【正文】 它易于測量的能量形式的能量轉(zhuǎn)化器，作為紅外整機(jī)系統(tǒng)的核心關(guān)鍵部件，紅外探測器的研究始終是紅外物理與技術(shù)發(fā)展的中心。 (3) 石英共振器非制冷紅外成像列陣：利用共振頻率對溫度敏感的原理來實(shí)現(xiàn)紅外探測。利用光電導(dǎo)效應(yīng)制成的光電導(dǎo)探測器分為多晶薄膜型和單晶型兩種。因入射輻射中只有垂直于超晶格生長面的電極化矢量起作用，光子利用率低；量子阱中基態(tài)電子濃度受摻雜限制，量子效率不高；響應(yīng)光譜區(qū)窄；低溫要求苛刻。其核心是紅外探測器件，通過光學(xué)系統(tǒng)的配合作用可以探測到某個(gè)立體防范空間內(nèi)的熱輻射的變化。警戒范圍在不同方向呈多個(gè)單波束狀態(tài)，組成立體扇形感應(yīng)區(qū)域，構(gòu)成立體警戒。 由 于紅外光穿透力差，在防范區(qū)內(nèi)不應(yīng)有高大物體，否則陰影部分有人走動將不能報(bào)警，不要正對熱源和強(qiáng)光源，特別是空調(diào)和暖氣。由于光束較窄，收發(fā)端的安裝要牢固可靠，不應(yīng)受地面震動影響，而發(fā)生位移引起誤報(bào)，光學(xué)系統(tǒng)要保持清潔，注意維護(hù)保養(yǎng)。當(dāng)使用較多的探測器進(jìn)行防范布局時(shí)應(yīng)該注意消除射束的交叉誤射。 可見光的波長通常在 1μm 以下，而 1μm 以上的光人眼是看不到的，但是可以通過適當(dāng)?shù)膬x器對輻射的能量進(jìn)行檢測。如以 SiO2為窗材的傳感器，它可以透過幾乎全部的可見光，而有的窗材只能通過 4μm 附近波長的光，有的能透過 波長的光，有的能透過 8μm~14μm 波長的光，所以使用不同的窗材就可確認(rèn)是哪個(gè)波長的光產(chǎn)生的熱。 結(jié)構(gòu)圖 熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路見圖 2所示。 主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，汝鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2*1mm 的探測元件。 使用熱釋電紅外傳感器制成的報(bào)警器與當(dāng)前市場上銷售的許多防盜報(bào)警器相比，具有不需要用紅外線或電池波等發(fā)射源；靈敏度高、控制范圍大；隱蔽性好，可流動安裝等優(yōu)點(diǎn)。各管引腳說明如下：引腳 A 為可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)選擇端，當(dāng) A 為“ 1”時(shí)，允許重復(fù)觸發(fā)，反之，不可重復(fù)觸發(fā)。 （二）、信號放大電路 100KR6100KR5300KR810KR74 .7 KR41KR30 .0 1 u FC447uFC22 2 u F / 1 6 VC3V T 19014814321I C 2 AL M 3 5 84 7 u / 1 6 vC11MR2 圖 1 信號放大電路如圖 1， VT1 和運(yùn)算放大器 LM358 等組成放大電路，由 IC1的②腳輸出微弱的電信號，經(jīng)三極管 VT1 等組成第一級放大電路放大，再通過 C2 輸入到運(yùn)算放大器 ICA 中進(jìn)行高增益、低噪聲放大，此時(shí)由 IC2A①腳輸出的信號已足夠強(qiáng)，輸入電壓比較電路。本裝置交直流兩用，自動無間斷轉(zhuǎn)換。 5. 合理的位置 應(yīng)盡量探測范圍內(nèi)不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔離物；在同一個(gè)空間最好不要安裝兩個(gè)無線紅外探測器，以避免發(fā)生因同時(shí)觸發(fā)而干擾的現(xiàn)象；紅外探測器應(yīng)與室內(nèi)的行走線呈一定的角度，探測器對于徑向移動反應(yīng)最不敏感，而對于切向 (即與半徑垂直的方向 )移動則最為敏感。然而一些不法分子也 是越來越多。由于紅外線是不見光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，此外，在電子防盜、人體探測等領(lǐng)域中，被動式熱釋電紅外探測器也以其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn) 定等特點(diǎn) ，從而 保護(hù)了我們家庭以及財(cái)務(wù)的安全。 