RD-623熱釋電紅外傳感器是利用溫度變化的特征來探測紅外線的輻射,采用雙靈敏元互補的方法抑制溫度變化產生的干擾,提高了傳感器的工作穩定性。
特點
高靈敏度和優越的信噪比
對溫度變化的高穩定性
抗干擾能力強(例如振動,射頻干擾等。)
優越的性價比
性能參數
基本測試電路
測試方法
測量條件:
環境溫度25oC;
黑體溫度420K;
調制頻率1赫茲,0.3~3.5赫茲△f;
放大倍數72.5dB。
雙元傳感器的靈敏平衡度是通過測量每個單元的靈敏度(即單個輸出峰值電壓),并采用下列公式計算得出。
平衡度=|VA-VB|/(VA+VB)×100%
VA=A面的靈敏度(mVp-p)
VB=B面的靈敏度(mVp-p)
信號特性及其噪聲分析
熱釋電紅外傳感器輸出電信號的幅度和頻率主要決定于目標人體的溫度、探測區域背景、人體與傳感器的距離、人體移動的速度、光學透鏡系統的焦距和它的設計方式。人體溫度和探測區域背景的溫差很大,離傳感器越近,輸出電信號的幅值將越大。雙敏感元熱釋電傳感器配合菲涅爾光學透鏡使用時,輸出信號波形電壓峰峰值約為1mV,頻率可由下公式計算:
式中,f是輸出信號頻率(Hz);Vb是人體移動速度(m/s);fb是光學系統焦距(mm);S是傳感器敏感元的面積(mm);L是人體離傳感器的距離(m)。對于雙敏感元傳感器,標準尺寸為2&TImes;1mm2,人體移動速度范圍為0.5~5m/s,常用探測器上使用的菲涅爾透鏡焦距為25mm,由此我們可計算出傳感器輸出信號的頻率范圍為0.08~8Hz。
由于傳感器輸出的信號非常微弱,容易受到噪聲的干擾,甚至有效信號被淹沒在噪聲中。研究發現傳感器上輸出信號的干擾源主要來自傳感器的熱噪聲、固有噪聲、放大器的電壓和電流噪聲等。熱噪聲是由探測器材料中的電荷載流子的隨機熱運動而產生的。要減小熱噪聲帶來的影響,應盡量縮短熱釋電紅外傳感器和前置放大電路之間的距離,減少外界熱干擾,并在前置放大電路中串入低通濾波電路,限制噪聲帶寬。傳感器的固有噪聲電壓峰峰值約為50μV,室外熱空氣流動能夠產生接近250μV的噪聲,在室內也接近180μV。其他可能存在的干擾,如空間電磁波干擾和機械振動等,噪聲幅值接近100μV。三種噪聲疊加最大幅值接近300μV。