红外热释电传感器实验--传感器实验

一、实验目的
1、了解红外热释电传感器的基本原理和特性。
二、实验设备
红外传感器实验模块、示波器
三、实验原理
红外线，是一种人眼看不见的光线。任何物体，只要它的温度高于绝对零度，就有红外线向周围空间辐射。红外线是的波长范围大致在0.75～1000μm 的频谱范围内。
红外线的物理本质是热辐射。物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，红外线的能量就越强。波长在0.1～1000μm之间的红外辐射被物体吸收时，可以显著地转化成热能。
热释电效应发生于非中心对称结构的极性晶体。当温度发生变化时，热释电晶体出现正负电荷相对位移，从而在晶体两端表面产生异号束缚电荷。热释电红外传感器就是一种具有极化现象的热晶体，晶体的极化强度（单位表面积上的电荷）与温度有关。当红外辐射照射到已经极化的热晶体薄片表面时，引起薄片温度升高，使其极化强度降低，表面电荷减少，这相当于释放一部分电荷，所以叫做热释电型传感器。

图45-1热释电红外探测器工作原理示意图
热释电传感器探头表面的滤光片使传感器对10μm左右的红外光敏感，安装在传感器前的菲涅耳透镜是一种特殊的透镜组，每个透镜单元都有一个不大的视场，相邻的两个透镜单元既不连续也不重叠，都相隔一个盲
区，它的作用是将透镜前运动的发热体发出的红外光转变成一个又一个断续的红外信号，使传感器能正常工作。
四、实验内容与步骤
1、连接主机与实验模块电源线，传感器模块输出接示波器。
2、开启主机电源，待传感器稳定后，人体从传感器探头前移过，观察输出信号电压变化，再用手放在探头前不动，输出信号不会变化，这说明热释电传感器的特点是只有当外界的幅射引起传感器本身的温度变化时才会输出电信号，即热释电红外传感器只对变化的温度信号敏感，这一特性就决定了它的应用范围。（注意：若夏天或环境温度接近人体正常体温，红外传感器很难检测到人体的移动）
3、试验传感器的探测视场和距离，以验证菲涅透镜的功能
4、将电压比较器的输出Uo接报警电路的输入Ui，重复步骤二。
五、实验报告
1．简述红外热释电传感器的工作原理及应用范围