专利名称：热释电红外检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及红外传感领域，尤其涉及一种人体热释电红外检测电路。
背景技术：
热释电材料在吸收红外辐射后其温度会发生变化，从而产生极化，将其连接在电路中，则会有与温度变化率成比例的电信号产生。热释电红外检测器就是利用材料的热释电效应在红外光谱范围内检测物体吸收到的辐射能量的。红外探测器采用热释电元件，对人体辐射出的IOum左右波长的红外辐射非常敏感。传感器在接收到人体发出的红外辐射后，热释电元件就会向外释放电荷，经红外传感信号处理器处理后输出高电平。随着红外技术的迅速发展，推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。目前热释电红外检测器的研究已经取得了实用性的成果，热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。随着研究的深入，具有广阔市场前景的热释电红外检测器将得到更为广泛的应用。现有技术采用IC芯片对PIR传感器的信号进行处理，然后通过与设定值比较，得出是否有热源(人体)接近。然而，现有技术在应用过程中，会出现抗干扰能力差、信噪比低、性能不稳定等缺陷。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种感应范围大、灵敏度强、结构简单、信噪比高的热释电红外检测电路。为了达到上述目的，本实用新型提供一种热释电红外检测电路，包括用于采集红外传感器感应信号的热释红外检测单元、用于对感应信号滤除杂波的检波放大单元和用于感应信号比较运算的门限设定单元，所述热释红外检测单元采集到微弱的感应信号后，经处理将感应信号送入检波放大单元，所述检波放大单元将滤除杂波后的感应信号筛选出来，通过电容将感应信号传输到后级门限设定单元，信号进入所述门限设定单元后，经比较运算，如果经放大后的感应信号超过设定的阀值时，将会输出低电平信号。所述热释红外检测单元包括电容Cl和C2、电阻Rl和R2，所述电容Cl和电阻Rl并联连接在红外传感器的G端，另一端接地，电阻R2 —端与红外传感器的G端连接，另一端与同相运算放大器Ul-B的IN+端，电容C2 —端与同相运算放大器Ul-B的IN+端连接，另一端接地。所述检波放大单元包括同相运算放大器Ul-Β、电阻R3、R4、R5、电容EC1、EC2和C3，所述电阻R3与电容ECl串联，电阻R3另一端与同相运算放大器Ul-B的IN-端连接，电容ECl另一端接地，电阻R4与电容C3并联，一端与同相运算放大器Ul-B的IN-端连接，另一端与同相运算放大器Ul-B的OUT端连接，电阻R5和电容EC2串联，一端与同相运算放大器Ul-B的OUT端连接，另一端接入反相运算放大器Ul-A的IN-端连接。所述后级门限设定单元包括反相运算放大器Ul-Α、电阻R6、R7、R8和电容C4，所述电阻R6与电容C4并联，一端与反相运算放大器Ul-A的IN-端连接，另一端与OUT端连接，电阻R7 —端与反相运算放大器Ul-A的IN+端连接，另一端接地，电阻R8 —端与反相运算放大器Ul-A的IN+端连接，另一端接低压电源。本实用新型采用同相运算放大器组成的检波放大单元和反相运算放大器组成的后级门限设定单元设计，可以显著提高最终输出信号的信噪比，抗干扰能力强、性能稳定、结构简单。


以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明图I为本实用新型热释电红外检测电路的电路结构框图图2为本实用新型热释电红外检测电路的电路原理图
具体实施方式
如图I和图2所示，本实用新型热释电红外检测电路，包括用于采集红外传感器感应信号的热释红外检测单元、用于对感应信号滤除杂波的检波放大单元和用于感应信号比较运算的门限设定单元，热释红外检测单元采集到微弱的感应信号后，经处理将感应信号送入检波放大单元，检波放大单元将滤除杂波后的感应信号筛选出来，通过电容将感应信号传输到后级门限设定单元，信号进入所述门限设定单元后，经比较运算，如果经放大后的感应信号超过设定的阀值时，将会输出低电平信号。热释红外检测单元包括电容Cl和C2、电阻Rl和R2，所述电容Cl和电阻Rl并联连接在红外传感器的G端，另一端接地，电阻R2 —端与红外传感器的G端连接，另一端与同相运算放大器Ul-B的IN+端，电容C2 —端与同相运算放大器Ul-B的IN+端连接，另一端接地。