Question

热释电红外感应开关设计

Answer 1

当今社会的产品，尤其是电子行业的各类产品都逐渐趋于智慧化、人性化，为了满足人们的生活需求，使人们的生活更加方便，故而设计该热释电人体感应开关电路。那热释电红外感应开关的设计究竟是怎样的呢？

热释电红外感测器

热释电人体红外感测器(PIP)一般都采用差动平衡结构，由敏感元件、场效应管，高值电阻等组成，如图所示。敏感元件，是用热释电人体红外材料(通常是锆钛酸铝)制成的，它由于外界的人体红外辐射辐射而引起本身的温度变化，从而产生一个相应的微弱电信号，有2引脚输出。通常敏感元件材料阻值高达 。因此，要用场效应管进行阻抗变换，场效应管常构成源极跟随器。高阻值电阻Rg的作用是释放栅极电荷，使场效应管正常工作。一般在源极输出接法下，源极电压约为0.4～1.0V。通过场效应管，感测器输出信号就能用普通放大器进行处理。

热释电人体红外感测器只对人体和近似人体体温的动物有敏感作用。

信号放大电路

由于热释电人体红外感测器感应人体时产生非常微弱的电信号，一般元件不能识别该信号，故而需要放大电路放大该微弱信号。信号放大电路由两个集成运放（LM324）、电阻、电容组成两级集成放大电路。通过两级集成运放的回馈电路，将热释电感测器的微弱信号放大将微弱信号放大75分贝左右。一级放大电路采用正回馈放大原理，二级放大电路采用负反馈放大原理，经过两级放大后，原来的微弱信号变为较高的电压，当爱电压并不稳定，需要电压比较电路，将信号输出变为稳定的高低电平信号。该电路中的电容可以消除其他信号的干扰。

开关控制电路

该电路主要由电阻、一个三极管和一个电磁继电器组成，当前级电路放大信号产生的高电平传送过来时，高电平信号使三极管工作在放大状态，从而放大基极电流，放大的电流通过电磁继电器，根据电磁感应定律，继电器工作，从而控制开关的开与断。进而使控制电路控制其他控制系统的工作状态。

热释电红外感应开关就是利用热释电感测器对人体的感应控制灯的亮灭。当有人员在监测范围内时，热释电人体红外感测器就会发生电压变化，再通过信号放大电路控制电磁继电器的工作，从而控制开关的开或断，最终起到开关作用控制灯的亮灭。该电路也可应用于其他电路控制系统，

通过利用热释电人体红外感测器对人体的感应来控制电路的通断。该感应开关，通过对人体的监测来控制电路的开关，可以起到节能作用，与市场的声控系统相比具有更高的使用价值。