热释电红外人体温度传感器LHI1148原理与应用Word文档格式.docx
- 文档编号:19098032
- 上传时间:2023-01-03
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:2.13MB
热释电红外人体温度传感器LHI1148原理与应用Word文档格式.docx
《热释电红外人体温度传感器LHI1148原理与应用Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《热释电红外人体温度传感器LHI1148原理与应用Word文档格式.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
#defineuint
unsignedint
/*----------------------------------工程说明--------------------------------------
;
工程名称:
ZyTemp.Uv2
功能描述:
测量环境温度和目标温度,并用键盘控制显示温度值,
按K1,显示目标温度
按K2,显示环境温度
IDE环境:
KeiluVision3V3.31
硬件连接:
VCC-------VCC
P1.0------Data
P1.2------Clk
P1.4------ACK
GND-------GND
------------------------------------定义接口------------------------------------*/
sbitTN_Data=P1^0;
sbitTN_Clk
=P1^2;
sbitTN_ACK
=P1^4;
sbitkey_1=P2^2;
sbitkey_2=P2^3;
/*-----------------------------------变量列表------------------------------------*/
unsignedcharcodekeytab_1[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x89};
//H:
0x89;
//L:
0x87;
//P:
0x8a;
//Q:
0X98;
unsignedcharcodekeytab_2[]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
uchar
ReadData[5],iShow[5];
/*-----------------------------------函数列表------------------------------------*/
voiddisplay_1(uchari,ucharnum);
//定位显示单个字符
voiddisplay_2(void);
//定位显示四个字符
voidTN_ReadData(ucharFlag);
//读数据
voidTN_GetData(void);
//计算数据
/*----------------------------------主程序入口-----------------------------------*/
voidmain()
{
TN_ACK=1;
while
(1)
if(!
key_1)
TN_ACK=0;
TN_ReadData(0x4c);
//目标温度的第一个字节为0x4c
}
elseif(!
key_2)
TN_ReadData(0x66);
//环境温度的第一个字节为0x66
if((ReadData[0]==0x4c)&
&
(ReadData[4]==0x0d))
//每帧的最后一个字节为0x0d
TN_GetData();
display_2();
elseif((ReadData[0]==0x66)&
}
/*------------------------------定位显示单个字符-------------------------------*/
voiddisplay_1(uchari,ucharnum)
{
P0=keytab_1[i];
P2=keytab_2[num];
/*------------------------------定位显示四个字符-------------------------------*/
voiddisplay_2(void)
ucharkk;
display_1(iShow[3]&
0x0f,3);
//显示十位
for(kk=200;
kk>
0;
kk--);
//延时
display_1(iShow[2]&
0x0f,2);
//显示个位
//延时
display_1(iShow[1]&
0x0f,1);
//显示小数第一位
display_1(iShow[0]&
0x0f,0);
//显示小数第二位
/*------------------------------------读数据-------------------------------------*/
voidTN_ReadData(ucharFlag)
uchari,j,k;
bit
BitState=0;
for(k=0;
k<
7;
k++)
//每次发七帧
for(j=0;
j<
5;
j++)
//每帧五个字节
for(i=0;
i<
8;
i++)
while(TN_Clk);
BitState=TN_Data;
ReadData[j]=ReadData[j]<
<
1;
ReadData[j]=ReadData[j]|BitState;
while(!
TN_Clk);
}
if(ReadData[0]==Flag)
k=8;
TN_ACK=1;
/*-----------------------------------计算数据------------------------------------*/
void
TN_GetData(void)
intTemp;
Temp=(ReadData[1]<
8)|ReadData[2];
Temp=Temp/16-273.15;
Temp=Temp*100;
//温度值乘100,以方便计算小数点后两位
iShow[4]=Temp/10000;
//计算温度值的百位数
iShow[3]=(Temp/1000);
//计算温度值的十位数
iShow[3]=iShow[3]%10;
iShow[2]=(Temp/100);
//计算温度值的个位数
iShow[2]=iShow[2]%10;
iShow[1]=(Temp/10);
//计算温度值的小数点后第一位数
iShow[1]=iShow[1]%10;
iShow[0]=(Temp);
//计算温度值的小数点后第二位数
iShow[0]=iShow[0]%10;
chardataBUFFER[1]={0};
//定时器计数变量
SbitPR=P2^2;
//定义播放/录音的控制端口
SbitEOM=P2^2;
//定义结束信号
SbitPD=P2^4;
//定义芯片电源开关
SbitCE=P2^5;
//定义片选
Voidplay(void)
PD=1;
//打开芯片电源开关
CE=0;
//选中该芯片
PR=1;
//开始播放
While(!
