一种小型动静态双坐标感知系统结构设计.pdf

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1、2014年第33卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)97一种小型动／静态双坐标感知系统结构设计赵迪，杨卫一，刘前进’(1．中北大学电子测试技术国家重点实验室，山西太原030051；2．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原030051)摘要：针对提高被动式热释电红外(PIR)传感器的探测距离和范围，提出动／静态双坐标感知系统理论，根据动／静态双坐标感知系统对动态目标实现一定距离内和全范围探测的要求，光学基准传递的要求，提出了小型动／静态双坐标感知系统的结构设计方案。该系统配用红外透镜作为其光学装置，在匀速转

2、台的带动下，实现360。全范围探测红外信号，解决了PIR传感器探测距离和探测视场的矛盾，拓宽了PIR传感器的使用领域。经过实验验证，该系统结构设计合理。关键词：动／静双坐标感知系统；热释电红外传感器；结构设计中图分类号：TP212．9文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)06-0097-03Structuredesign0fasmalldynamic／staticdoublecoordinateperceptualsystemZHA0Di．YANGWei．LIUQian．iin(1．ScienceandTechnologyonElectronicTest&Measu

3、rementLaboratory．NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurement，MinistryofEducation，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：ToimprovedetectiondistanceandscopeofpassivepyroelectrieIR(PIR)sensor，accordingtorequirementsofdynamic／s

4、taticdoublecoordinatesperceptualsystemfordynamictargetrealizationwithinacertaindistanceandfullrangeofdetection，putforwardstructuredesignsnchemeofsmalldynamic／staticdoublecoordinatesperceptualsystem．Thesystemisequippedwithinfraredlensasopticaldevice，inuniformturntabledrive，realize360。fullranged

5、etectionofinfraredsigna1．SolvecontradictionbetweenPIRsensordetectiondistanceandfieldofview，wideningapplicationfieldofpyroelectficsensor．Experimentalresultsshowthatthedesignofsystemstructureisreasonable．Keywords：dynamic／staticdoublecoordinateperceptualsystem；pyroelectricIR(PIR)sensor；structured

6、esign0引言及无盲区探测等难题，如，全范围360。无盲区探测，一个静被动式红外传感器探测系统是利用热释电材料的热释态红外传感器的探测范围大约为8。，那么，实现全角度探电效应检测目标的红外能量并将其转换为电压信号输出的测需要的传感器数量庞大，结构复杂。为此，本文提出了一一种测试系统。由于成本低，在民品中较广泛应用，但是其种动／静态双坐标感知系统，可以满足动态目标在动／静态探测距离近，探测范围小，在一些应用方面受到约束⋯。双坐标感知系统中基准传递的要求。目前，主要选用居里温度更高的热释电材料，体积和热量更1热释电红外传感器的探测原理小的特定结构与选择性更高的窗口材料等来提高红外传感

7、PIR传感器的探测原理如图l所示，主要由光学装器探测系统的探测距离和范围，但是由于技术与成本的原置、PIR传感器、滤波放大模块、采集处理模块、电源模块和因，效果不是很理想J。针对军事方面特殊的应用，须满电机模块等组成。足野外作战值守时间周期长(多于l5天)，感知系统结构光学装置的主要功能根据凸透镜成像原理收集被测目简便、实用、小型化的要求，本文选用被动式热释电红外标发射的红外辐射能量，进而把它{rife聚到PIR探测器的(PIR)传感器。光敏表面上引起传感器输出电压的