專利名稱：熱釋電紅外檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及紅外傳感領(lǐng)域，尤其涉及一種人體熱釋電紅外檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
熱釋電材料在吸收紅外輻射后其溫度會(huì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生極化，將其連接在電路中，則會(huì)有與溫度變化率成比例的電信號(hào)產(chǎn)生。熱釋電紅外檢測(cè)器就是利用材料的熱釋電效應(yīng)在紅外光譜范圍內(nèi)檢測(cè)物體吸收到的輻射能量的。紅外探測(cè)器采用熱釋電元件，對(duì)人體輻射出的IOum左右波長(zhǎng)的紅外輻射非常敏感。傳感器在接收到人體發(fā)出的紅外輻射后，熱釋電元件就會(huì)向外釋放電荷，經(jīng)紅外傳感信號(hào)處理器處理后輸出高電平。隨著紅外技術(shù)的迅速發(fā)展，推動(dòng)了對(duì)熱釋電效應(yīng)的研究和對(duì)熱釋電晶體的應(yīng)用。目前熱釋電紅外檢測(cè)器的研究已經(jīng)取得了實(shí)用性的成果，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(cè)器，它可以作為紅外激光的一種較理想的探測(cè)器。隨著研究的深入，具有廣闊市場(chǎng)前景的熱釋電紅外檢測(cè)器將得到更為廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)采用IC芯片對(duì)PIR傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理，然后通過(guò)與設(shè)定值比較，得出是否有熱源(人體)接近。然而，現(xiàn)有技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)抗干擾能力差、信噪比低、性能不穩(wěn)定等缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種感應(yīng)范圍大、靈敏度強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信噪比高的熱釋電紅外檢測(cè)電路。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種熱釋電紅外檢測(cè)電路，包括用于采集紅外傳感器感應(yīng)信號(hào)的熱釋紅外檢測(cè)單元、用于對(duì)感應(yīng)信號(hào)濾除雜波的檢波放大單元和用于感應(yīng)信號(hào)比較運(yùn)算的門限設(shè)定單元，所述熱釋紅外檢測(cè)單元采集到微弱的感應(yīng)信號(hào)后，經(jīng)處理將感應(yīng)信號(hào)送入檢波放大單元，所述檢波放大單元將濾除雜波后的感應(yīng)信號(hào)篩選出來(lái)，通過(guò)電容將感應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)胶蠹?jí)門限設(shè)定單元，信號(hào)進(jìn)入所述門限設(shè)定單元后，經(jīng)比較運(yùn)算，如果經(jīng)放大后的感應(yīng)信號(hào)超過(guò)設(shè)定的閥值時(shí)，將會(huì)輸出低電平信號(hào)。所述熱釋紅外檢測(cè)單元包括電容Cl和C2、電阻Rl和R2，所述電容Cl和電阻Rl并聯(lián)連接在紅外傳感器的G端，另一端接地，電阻R2 —端與紅外傳感器的G端連接，另一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN+端，電容C2 —端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN+端連接，另一端接地。所述檢波放大單元包括同相運(yùn)算放大器Ul-Β、電阻R3、R4、R5、電容EC1、EC2和C3，所述電阻R3與電容ECl串聯(lián)，電阻R3另一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN-端連接，電容ECl另一端接地，電阻R4與電容C3并聯(lián)，一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN-端連接，另一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的OUT端連接，電阻R5和電容EC2串聯(lián)，一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的OUT端連接，另一端接入反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN-端連接。所述后級(jí)門限設(shè)定單元包括反相運(yùn)算放大器Ul-Α、電阻R6、R7、R8和電容C4，所述電阻R6與電容C4并聯(lián)，一端與反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN-端連接，另一端與OUT端連接，電阻R7 —端與反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接地，電阻R8 —端與反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接低壓電源。本實(shí)用新型采用同相運(yùn)算放大器組成的檢波放大單元和反相運(yùn)算放大器組成的后級(jí)門限設(shè)定單元設(shè)計(jì)，可以顯著提高最終輸出信號(hào)的信噪比，抗干擾能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明圖I為本實(shí)用新型熱釋電紅外檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)框圖圖2為本實(shí)用新型熱釋電紅外檢測(cè)電路的電路原理圖
具體實(shí)施方式
如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型熱釋電紅外檢測(cè)電路，包括用于采集紅外傳感器感應(yīng)信號(hào)的熱釋紅外檢測(cè)單元、用于對(duì)感應(yīng)信號(hào)濾除雜波的檢波放大單元和用于感應(yīng)信號(hào)比較運(yùn)算的門限設(shè)定單元，熱釋紅外檢測(cè)單元采集到微弱的感應(yīng)信號(hào)后，經(jīng)處理將感應(yīng)信號(hào)送入檢波放大單元，檢波放大單元將濾除雜波后的感應(yīng)信號(hào)篩選出來(lái)，通過(guò)電容將感應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)胶蠹?jí)門限設(shè)定單元，信號(hào)進(jìn)入所述門限設(shè)定單元后，經(jīng)比較運(yùn)算，如果經(jīng)放大后的感應(yīng)信號(hào)超過(guò)設(shè)定的閥值時(shí)，將會(huì)輸出低電平信號(hào)。熱釋紅外檢測(cè)單元包括電容Cl和C2、電阻Rl和R2，所述電容Cl和電阻Rl并聯(lián)連接在紅外傳感器的G端，另一端接地，電阻R2 —端與紅外傳感器的G端連接，另一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN+端，電容C2 —端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN+端連接，另一端接地。