十、 心得體會 這次的課題設(shè)計(jì)讓我體會很深 近年來，隨著改革開放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展 .人民的生活水平有了很大提高。 3. 不宜正對冷熱通風(fēng)口或冷熱源 被動紅外探測器感應(yīng)作用是與溫度的變化具有密切的關(guān)系，冷熱通風(fēng)口和冷熱源均有可能引起探測器的誤報(bào)，對有些低性能的探測器，有時(shí)通過門窗的空氣對流也會造成誤報(bào)。 （五）、開機(jī)延時(shí)電路 47u/ 16vC8560KR 20V T 38050VD4I N 4001 圖 4 如圖 4，由 VT R C8 組成開機(jī)延時(shí)電路，時(shí)間也約為 1 分鐘，它的設(shè)置主要是防止使用者開機(jī)后立即報(bào)警，好讓使用者有足夠的時(shí)間離開監(jiān)視現(xiàn)場，同時(shí)可防止停電后又來電時(shí)產(chǎn)生誤報(bào)。一般人體都有恒定的體溫，一般在 37 度，所以會發(fā)出特定波長 10UM 左右的紅外線。 BISS0001 集成電路目前有 和 兩種封裝形式。 人體輻射的紅外線中心波長為 9~10um，而探測元件的波長靈敏度在~20um 范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定 不變。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷 ΔQ 會跟空氣中的離子所結(jié)合而消失，當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時(shí)， ΔT=0 ，傳感器無輸出。它由陶瓷氧化物或壓電晶體組件組成，組件兩個(gè)表面做成電極，當(dāng)傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有 ΔT 的變化時(shí)，熱釋電效應(yīng)會在兩個(gè)電極上會產(chǎn)生電荷 ΔQ ，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱電 壓 ΔV 。 熱釋電紅外線傳感器因紅外光線的照射與遮擋得到或失去熱量，從而產(chǎn)生電壓輸出。 本文先介紹熱釋電傳感器的原理，然后再描述相關(guān)的專用集成電路處理技術(shù)。以發(fā)射機(jī)與接收機(jī)設(shè)置的位置不同分為對向型安裝方式和反射式安裝方式，反射型安裝方式的接收機(jī)不是直接接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的紅外光束，而是接收由反射鏡或適當(dāng)?shù)姆瓷湮铮ㄈ缡覊?、門板表面光滑的油漆層）反射回的紅外光束。接收端輸出的電信 號的強(qiáng)度會因此產(chǎn)生變化，從而啟動報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警信號。但作用距離較近。多波束型采用透鏡聚焦式光學(xué)系統(tǒng)，目前大都采用紅外塑料透鏡 —— 多層光束結(jié)構(gòu)的菲涅爾透鏡。被動紅外入侵探測器形成的警戒線一般可以達(dá)到數(shù)十米。 (4)量子阱探 測器（ QWIP）：將兩種半導(dǎo)體材料用人工方法薄層交替生長形成超晶格，在其界面有能帶突變，使得電子和空穴被限制在低勢能阱內(nèi)，從而能量量子化形成量子阱。 (1)光電導(dǎo)探測器：又稱光敏電阻。分別利用上述不同性能可制成多種熱探測器： (1) 液態(tài)的水銀溫度計(jì)及氣動的高萊池（ Golay cell）：利用了材料的熱脹冷縮效應(yīng)。有時(shí)還包括致冷部件、光學(xué)部件和電子部件等。 (5)提高成品率，降低價(jià)格。如偵察衛(wèi)星依靠紅外成像設(shè)備和多光譜儀可以白天黑夜地獲取大量的軍事情報(bào)。另外，由于這類應(yīng)用的需要，促使出現(xiàn)新的探測器件和新的輻射傳輸方式，推動紅外技術(shù)向更先進(jìn)的方 向發(fā)展。采用低溫制冷技術(shù)，是為了提高紅外探測器件的靈敏度和輸出信號的信噪比，使其具有良好的性能，但這樣也使紅外探測器體積大、成本高。以線列探測器為基礎(chǔ)的紅外探測系統(tǒng)，一般都安裝在飛機(jī)或衛(wèi)星遙感平臺上，平臺的前進(jìn)運(yùn)動垂直于線列作為第二維時(shí)，就可得到目標(biāo)輻射的分布圖像。 40 年 代初，光電型紅外探測器問世，以硫化鉛紅外探測器為代表的該類探測器，其性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)牢靠。 