检波放大单元包括同相运算放大器Ul-Β、电阻R3、R4、R5、电容EC1、EC2和C3，所述电阻R3与电容ECl串联，电阻R3另一端与同相运算放大器Ul-B的IN-端连接，电容ECl另一端接地，电阻R4与电容C3并联，一端与同相运算放大器Ul-B的IN-端连接，另一端与同相运算放大器Ul-B的OUT端连接，电阻R5和电容EC2串联，一端与同相运算放大器Ul-B的OUT端连接,另一端接入反相运算放大器Ul-A的IN-端连接。后级门限设定单元包括反相运算放大器Ul-Α、电阻R6、R7、R8和电容C4，所述电阻R6与电容C4并联，一端与反相运算放大器Ul-A的IN-端连接，另一端与OUT端连接，电阻R7 —端与反相运算放大器Ul-A的IN+端连接，另一端接地，电阻R8 —端与反相运算放大器Ul-A的IN+端连接，另一端接低压电源。本实用新型采用两个运算放大器Ul-A和Ul-B及其外围元件分别组成检波放大单元和后级门限设定单元，检波放大单元输出连接至反相运算放大器的反相输入端，反相运算放大器的正相输入端与一参考电压连接，参考电压由电阻R7和R8组成的分压支路获得，通过在电路后级增加驱动电路即可方便地实现人体红外检测及应用。本实用新型在相同的红外线辐射的情况下，电路输出电压信号增大了 5倍左右，并且电路输出信号的信噪比显著提高，性能稳定，结构简单。以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同 变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求1.一种热释电红外检测电路，其特征在于包括用于采集红外传感器感应信号的热释红外检测单元、用于对感应信号滤除杂波的检波放大单元和用于感应信号比较运算的门限设定单元，所述热释红外检测单元采集到微弱的感应信号后，经处理将感应信号送入检波放大单元，所述检波放大单元将滤除杂波后的感应信号筛选出来，通过电容将感应信号传输到后级门限设定单元，信号进入所述门限设定单元后，经比较运算后输出电压信号。
2.根据权利要求I所述的热释电红外检测电路，其特征在于所述热释红外检测单元包括电容Cl和C2、电阻Rl和R2，所述电容Cl和电阻Rl并联连接在红外传感器的G端，另一端接地，电阻R2—端与红外传感器的G端连接，另一端与同相运算放大器Ul-B的IN+端，电容C2 —端与同相运算放大器Ul-B的IN+端连接，另一端接地。
3.根据权利要求I所述的热释电红外检测电路，其特征在于所述检波放大单元包括同相运算放大器U1-B、电阻R3、R4、R5、电容EC1、EC2和C3，所述电阻R3与电容ECl串联，电阻R3另一端与同相运算放大器Ul-B的IN-端连接，电容ECl另一端接地，电阻R4与电容C3并联，一端与同相运算放大器Ul-B的IN-端连接，另一端与同相运算放大器Ul-B的OUT端连接，电阻R5和电容EC2串联，一端与同相运算放大器Ul-B的OUT端连接，另一端接入反相运算放大器Ul-A的IN-端连接。
4.根据权利要求I所述的热释电红外检测电路，其特征在于所述后级门限设定单元包括反相运算放大器Ul-Α、电阻R6、R7、R8和电容C4，所述电阻R6与电容C4并联，一端与反相运算放大器Ul-A的IN-端连接，另一端与OUT端连接，电阻R7 —端与反相运算放大器Ul-A的IN+端连接，另一端接地，电阻R8 —端与反相运算放大器Ul-A的IN+端连接，另一端接低压电源。
专利摘要本实用新型公开了一种热释电红外检测电路，包括用于采集红外传感器感应信号的热释红外检测单元、用于对感应信号滤除杂波的检波放大单元和用于感应信号比较运算的门限设定单元，所述热释红外检测单元采集到微弱的感应信号后，经处理将感应信号送入检波放大单元，所述检波放大单元将滤除杂波后的感应信号筛选出来，通过电容将感应信号传输到后级门限设定单元，信号进入所述门限设定单元后，经比较运算后输出电压信号。本实用新型采用同相运算放大器组成的检波放大单元和反相运算放大器组成的后级门限设定单元设计，可以显著提高最终输出信号的信噪比，抗干扰能力强、性能稳定、结构简单。
文档编号G01J5/10GK202362080SQ20112047332
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者黄硕茂 申请人:深圳市康美特科技有限公司