PIR热释红外报警器(电子狗)的制作PPT课件.ppt

PIR热释红外报警器（电子狗）的制作热释红外报警器（电子狗）的制作12红外传感器的工作原理红外传感器的工作原理光谱基础光谱基础红外线属于一种红外线属于一种电磁射线电磁射线，其特性等，其特性等同于无线电或同于无线电或X射线。人眼可见的光射线。人眼可见的光波是波是380nm-780nm，发射波长为，发射波长为780nm-1mm的长射线称为红外线的长射线称为红外线3红外传感器的工作原理红外传感器的工作原理人体辐射人体辐射任何发热体都会产生任何发热体都会产生红外线红外线辐射的红外线波长跟物体辐射的红外线波长跟物体温度温度有关。表面温度越高有关。表面温度越高,辐射能量越强。辐射能量越强。最强波长和温度的关系满足最强波长和温度的关系满足m*T=2989（um.k）人体的正常体温为人体的正常体温为3637.5。C，其辐射的最强其辐射的最强的红外线的波长为的红外线的波长为9.679.64um，中心波长为，中心波长为9.65um。45红外传感器的工作原理红外传感器的工作原理热释电核心探头热释电核心探头端接电源端接电源正极，正极，端接电源端接电源负极，负极，端为信号端为信号输出输出热电元热电元6红外传感器在生活中的应用红外传感器在生活中的应用1.“有电有电，危险，危险”安全安全警示警示电路电路用于有用于有电的场合，当有人进入这些场合时，通电的场合，当有人进入这些场合时，通过发出语音和声光提醒人们注意安全。过发出语音和声光提醒人们注意安全。2.自动门自动门主要用于银行、宾馆。当有人主要用于银行、宾馆。当有人来到时，大门自动打开，人离开后又自来到时，大门自动打开，人离开后又自动关闭。动关闭。3.红外线红外线防盗报警器防盗报警器用于银行、用于银行、办公楼、家庭等场合的防盗报警。办公楼、家庭等场合的防盗报警。4.高速公路车辆高速公路车辆车流计数器车流计数器5.自动开、关自动开、关的照明灯，人体的照明灯，人体接近自动开关等。接近自动开关等。7热释电红外传感器在结构上引入热释电红外传感器在结构上引入场效应场效应管管的目的在于完成的目的在于完成阻抗变换阻抗变换。由于热电元输出的是由于热电元输出的是电荷信号电荷信号，并不能，并不能直接使用直接使用,因而需要用电阻将其转换为因而需要用电阻将其转换为电压电压形式形式,该电阻阻抗高达该电阻阻抗高达104，故引入的，故引入的沟道结型场效应管应接成沟道结型场效应管应接成共漏形式共漏形式即源即源极跟随器来完成阻抗变换。极跟随器来完成阻抗变换。8滤光窗滤光窗-由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的，由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的，能有效地滤除能有效地滤除7.014um波长以外的红外线。波长以外的红外线。人体正常体温时，辐射的最强的红外线的中心人体正常体温时，辐射的最强的红外线的中心波长为波长为9.65um,正好落在滤光窗的响应波长（正好落在滤光窗的响应波长（714um）中心。）中心。传感器只对传感器只对移动或运动的人体、体温近似人移动或运动的人体、体温近似人体的物体体的物体起作用。起作用。故滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通故滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线的通过，以免引起干扰。中的红外线的通过，以免引起干扰。9（1）人体经过探头先后被人体经过探头先后被A A源或被源或被B B源感应，源感应，SaSbSaSbSaSb产生差值，双源失去互补平衡作用而产生差值，双源失去互补平衡作用而很敏感地产生信号输出，见图（很敏感地产生信号输出，见图（3C3C）。）。（2 2）人）人对着探头呈垂直状态运动对着探头呈垂直状态运动，Sa=SbSa=Sb不产生差值，不产生差值，双源很难产生信号输出。