热释电传感器原理特性
热释电红外传感器和热电偶都是根据热电效应原理的热电型红外传感器。不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等合作滤光镜片窗口组成，其极化随温度的改动而改动。为了按捺因本身温度改动而发作的搅扰该传感器在工艺大将两个特征共同的热电元反向串联或接成差动平衡电路方法，因而能以非触摸式检测出物体放出的红外线能量改动并将其转换为电信号输出。热释电红外传感器在结构上引进场效应管的意图在于完结阻抗改换。
因为热电元输出的是电荷信号，并不能直接运用因而需要用电阻将其转换为电压方式该电阻阻抗高达104MΩ，故引进的N沟道结型场效应管应接成共漏方式即源极跟从器来完结阻抗改换。热释电红外传感器由传感勘探元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电资料制成必定厚度的薄片，并在它的双面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电勘探元。因为加电极化的电压是有极性的，因而极化后的勘探元也是有正、负极性的。
热释电传感器结构电路图
热释电传感器由滤光片、热释电勘探元和前置扩大器组成，补偿型热释电传感器还带有温度补偿元件，国1-1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搅扰，上述元件被真空封装在—个金属营内。
图1-1热释电传感器的结构
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挑选性地经过，抵达热释电勘探元+在其截止规模外的红外辐射则不能经过。
热释电勘探元是热释电传感器的中心元件，它是在热释电晶体的双面镀上金属电极后，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。当它遭到非稳定强度的红外光照耀时，发作的温度改动导致其外表电极的电荷密度发作改动，然后发作热释电电流。
前置扩大器由一个高内阻的场效应管源极跟从器构成，经过阻抗改换，将热释电勘探元弱小的电流信号转换为有用的电压信号输出。
前置扩大器将弱小的热释电电流转换为有用电压输出。前置扩大器有必要具有高增益、低噪声、抗搅扰能力强的特色，以便从很多的噪声搅扰中提取弱小的有用信号。国18是热释电传感器的内部电路。热释电勘探元和前置扩大器一般集成封装在晶体管内，以防止空气湿度使走漏电流增大。这种结构的前置扩大器信噪比高，受温度影响小。
图1-8电路中的电压增益与场效应管在作业点的跨导和源极电阻有关，计算公式如下：
由公式（7）可知，增大源极电阻，或减小漏极电流能够进步前置扩大器的电压增益。可是增大源极电阻的一起，输出电阻会变大，然后导致漏极电压升高，当源极电阻到达100Kohm时，漏极电压会升高到15V，因而源极电阻不该过大，一般不超越100Kohm，增大电压增益能降低温度对跨导的影响，进步增益的温度稳定性。
热释电传感器的作业原理：
图1开端的阶段（T），在没有红外照耀下，热释电红外传感器的温度没有改动，传感器外表的电荷处于中和状况，正负电子对等（A），此刻，传感器没有输出（0）。图1第二阶段（T+△T），有温度改动时，在人体红外线的照耀下，热释电红外传感器的温度假如上升△T，那么传感器外表的电荷就如图2（B）所示的那样发作相应的改动。假如温度改动为△T，其对应的电荷改动就发作△V的改动，因而，传感器输出△V。跟着时刻的延伸，传感器外表就会从头吸附空气中的离子并彼此抵消由此而到达如图2C所示的中和状况。此刻，传感器又康复到没有输出（0），如图3所示。
当温度下降时，温度又回到本来的状况（T），其自在极化状况如图2D所示。因为温度的下降改动（相对而言）进程与温度上升改动相反，所以，传感器外表的电荷改动与上升时改动进程刚好相反，是个反进程。因而，传感器的输出信号便是-△V，如图3所示。同理，跟着时刻的延伸，传感器的外表也会从头吸附空气中的离子，而使传感器的输出信号再次为零。
传感器对人体活动信息的感应全进程输出信号如图3所示。从传感器输出图中不难看出，传感器对人体活动的一个动作所输出的信号是一个完好的波形。在试验时，假如用扩大器把该信号扩大，再用示波器调查便是一个正脉冲和一个负脉冲。也便是说，传感器感应到的一个移动信号近似于一个完好的1Hz脉冲信号。