檢波放大單元包括同相運(yùn)算放大器Ul-Β、電阻R3、R4、R5、電容EC1、EC2和C3，所述電阻R3與電容ECl串聯(lián)，電阻R3另一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN-端連接，電容ECl另一端接地，電阻R4與電容C3并聯(lián)，一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN-端連接，另一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的OUT端連接，電阻R5和電容EC2串聯(lián)，一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的OUT端連接,另一端接入反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN-端連接。后級(jí)門限設(shè)定單元包括反相運(yùn)算放大器Ul-Α、電阻R6、R7、R8和電容C4，所述電阻R6與電容C4并聯(lián)，一端與反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN-端連接，另一端與OUT端連接，電阻R7 —端與反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接地，電阻R8 —端與反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接低壓電源。本實(shí)用新型采用兩個(gè)運(yùn)算放大器Ul-A和Ul-B及其外圍元件分別組成檢波放大單元和后級(jí)門限設(shè)定單元，檢波放大單元輸出連接至反相運(yùn)算放大器的反相輸入端，反相運(yùn)算放大器的正相輸入端與一參考電壓連接，參考電壓由電阻R7和R8組成的分壓支路獲得，通過(guò)在電路后級(jí)增加驅(qū)動(dòng)電路即可方便地實(shí)現(xiàn)人體紅外檢測(cè)及應(yīng)用。本實(shí)用新型在相同的紅外線輻射的情況下，電路輸出電壓信號(hào)增大了 5倍左右，并且電路輸出信號(hào)的信噪比顯著提高，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可作出種種的等同 變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種熱釋電紅外檢測(cè)電路，其特征在于包括用于采集紅外傳感器感應(yīng)信號(hào)的熱釋紅外檢測(cè)單元、用于對(duì)感應(yīng)信號(hào)濾除雜波的檢波放大單元和用于感應(yīng)信號(hào)比較運(yùn)算的門限設(shè)定單元，所述熱釋紅外檢測(cè)單元采集到微弱的感應(yīng)信號(hào)后，經(jīng)處理將感應(yīng)信號(hào)送入檢波放大單元，所述檢波放大單元將濾除雜波后的感應(yīng)信號(hào)篩選出來(lái)，通過(guò)電容將感應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)胶蠹?jí)門限設(shè)定單元，信號(hào)進(jìn)入所述門限設(shè)定單元后，經(jīng)比較運(yùn)算后輸出電壓信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱釋電紅外檢測(cè)電路，其特征在于所述熱釋紅外檢測(cè)單元包括電容Cl和C2、電阻Rl和R2，所述電容Cl和電阻Rl并聯(lián)連接在紅外傳感器的G端，另一端接地，電阻R2—端與紅外傳感器的G端連接，另一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN+端，電容C2 —端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN+端連接，另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱釋電紅外檢測(cè)電路，其特征在于所述檢波放大單元包括同相運(yùn)算放大器U1-B、電阻R3、R4、R5、電容EC1、EC2和C3，所述電阻R3與電容ECl串聯(lián)，電阻R3另一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN-端連接，電容ECl另一端接地，電阻R4與電容C3并聯(lián)，一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的IN-端連接，另一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的OUT端連接，電阻R5和電容EC2串聯(lián)，一端與同相運(yùn)算放大器Ul-B的OUT端連接，另一端接入反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN-端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱釋電紅外檢測(cè)電路，其特征在于所述后級(jí)門限設(shè)定單元包括反相運(yùn)算放大器Ul-Α、電阻R6、R7、R8和電容C4，所述電阻R6與電容C4并聯(lián)，一端與反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN-端連接，另一端與OUT端連接，電阻R7 —端與反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接地，電阻R8 —端與反相運(yùn)算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接低壓電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種熱釋電紅外檢測(cè)電路，包括用于采集紅外傳感器感應(yīng)信號(hào)的熱釋紅外檢測(cè)單元、用于對(duì)感應(yīng)信號(hào)濾除雜波的檢波放大單元和用于感應(yīng)信號(hào)比較運(yùn)算的門限設(shè)定單元，所述熱釋紅外檢測(cè)單元采集到微弱的感應(yīng)信號(hào)后，經(jīng)處理將感應(yīng)信號(hào)送入檢波放大單元，所述檢波放大單元將濾除雜波后的感應(yīng)信號(hào)篩選出來(lái)，通過(guò)電容將感應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)胶蠹?jí)門限設(shè)定單元，信號(hào)進(jìn)入所述門限設(shè)定單元后，經(jīng)比較運(yùn)算后輸出電壓信號(hào)。本實(shí)用新型采用同相運(yùn)算放大器組成的檢波放大單元和反相運(yùn)算放大器組成的后級(jí)門限設(shè)定單元設(shè)計(jì)，可以顯著提高最終輸出信號(hào)的信噪比，抗干擾能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G01J5/10GK202362080SQ20112047332
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者黃碩茂 申請(qǐng)人:深圳市康美特科技有限公司