热释电红外传感器工作原理及结构说明

热释电红外传感器的基本工作原理

自动门一般是靠热释电红外传感器（亦有采用微波多普勒模块的）来检测人体发出的红外线信号工作的，并不会向外发射对人体有害的射线，故没有什么伤害。下面我们来介绍一下热释电红外传感器的基本工作原理。

热释电红外传感器的外形如上图所示。其可以检测人体发出的红外线信号，并将其转换成电信号输出。传感器顶部的长方形窗口加有滤光片，可以使人体发出的9～10μm波长的红外线通过，而其它波长的红外线被滤除，这样便提高了抗干扰能力。

上图是一款热释电红外传感器模块，工作时，若有人靠近自动门，热释电红外传感器便会接收到人体发出的9～10μm的红外线信号，并输出相应的电信号送至模块上的放大电路处理，该信号经放大、整形等处理后驱动电机及机械装置使门自动打开。这就是自动门的工作原理，整个工作过程并没有向外发射什么射线，故不会对人体有伤害。为了提高探测灵敏度，这种红外感应模块一般都配有上图所示的菲涅尔透镜。

热释电红外传感器的结构

热释电红外传感器由滤光片、热释电探测元和前置放大器组成，补偿型热释电传感器还带有温度补偿元件，图所示为热释电传感器的内部结构。为防止外部环境对传感器输出信号的干扰，上述元件被真空封装在一个金属营内。

热释电传感器的滤光片为带通滤光片，它封装在传感器壳体的顶端，使特定波长的红外辐射选择性地通过，到达热释电探测元+在其截止范围外的红外辐射则不能通过。

热释电探测元是热释电传感器的核心元件，它是在热释电晶体的两面镀上金属电极后，加电极化制成，相当于一个以热释电晶体为电介质的平板电容器。当它受到非恒定强度的红外光照射时，产生的温度变化导致其表面电极的电荷密度发生改变，从而产生热释电电流。

前置放大器由一个高内阻的场效应管源极跟随器构成，通过阻抗变换，将热释电探测元微弱的电流信号转换为有用的电压信号输出。