频电路,可以增强热释电传感器的电磁兼容性,使传感器对射频干扰(RFI)的抗扰度高,有效抵御射频干扰。


3

抗环境干扰性能

热释电传感器


被动红外探测器检测信号的强弱与人体和环境温度的变化有密切关系。一般情况下,人体温度与环境温度是有明显差距的,当人体移动,传感器接收到的红外信号变化幅度也比较大,这时候就会触发报警。但是当环境温度和人体温度很接近时,这种变化幅度就不太容易被捕捉到,这时就有可能因为信号较小而无法触发报警。


用于人体探测的热释电传感器通常采用双元或四元结构。双元结构的传感器,利用两个极性相反、大小相等的干扰信号可在内部相互抵消的原理,起到补偿作用,消除环境温度和自身变化引起的干扰。


当热释电传感器应用到精细化的智能人体感应中时,不同应用场景下的性能要求各不相同。有些场景需要加强白光过滤,有些场景需要加强抗高频干扰,还有些场景需要专门解决动物干扰误报,这些都对热释电传感器的技术提出了更高要求。


炜盛科技拥有双元、四元补偿结构的模拟热释电、数字热释电产品,并在智能照明、自动控制、智能家居、智能安防等领域拥有完善解决方案。



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