人体热释电红外传感器PIR原理.doc

红色热释电红外传感器（PIR）是一种广泛应用在电子防盗和人体探测系统中的传感器，它主要依靠探测人体发出的约10微米红外线来进行工作。PIR传感器的核心是热释电元件，当人体的红外辐射使元件的电荷平衡改变，释放出电荷时，传感器就会产生报警信号。 热释电元件对10微米左右的红外辐射非常敏感，而为了减少环境干扰，通常会在传感器前面覆盖菲涅尔滤光片。这种滤光片能够增强特定波长的红外线，使人体辐射更有效地聚焦到热释电元件上。传感器通常包含两个反向极化的热释电元，环境背景辐射对这两个元件的影响基本相等，因此在没有人体红外辐射时，探测器不会有信号输出。 当有人进入探测范围，人体红外辐射会通过菲涅尔滤光片聚焦，使得两个热释电元接收到的热量不均，导致报警信号产生。不同的菲涅尔滤光片设计有不同的焦距，从而影响监控视场和感应距离，提供更严密的监控。 PIR传感器的优点包括自身不发射辐射、功耗低、隐蔽性好且价格低廉。然而，它也有一些缺点，比如容易受到热源、光源、射频辐射的干扰，当环境温度接近人体温度时，其探测性能可能下降，可能导致短暂失效。此外，小动物、空调、冰箱等造成的温度变化，以及窗外的热气流或人员走动都可能引起误报。 为了降低误报率，PIR传感器的安装需要谨慎考虑。推荐安装高度为2.0-2.2米，避免空调、火炉等温度变化敏感的地方，不要直对窗户或强气流处。传感器对运动方向敏感，对于径向移动反应较弱，而对于与半径垂直的方向移动最敏感，因此选择合适的安装位置至关重要。 菲涅尔透镜在PIR传感器中起着关键作用。它既是聚光器，也是分区分级的工具，通过其上的同心圆齿纹设计，可以将探测区域划分为高灵敏区和盲区，增强对移动物体的探测灵敏度。当人体通过时，红外信号会以脉冲形式增强，提高报警系统的响应能力。由于菲涅尔透镜的结构，它能够以较低的成本实现类似凸透镜的效果，同时限制了红外线的带宽，使其专注于人体辐射的波段。 维护时需要注意，菲涅尔透镜不应使用有机溶剂擦拭，可以使用蒸馏水或脱脂棉轻轻清洁。人体热释电红外传感器PIR结合菲涅尔透镜技术，实现了高效且经济的入侵检测解决方案，但同时也需要适当的安装和维护来确保其可靠性和准确性。