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

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種感應范圍大、靈敏度強、結構簡單、信噪比高的熱釋電紅外檢測電路。為了達到上述目的，本實用新型提供一種熱釋電紅外檢測電路，包括用于采集紅外傳感器感應信號的熱釋紅外檢測單元、用于對感應信號濾除雜波的檢波放大單元和用于感應信號比較運算的門限設定單元，所述熱釋紅外檢測單元采集到微弱的感應信號后，經(jīng)處理將感應信號送入檢波放大單元，所述檢波放大單元將濾除雜波后的感應信號篩選出來，通過電容將感應信號傳輸?shù)胶蠹夐T限設定單元，信號進入所述門限設定單元后，經(jīng)比較運算，如果經(jīng)放大后的感應信號超過設定的閥值時，將會輸出低電平信號。所述熱釋紅外檢測單元包括電容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，另一端與同相運算放大器Ul-B的IN+端，電容C2 —端與同相運算放大器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)，一端與同相運算放大器Ul-B的IN-端連接，另一端與同相運算放大器Ul-B的OUT端連接，電阻R5和電容EC2串聯(lián)，一端與同相運算放大器Ul-B的OUT端連接，另一端接入反相運算放大器Ul-A的IN-端連接。所述后級門限設定單元包括反相運算放大器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 —端與反相運算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接地，電阻R8 —端與反相運算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接低壓電源。本實用新型采用同相運算放大器組成的檢波放大單元和反相運算放大器組成的后級門限設定單元設計，可以顯著提高最終輸出信號的信噪比，抗干擾能力強、性能穩(wěn)定、結構簡單。


以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明圖I為本實用新型熱釋電紅外檢測電路的電路結構框圖圖2為本實用新型熱釋電紅外檢測電路的電路原理圖
具體實施方式
如圖I和圖2所示，本實用新型熱釋電紅外檢測電路，包括用于采集紅外傳感器感應信號的熱釋紅外檢測單元、用于對感應信號濾除雜波的檢波放大單元和用于感應信號比較運算的門限設定單元，熱釋紅外檢測單元采集到微弱的感應信號后，經(jīng)處理將感應信號送入檢波放大單元，檢波放大單元將濾除雜波后的感應信號篩選出來，通過電容將感應信號傳輸?shù)胶蠹夐T限設定單元，信號進入所述門限設定單元后，經(jīng)比較運算，如果經(jīng)放大后的感應信號超過設定的閥值時，將會輸出低電平信號。熱釋紅外檢測單元包括電容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，另一端與同相運算放大器Ul-B的IN+端，電容C2 —端與同相運算放大器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)，一端與同相運算放大器Ul-B的IN-端連接，另一端與同相運算放大器Ul-B的OUT端連接，電阻R5和電容EC2串聯(lián)，一端與同相運算放大器Ul-B的OUT端連接,另一端接入反相運算放大器Ul-A的IN-端連接。后級門限設定單元包括反相運算放大器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 —端與反相運算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接地，電阻R8 —端與反相運算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接低壓電源。本實用新型采用兩個運算放大器Ul-A和Ul-B及其外圍元件分別組成檢波放大單元和后級門限設定單元，檢波放大單元輸出連接至反相運算放大器的反相輸入端，反相運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，通過在電路后級增加驅動電路即可方便地實現(xiàn)人體紅外檢測及應用。本實用新型在相同的紅外線輻射的情況下，電路輸出電壓信號增大了 5倍左右，并且電路輸出信號的信噪比顯著提高，性能穩(wěn)定，結構簡單。以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實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權利要求所限定的范圍內。
權利要求1.一種熱釋電紅外檢測電路，其特征在于包括用于采集紅外傳感器感應信號的熱釋紅外檢測單元、用于對感應信號濾除雜波的檢波放大單元和用于感應信號比較運算的門限設定單元，所述熱釋紅外檢測單元采集到微弱的感應信號后，經(jīng)處理將感應信號送入檢波放大單元，所述檢波放大單元將濾除雜波后的感應信號篩選出來，通過電容將感應信號傳輸?shù)胶蠹夐T限設定單元，信號進入所述門限設定單元后，經(jīng)比較運算后輸出電壓信號。
2.根據(jù)權利要求I所述的熱釋電紅外檢測電路，其特征在于所述熱釋紅外檢測單元包括電容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，另一端與同相運算放大器Ul-B的IN+端，電容C2 —端與同相運算放大器Ul-B的IN+端連接，另一端接地。
3.根據(jù)權利要求I所述的熱釋電紅外檢測電路，其特征在于所述檢波放大單元包括同相運算放大器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)，一端與同相運算放大器Ul-B的IN-端連接，另一端與同相運算放大器Ul-B的OUT端連接，電阻R5和電容EC2串聯(lián)，一端與同相運算放大器Ul-B的OUT端連接，另一端接入反相運算放大器Ul-A的IN-端連接。
4.根據(jù)權利要求I所述的熱釋電紅外檢測電路，其特征在于所述后級門限設定單元包括反相運算放大器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 —端與反相運算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接地，電阻R8 —端與反相運算放大器Ul-A的IN+端連接，另一端接低壓電源。
專利摘要本實用新型公開了一種熱釋電紅外檢測電路，包括用于采集紅外傳感器感應信號的熱釋紅外檢測單元、用于對感應信號濾除雜波的檢波放大單元和用于感應信號比較運算的門限設定單元，所述熱釋紅外檢測單元采集到微弱的感應信號后，經(jīng)處理將感應信號送入檢波放大單元，所述檢波放大單元將濾除雜波后的感應信號篩選出來，通過電容將感應信號傳輸?shù)胶蠹夐T限設定單元，信號進入所述門限設定單元后，經(jīng)比較運算后輸出電壓信號。本實用新型采用同相運算放大器組成的檢波放大單元和反相運算放大器組成的后級門限設定單元設計，可以顯著提高最終輸出信號的信噪比，抗干擾能力強、性能穩(wěn)定、結構簡單。
文檔編號G01J5/10GK202362080SQ20112047332
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權日2011年11月24日
發(fā)明者黃碩茂 申請人:深圳市康美特科技有限公司