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关于“热释电”的生活小常识

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楼主

说到“热释电”之前,我们对红外线应该都有一定的了解,那就先来温故一下吧!

关于红外光谱:



人们肉眼看得见的光线称为可见光,可见光的波长为380~750nm,可见光的波长从短到长依次是紫光、蓝光、青光、绿光、黄光、橙光、红光。波长比红光更长的光即我们所说的红外线,是人们无法用肉眼看见的光线。红外线又分为近红外(760~3000nm)、中红外(3000~6000nm)、远红外(6000~150000nm)。自然界中任何有温度的物体都会辐射红外线,区别只在于波长的不同。而人体辐射的红外线波长主要集中在约10000nm左右。那么人体红外线传感器产品就是用一种探测装置,探测到人体的红外线并去除不需要的其他光波,就能够实现检测人体活动信息的目的,那么这是怎样的一种工作原理呢?

关于热释电原理:

上世界80年代末便出现了热释电人体红外传感器,可以24小时用来监测,防盗和报警。



热释电红外传感器是由探测元、滤光窗和场效应管阻抗变换器等三大部分组成,如图所示,对于不同的传感器,探测元的制造材料有所不同,将这些材料做成很薄的薄片,在每一片薄片两面各引出一根电极,在电极两端就可以形成一个等效的小电容,由于这两个小电容是安装在同一硅晶片上的,并且极性相反和串联,因此等效的小电容可以产生极化,在电容的两端产生极性相反的正负电荷,当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时,电容两端的正负电荷相互抵消,回路中无电流,因此传感器无输出;当人体静止在传感器的检测区域,照射到电容上的红外线光能量对等,达到平衡,极性相反,电流在回路中相互抵消,仍然没有信号输出。当人体在感应器检测区域内活动时,照射到两个电容上的红外线能量不等,光电流在回路中不能相互抵消,传感器有信号输出,因此,传感器只对移动或者是运动中的人体起作用。

滤光窗是一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成,能够有效让人体的红外线通过,并避免其它可见光中的红外线通过。

场效应管的引入目的在于完成阻抗变换,因为探测元输出的电荷信号不能直接使用,需要将其转化为电压的形式,D端接入电源正极、G端接入电源负极,S为信号输出,管阻阻抗高达104MΩ。



热释电红外传感器对人体的感应还和人体的运动方向和位置有关,因此,合适的安装位置是避免其它信号干扰的一个重要环节。

传感器的应用让产品越来越智能化,就如同人的五官收集着周围的信息,传感器的应用规模将会十分可观。

产品推荐:嘉渤瑞Motion Sensor人体红外传感器

 

在客厅、卧室和厨房可以安装多个人体红外传感器,联动其他智能家居设备;

若放在床边,手机智星APP设置人体传感器,联动智能开关和灯,不用再为起床关灯而烦恼;

若安装在客厅,手机设置后,联动智能红外转换器,检测到人离开后,可以设置自动关闭空调和电视;

手机设置并开启离家模式后,人体传感器检测到异常情况,可以及时将信息反馈到手机,给家多一层安全的保护。





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