双源很难产生信号输出。红外传感器的工作原理红外传感器的工作原理10径向移动反应最不敏感径向移动反应最不敏感,而对于而对于横切方向横切方向(即与半径垂直的方即与半径垂直的方向向)移动则最为敏感移动则最为敏感.在现场选择在现场选择合适的安装位置合适的安装位置是避是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。度极为重要的一环。11聚光系统：菲涅尔镜片聚光系统：菲涅尔镜片12菲涅尔镜片的原理和应用菲涅尔镜片的原理和应用13各式各样的菲涅尔镜片各式各样的菲涅尔镜片14菲涅尔镜片是菲涅尔镜片是红外线探头的红外线探头的“眼镜眼镜”，它就象人的眼镜一样，配它就象人的眼镜一样，配用得当与否直接影响到使用的功效，用得当与否直接影响到使用的功效，配用不当产生误动作和漏动作，致配用不当产生误动作和漏动作，致使用户或者开发者对其失去信心。使用户或者开发者对其失去信心。配用得当充分发挥人体感应的作用，配用得当充分发挥人体感应的作用，使其应用领域不断扩大。使其应用领域不断扩大。15菲涅尔透镜的作用菲涅尔透镜的作用有两个：有两个：一是一是聚焦作用聚焦作用，即将探测空间的红外，即将探测空间的红外线有效地集中到传感器上。线有效地集中到传感器上。不使用菲涅尔透镜时传感器的探测半不使用菲涅尔透镜时传感器的探测半径径不足不足2米米，只有配合菲涅尔透镜使用才，只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最大作用。配上菲涅尔透镜时传感能发挥最大作用。配上菲涅尔透镜时传感器的探测半径器的探测半径可达到可达到10米米。聚集能量菲涅尔镜片的原理和应用菲涅尔镜片的原理和应用16第二个作用是将探测区域内分为若第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以的移动物体能以温度变化温度变化的形式在的形式在PIR上产生变化的热释红外信号。上产生变化的热释红外信号。17下图是常用三区多段镜片区段划分、垂直和平下图是常用三区多段镜片区段划分、垂直和平面感应图。面感应图。菲涅尔镜片的原理和应用菲涅尔镜片的原理和应用18当人进入感应范围，人体释放的红当人进入感应范围，人体释放的红外光外光透过镜片透过镜片被聚集在远距离被聚集在远距离A区区或中距或中距离离B区区或近距离或近距离C区区的某个段的同心环上，的某个段的同心环上，同心环与红外线探头有一个适当的焦距，同心环与红外线探头有一个适当的焦距，红外光红外光正好被探头接收正好被探头接收，探头将光信号变，探头将光信号变成电信号送入电子电路驱动负载工作。整成电信号送入电子电路驱动负载工作。整个接收人体红外光的方式也被称为个接收人体红外光的方式也被称为被动式被动式红外活动目标探测器。红外活动目标探测器。19电子狗套件PCB20原理图21GC7780芯片结构当红外线传感器探测到人体辐射出来的红外线信号时，由传感器的当红外线传感器探测到人体辐射出来的红外线信号时，由传感器的2脚输出微弱脚输出微弱的电信号，送入集成电路的电信号，送入集成电路GC7780（图（图2）的）的14脚经运算放大器脚经运算放大器OP1做一级放大，做一级放大，然后由然后由C15耦合给耦合给OP2进行第二级放大，再经双向鉴幅器（由电压比较器进行第二级放大，再经双向鉴幅器（由电压比较器COP1和和COP2构成）处理后，检出有效触发信号构成）处理后，检出有效触发信号Vs去启动延时时间定时器。去启动延时时间定时器。GC7780的输出信号的输出信号Vo经二极管经二极管D1送入音乐片，音乐片受触发后工作，其输出送入音乐片，音乐片受触发后工作，其输出端输出内储端输出内储“滴滴”声电信号再经过声电信号再经过Q1和和Q2放大后驱动蜂鸣器发出报警声放大后驱动蜂鸣器发出报警声22元器件的安装23焊点：要求光滑圆润24电路安装与焊接2526单音片75K110和蜂鸣片的焊接27蜂鸣片的连接28效果图29完成了调试-30