EOM);
//等待播放内容结束信号
Delays();
PD=0;
CE=0;
PR=0;
Main()
EA=1;
IT=1;
ET0=1;
//开中断
TMOD=0x01;
//T0方式1计时1秒
TH0=-5000/256;
TL0=-5000%256;
TR0=1;
//开中断,启动定时
For(;
);
/*定时计数器0的中断服务子程序*/
Voidtimer0(void)interrupt1using1
//定时器T0的高4位赋值
//定时器T0的低4位赋值
BUFFER[0]=BUFFER[0]+1;
//百分秒进位
If(BUFFER[0]=1000)
Play();
//调用播放子程序
热释电红外感应传感器原理,内部电路结构,常用型号及主要参数介绍
热释电效应原理简述
热释电红外传感器通过目标与背景的温差来探测目标,其工作原理是利用热释电效应,即在钛酸钡一类晶体的上、下表面设置电极,在上表面覆以黑色膜,若有红外线间歇地照射,其表面温度上升△T,其晶体内部的原子排列将产生变化,引起自发极化电荷,在上下电极之间产生电压△U。
常用的热释电红外线光敏元件的材料有陶瓷氧化物和压电晶体,如钛酸钡、钽酸锂、硫酸三甘肽及钛铅酸铅等。
实质上热释电传感器是对温度敏感的传感器。
它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极。
在环境温度有ΔT的变化时,由于有热释电效应,在两个电极上会产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。
由于它的输出阻抗极高,在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。
热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,ΔT=0,则传感器无输出。
当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,则有ΔT输出;
若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出了。
所以这种传感器也称为人体运动传感器。
由实验证明,传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜),其检测距离小于2m,而加上光学透镜后,其检测距离可增加到10m左右。
热释电红外感应传感器内部电路及工作原理
热释电红外传感器内部由光学滤镜、场效应管、红外感应源(热释电元件)、偏置电阻、EMI电容等元器件组成,其内部电路如图1所示。
光学滤镜的主要作用是只允许波长在10μm左右的红外线(人体发出的红外线波长)通过,而将灯光、太阳光及其他辐射滤掉,以抑制外界的干扰。
红外感应源通常由两个串联或者并联的热释电元件组成,这两个热释电元件的电极相反,环境背景辐射对两个热释电元件几乎具有相同的作用,使其产生的热释电效应相互抵消,输出信号接近为零。
一旦有人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元件接收,由于角度不同,两片热释电元件接收到的热量不同,热释电能量也不同,不能完全抵消,经处理电路处理后输出控制信号。
热释电效应同压电效应类似,是指由于温度的变化而引起晶体表面电荷的现象。
热释电红外传感器由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极,在传感器监测范围内温度有△T的变化时,热释电效应会在两个电极上产生电荷△Q,即在两电极之间产生一微弱的电压△V。
热释电效应所产生的电荷△Q会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,△T=O,传感器无输出。
在自然界,任何高于绝对温度(-273℃)时物体都将产生红外光谱,不同温度的物体,其释放的红外能量的波长是不一样的,因此红外波长与温度的高低有关。
人体或者体积较大的动物都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10μm左右的红外线,当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅耳透镜滤光片增强后聚集到红外感应源(热释电元件)上,红外感应源在接收到人体红外辐射时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,进而产生△T并将△T向外围电路输出,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有信号输出,所以这种传感器适合检测人体或者动物的活动情况。
热释电红外传感器常用型号
目前常用的热释电红外传感器型号主要有P228、LHl958、LHI954、RE200B、KDS209、PIS209、LHI878、PD632等。
热释电红外传感器通常采用3引脚金属封装,各引脚分别为电源供电端(内部开关管D极,DRAIN)、信号输出端(内部开关管S极,SOURCE)、接地端(GROUND)。
常见的热释电红外传感器外形如图2所示。
热释电红外传感器的主要参数:
热释电红外传感器的主要工作参数有:
工作电压:
常用的热释电红外传感器工作电压范围为3~15V;
工作波长:
通常为7.5~14μm;
源极电压:
通常为0.4~1.1V,R=47kΩ;
输出信号电压:
通常大于2.0V;
检测距离:
常用热释电红外传感器检测距离约为6~10m;
水平角度:
约为120°
;
工作温度范围:
-10℃~+40℃。
热释电红外线传感器的工作原理
热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。
它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。
将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等。
(1)热释电红外线传感器应用电路图如下:
主要是由一种高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。
在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。
由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。
为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,制成一种具有特殊光学系统的透镜,它和放大电路相配合,可将信号放大70分贝以上,这样就可以测出10~20米范围内人的行动。
菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。
当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。
人体辐射的红外线中心波长为9~10--um,而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。
在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口,这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um,正好适合于人体红外辐射的探测,而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收,这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。
红外热释电传感器LHI1148
热释电红外传感器结构介绍
2010-12-1718:
19本站整理佚名我要评论(0)我要去社区论坛
->
热释电红外传感器内部由光学滤镜、场效应管、红外感应源(热释电元件)、偏置电阻、EMI电容等元器件组成,其内部电路框图如图1所示。
光学滤镜的主要作用是只允许波长在10μm左右的红外线(人体发出的红外线波长)通过,而将灯光、太阳光及其他辐射滤掉,以抑制外界的干扰。
在自然界,任何高于绝对温度(-273℃)时物体都将产生红外光谱,不同温度的物体,其释放的红外能量的波长是不一样的,因此红外波长与温度的高低有关。
若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有信号输出,所以这种传感器适合检测人体或者动物的活动情况。
热释电红外传感器的主要工作参数有工作电压(常用的热释电红外传感器工作电压范围为3~15V)、工作波长(通常为7.5~14μ
m)、源极电压(通常为0.4~1.1V,R=47kΩ)、输出信号电压(通常大于2.0V)等
以下个人简单处理电路:
仅供参考
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 热释电 红外 人体 温度传感器 LHI1148 原理 应用