PIR 产品设计指南.pdf

《PIR 产品设计指南.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、PIR产品设计指南作者：通泰积体电路股份有限公司曾祥兆一．摘要：在电子防盗、人体探测器，智能照明等领域中，被动式热释电红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。然而针对这一领域，有非常多的技术人员在设计时却发现，PIR产品的设计却没那么简单，在有些细节上没有注意，就非常容易产生误动作，最常见的就是在关闭之后，又重新开启，如此反复，下面总结笔者多年PIR应用经验，为大家介绍一些PIR产品在设计时，应该要注意的事项及应用技巧。关毽词：PIR热释电红外传感器菲涅尔透镜人体红

2、外热释电人体感应开关二．在被动红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器(PIR)，另外一个就是菲涅尔透镜2.1热释电红外传感器(PIR)的工作原理及特性2.1.1凡是温度超过绝对0℃的物体都能产生热辐射（红外光谱），而温度低于1725°C的物体，产生的热辐射光谱主要集中在红外光区域，因此自然界的所有物体都能向外辐射红外热，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的；2.1.2人体恒定的体温约37度，所发出红外线的波长为10UM左右的；2.1.3热释电红外传

3、感器通常覆盖有特殊的菲涅尔滤光片，就是专门针对人体红外专门设计的器件，仅对10UM左右的红外的非常敏感，而对环境的其他波长红外成份则有明显的抑止作用；2.1.4热释电红外传感器内一般包含两个（或更多的）互相串联或并联的热释电单元。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，于是环境背景辐射对探测器是无信号输出的；2.1.5一旦有人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分菲涅尔透镜聚焦，并被热释电红外传感器接收，热释电红外传感器在接收到人体红外辐射温度发

4、生变化时就会失去电荷平衡，因为两片热释电单元接收到的热量不同，不能相互抵消，输出脚便会有与人体一致的变化的信号输出，供后级电路做信号处理，以便实现不同的控制输出；2.1.6热释电红外传感器，有不同的窗口形状及尺寸，窗口面积越大，灵敏度也越高，相应成本也会更高，可依据产品的要救选择相应的型号；2.1.7一般最常用的热释电红外传感器，是双单元的那种，这种探头的灵敏度是沿长方形方向横向移动才是最高的，所以成品在装配时，要特别注意这点，如果产品是吸顶式的，比如安装在十字形的走廊上，要求各个方向灵敏度相近，PIR产品设

5、计指南作者：通泰积体电路股份有限公司曾祥兆则装配时，可以让热释电红外传感器的窗口与走廊方向呈45度角度，或采用四窗口的热释电红外传感器。PIR产品设计指南作者：通泰积体电路股份有限公司曾祥兆2.2菲涅尔(Fresnel)透镜2.2.1菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释红外信号折射（反射）在PIR上，第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体，在活动时不停在明区和暗区间来回切换，折射到热释电红外传感器上，形成温度变化，而在PIR上产生变化的热释红外信号；2.2.2菲涅尔透镜

6、,简单的说就是在透镜的一侧有等距的齿纹.通过这些齿纹,可以达到对指定光谱范围的光带通(反射或者折射)的作用.传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵，菲涅尔透镜可以极大的降低成本，典型的例子就是PIR（被动红外线探测器），PIR广泛的用在警报器上。如果你拿一个看看，你会发现在每个PIR上都有个塑料的小帽子。这就是菲涅尔透镜，小帽子的内部都刻上了齿纹，这种菲涅尔透镜可以将入射光的频率峰值限制到10微米左右（人体红外线辐射的峰值），成本相当的低；2.2.3菲涅耳透镜可以把透过窄带干涉滤光镜的光聚焦在硅光电二级探测

7、器的光敏面上；2.2.4菲涅尔透镜由有机玻璃制成,不能用任何有机溶液(如酒精等)擦拭，除尘时可先用蒸馏水或普通净水冲洗,再用脱脂棉擦拭。2.2.5菲涅尔透镜的选型不当，将会对灵敏度造成较大影响，以及每款菲涅尔透镜，都有一个聚焦点，只有让热释电红外传感器处于聚焦点上，才能达到最佳的聚焦效果，让灵敏度最高；PIR产品设计指南作者：通泰积体电路股份有限公司曾祥兆三．被动式热释电红外探头的优缺点3.1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；3.2缺点：1、容易受各种热源、光源干扰；2、被动红外

8、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。四．抗干扰性能4.1防小动物干扰：探测器安装在推荐的使用高度，对探测范围内地面上地小动物，一般不产生误动作；4.2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动作；4.3抗灯光干扰：探测器在正常灵敏度的