W從那時(shí)開始，紅外輻射和紅外元件、部件的科學(xué)研究逐步發(fā)展，但發(fā)展比較緩慢，直到 1940 年前后才真正出現(xiàn)現(xiàn)代的紅外技術(shù)。 由此可見，紅外技術(shù)的研究所涉及的范圍相當(dāng)廣泛，既有目標(biāo)的紅外輻射特性，背景特性，又有紅外元、部件及系統(tǒng)；既有材料問題，又有應(yīng)用問題。 [2] （二） 主要 結(jié)構(gòu) 該報(bào)警器主要由熱釋電紅外傳感器及其檢測電路、 LED 顯示組成、如圖 1 （三） 熱釋電效應(yīng) 熱釋電紅外傳感器內(nèi)部的熱釋電晶體具有極化現(xiàn)象，并且隨溫度的變化而變化。該設(shè)計(jì)的完成主要由兩個(gè)因素驅(qū)動，其一，滿足消費(fèi)需求的程度和領(lǐng)先性；其二，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 、微波報(bào)警探測器、被動式紅外 /微波報(bào)警探測器、玻璃破碎報(bào)警探測器、振動報(bào)警探測器、超聲波報(bào)警探測器、激光報(bào)警探測器、磁控開關(guān)報(bào)警探測器、開關(guān)報(bào)警探測器、視頻運(yùn)動 檢測報(bào)警器、聲音探測器等許多種類。它在以前的防盜器基礎(chǔ)上進(jìn)行了很大的改進(jìn)，由于使用了單片機(jī)做信號處理器，不但可以用于單一的住宅區(qū)，也可以用于較大規(guī)模住宅區(qū)的防盜系統(tǒng)。采用不同原 理的傳感器件，可以構(gòu)成不同種類、不同用途、達(dá)到不同探測目的的報(bào)警探測裝置。為此，提出“紅外線探測報(bào)警器”的設(shè)計(jì)任務(wù)。 要求： 一、靈敏、可靠，一經(jīng)觸發(fā)，可以立即報(bào)警； 二、對產(chǎn)品的材料精益求精， 延長防盜報(bào)警器的使用壽命； 三、改善報(bào)警器的環(huán)境，減少不必要的影響 Ⅱ、設(shè)計(jì)技術(shù)要求與數(shù)據(jù)（或論文主要內(nèi)容）： 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 紅外探測器是防盜報(bào)警系統(tǒng)中最關(guān)鍵的組成部分，直接決定系統(tǒng)的靈敏性與穩(wěn)定性，是整個(gè)系統(tǒng)品質(zhì)的保障。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目 紅外線探測報(bào)警器設(shè)計(jì) 系 別： *************** 專業(yè)年級： *************** 姓 名： *************** 學(xué) 號： *************** 指導(dǎo)教師： *************** 聯(lián)系方式 ： *************** 2021 年 01 月 16 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 ******* 系 ******* 專業(yè) 學(xué)生姓名 *******班級 *******號 ******* 課題名稱 紅外線探測報(bào)警器 Ⅰ、題目的目的和要求： 現(xiàn)在社會 迅速 發(fā)展 ，人們生活質(zhì)量逐步提高。 防盜報(bào)警器帶領(lǐng)著人們一步一步向這樣的生活邁進(jìn)，但是由于產(chǎn)品及多方面原因，使得安防產(chǎn)品的有效性及靈敏度降低，使得安防質(zhì)量下降，常常出現(xiàn)報(bào)警器遲緩、不能隨時(shí)隨地報(bào)警等現(xiàn)象， 所以解決好防盜報(bào)警器的問題能夠使人們更加安全、放心的使用或攜帶各式的物品，跟上時(shí)代的發(fā)展享受高品質(zhì)的生活。目前，許多家庭使用了較為安全的防盜門，如果再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種價(jià)廉、性能靈敏可靠的防盜報(bào)警 器用于居民家中，必將在防盜和保證財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。 報(bào)警探測器是由傳感器和信號處理組成的，用來探測入侵者入侵行為的，由電子和機(jī)械部件組成的裝置，是防盜報(bào)警系統(tǒng)的關(guān)鍵，而傳感器又是報(bào)警探測器