被动式光电报警系统

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1、被动式光电报警系统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。热释电内部的热电元由高热电系数的材料做成，其极化随温度的变化而变化。当已极化的热电晶体薄片受到辐射热时候，薄片温度升高，极化强度下降，表面电荷减少，相当于”释放”一部分电荷,故名热释电。为了抑制因自身的温度而产生的干扰，它在工艺上将两个特征一致的热电元件反向串联或者接成差动平衡电路的方式，因而能以非接触的形式检测出物体放岀的红外线能塑的变化，并将其转换为电信号输出。热释电能以非接触的形式检测出人体辐射出来的红外线能量的变化，并将其转换为电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如做电源开关

2、控制、防盗防火报警等。热释电可以组成被动式红外报警系统。该系统主要rti光学系统，热释电红外传感器，信号处理部分组成。光学系统主要是一个菲涅尔透镜组成。对于辐射到热释电红外传感器的红外辐射，可以通过安装在传感器前面的这个菲涅尔透镜将其聚焦后加在传感器的探测元上，同时产生交替变化的红外辐射的高灵敏区和盲区，以适应热释电探员要求信号不断变化的特性，从而使传感器输出电压信号。而热释电红外传感器是被动式红外报警的核心器件，它可以将人体的红外信号转化为电信号，以供信号处理部分使用。信号处理部分是对热释电传过来的信号进行滤波，放大和比较，为报警功能的实现打下基础。其实现电路如下图1所示：在实际应用中

3、，对于安装热释电报警装置有比较严格的要求，因为其误报率与安装的位置和方式有极大的关系。因此，对于该设计，也有一些要求：1、设计装置一般应放置在距离地面1.2—2.2米之间；2、设计装置应远离空调、冰箱、火炉等空气、温度变化比较敏感的地方；3、设计装置不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报,4、设计装置不要放置在由强气流动的地方。被动式光电报警系统一、设计目的1、深入理解热释电传感器的工作原理和实际中的应用;2、深入理解被动式光电报警系统电路。二.设计内容搭建热释电组成的被动式光电报警系统电路。三、设计仪器1、红外光电检测创新设计平台2、示波器3、万用表4、电子元器件：芯片

4、：LM324：74HC74：热释电：菲涅尔透镜：稳压二极管：2.4V,电容：独石电容：O.OluF,电解电容：4.7uF,电解电容：33uF,电解电容：100uF,滑动变阻器：10K,轻触开关：扬声器：台台台片比个个个仆个触泛务伞牟仆12121IIt发光二极管：电阻若干。5、连接线若干。四、设计原理设计的具体电路原理可参考设计二的介绍，在此不再做详细的介绍。在此，我们将会列出该电路系统的各单元参考电路。1、热释电信号处理电路r5VGND2图2报警信号保持及消除参考电路3.热释电连接图S：信号输出4、设计注意事项（1）、设计装置一般应放置在距离地面1.2-2.2米之间；（2）、设计装置应远

5、离空调、冰箱、火炉等空气、温度变化比较敏感的地方；（3）、设计装置不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报,（4）、设计装置不要放置在由强气流动的地方。五.设计步骤电源和地的插口在面包板上下两边的2#台阶插座上。在用电子元器件搭建电路的过程中，先关闭电源。待电路搭建好后，再打开电源，以免不小心就会烧坏器件。调试电路过程中，同样，如果需要改变电路的接法或者更换元器件吋，先关闭电源。待改变接法或更换器件之后，再打开电源。（一）热释电信号处理电路调试1、根据上面给出的参考电路设计，画出电路图，标明器件参数。2、选择合适的电子元器件，在面包板上用导线搭建电路。3、用万用表测试LM3

6、24的10脚的电压，应为2.4V,否则就是稳压管和它的限流电阻不匹配。4、当没有外界物体在热释电上方横向切过时，LM324的1脚输出电压应该比5脚输出电压低，此吋芯片8脚输出电压为0；而当有外界物体在热释电上方横向切过吋，LM324的1脚输出电压应该比5脚电压高，此时芯片8脚输出电压为5V。否则需要调节滑动变阻器以改变比较电压值。（二）报警保持和消除电路设计与调试1、用双D触发器74HC74设计，画出电路图，标明器件参数。2、根据电路图选择合适的电子元器件，在面包板上用导线搭建电路。3、按下轻触开关S1儿秒钟，此时芯片74HC74的5脚输出电压为0,表明该芯片的异步复位接法正确。若要测试

7、该芯片的数据保持功能，则需要给芯片的3脚一个上升沿信号,此步可在下面的电路统调中观察。（三）电路统调1、将以上二部分连成完整电路。2、当没有外界物体在热释电上方横向切过时，芯片LM324的8脚输出电压为0,此时电路不报警。当有外界物体在热释电上方横向切过时，芯片LM324的8脚输出电压为5V,此吋可用示波器观察8脚有一个上升沿的信号出线，于是电路报警，且发光二极管发光。3、按下轻触开关几秒钟，报警声音消失，发光二极管熄灭。4、改变滑