摘 要

本文通过制作热释电传感器的报警电路研究其相关的电路应用，主要实现过程为开关触发555计时器实现半分钟左右的延时，使机器进入待机状态，当RE200B传感器采集信号，经放大电路放大，然后通过电压比较器将放大电压转化为数字信号输入计数器4026计数端，当计数器达到设定数值后即可触发555计时器延时使继电器自锁，实现连续报警，可通过密码电路解除警报并使系统复位。

【关键词】热释电传感器 放大电路 延时电路 电压比较器 计数器

Application of pyroelectric sensor

Abstract

This paper through the production of heat release electric sensor alarm circuit to study the related circuit applications, mainly in the process for switch triggers 555 timer to achieve delay of about half a minute, the machine will enter the standby state, when RE200B sensor to collect the signal, amplified by the amplifying circuit, and then through a voltage comparator will be amplified voltage conversion is a digital signal input counter 4026 counting end, when the counter reaches the set value can be triggered a 555 timer delay makes the relay self-locking, realize the continuous alarm, through a password circuit disarm the alarm and the system is reset.

【key words】: Pyroelectric sensor Amplifier circuit Delay circuit Voltage comparator Counter

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 2

1.1、问题的提出 2

1.2、选题背景及意义 2

1.3、文献综述 3

1.4、未来发展趋势 5

第二章 电路介绍 6

2.1、信号放大电路：同相放大电路 6

2.2、电压比较器 7

2.3、延时电路：555计时器 9

2.4、计数器：CD4026 11

2.5、继电器 12

2.6、LM7805，LM7812 13

第三章 实际电路的设计和调试 14

3.1、信号输入电路 14

3.2、信号处理电路 14

3.3、控制报警电路 14

3.4、整体电路的调试 15

参考文献 17

致谢 18

绪论

1.1、问题的提出

随着现代社会的发展，相应的人们对在家居安全方面有了更高的要求。如今很多居民区都安装了智能报警系统，从而在安全程度上有了很大的提高，为居民的人身财产安全提供了有效保障。由于红外线是不可见光，不可以被肉眼发现，因此在安全警戒等领域中有较多的应用。除此之外，被动式热释电红外传感器也凭借其低廉的价格、稳定的技术性能等特点在人体探测和电子防盗等领域中受到广大用户的热烈欢迎。目前我国市面上的各类防盗报警器基本是以微波、主动式红外探测器和超声波等为技术基础。而本设计的被动式红外报警器电路则使用了新型传感元件——热释电红外传感器。热释电红外传感器检测人体辐射的红外光不需要和检测对象进行物理接触，随后再利用其检测的微弱信号输出转换电路来控制输出电路，比寻常报警器要准确的一点是，它能区分出运动的生物与其它非生物。除此之外，被动式热释电传感器与目前市场上销售的许多其他防盗报警器材相比，具有如下特点：

●不需要发射装置。

●灵敏度高、控制范围大。

●隐蔽性好，可流动安装。

1.2、选题背景及意义

在18世纪，德国科学家霍胥尔做了一个实验，他用三棱镜分解太阳光后用温度计检测不同色带的温度用以研究不同色光的热效应，意外的是他发现红光外侧的温度计温度上升最快，于是他假设在红光外侧还有一种不可见光，这就是红外线，因为红外线是太阳光通过三棱镜分解出的一种，因此其具有光的性质。红外线根据其波长的不同被人为的分为三个部分，波长介于0.75～1.50μm之间的为近红外线，1.50～6.0μm之间的为中红外线，6.0～l000μm之间的为远红外线。热释电红外线传感器是一种近代发展起来的新型高灵敏

度元件，其对人体辐射的红外热量变化而引起的温度变化极为敏感，并将其转化为可读的电信号，将这个电压信号加以滤波、放大转换之后就可以根据需要连接警报装置，实现电路对目标的自动反应。更有甚者，它还适用于会对人体造成严重伤害的含高压电、X射线及其他有害射线等场所的自动报警。

1.3、文献综述

1.3.1热释电传感器的工作原理：

某些晶体受热时，会在两端产生等量但是相反符号的电荷，这种检测到温度变化而引起的电极化现象，被称作热释电效应。热释电传感器是一种利用某些材料的热释电效应制作而成热敏传感器，一般由陶瓷氧化物或者压电晶体元件组成，元件表面做成电极。当传感器检测到检测范围内有温度ΔT的变化时，电极两端会产生电荷ΔQ，因此两电极之间会产生一个微弱电压，又因为它的输出阻抗极高，因此需要一个场效应管进行阻抗变换，热释电效应产生的电荷ΔQ会被散溢在空气中的各种离子中和，因此当环境温度长时间稳定不变时，ΔT就会趋近于0，传感器因检测不到温度变化，从而不会产生电压变化。当人体进检测区时，人体散溢的热辐射会引起环境温度的强烈变化，此时产生一个明显的Δ

T，该ΔT被传感器检测到之后就会被转换成微弱的电信号；如果人体进入检测区之后长时间不运动，环境温度在适应了由人体热辐射引发的变化后会渐渐与人体温度达成一个平衡，

图1-1 热释电红外传感器的内部结构

ΔT由大变小，再次趋近于0，所以传感器没有电信号输出，因此这种传感器主要功能是

检测因活动而使自身热辐射变化带动环境温度变化的生物。

构成的主要部分有封装、滤光片、热释电器件（PZT）和场效应管（FET）等。滤光片为6mm多层膜干涉组成红外线通过的窗口设置在窗口处，可很好滤除其他光。

在8mm～12mm之间波长的信号的微小变动由热释电元件PZT转变为电信号，在它的受照面覆盖有菲涅耳滤光片，通过该装置可以使元件只会对设定区间内的热辐射敏感，使环境的干扰受到明显的抑制作用。

1.3.2 菲涅尔透镜

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