RD-623熱釋電紅外傳感器是利用溫度變化的特征來探測(cè)紅外線的輻射,采用雙靈敏元互補(bǔ)的方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾,提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。
特點(diǎn)
高靈敏度和優(yōu)越的信噪比
對(duì)溫度變化的高穩(wěn)定性
抗干擾能力強(qiáng)(例如振動(dòng),射頻干擾等。)
優(yōu)越的性價(jià)比
性能參數(shù)
基本測(cè)試電路
測(cè)試方法
測(cè)量條件:
環(huán)境溫度25oC;
黑體溫度420K;
調(diào)制頻率1赫茲,0.3~3.5赫茲△f;
放大倍數(shù)72.5dB。
雙元傳感器的靈敏平衡度是通過測(cè)量每個(gè)單元的靈敏度(即單個(gè)輸出峰值電壓),并采用下列公式計(jì)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(hào)特性及其噪聲分析
熱釋電紅外傳感器輸出電信號(hào)的幅度和頻率主要決定于目標(biāo)人體的溫度、探測(cè)區(qū)域背景、人體與傳感器的距離、人體移動(dòng)的速度、光學(xué)透鏡系統(tǒng)的焦距和它的設(shè)計(jì)方式。人體溫度和探測(cè)區(qū)域背景的溫差很大,離傳感器越近,輸出電信號(hào)的幅值將越大。雙敏感元熱釋電傳感器配合菲涅爾光學(xué)透鏡使用時(shí),輸出信號(hào)波形電壓峰峰值約為1mV,頻率可由下公式計(jì)算:
式中,f是輸出信號(hào)頻率(Hz);Vb是人體移動(dòng)速度(m/s);fb是光學(xué)系統(tǒng)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(duì)于雙敏感元傳感器,標(biāo)準(zhǔn)尺寸為2&TImes;1mm2,人體移動(dòng)速度范圍為0.5~5m/s,常用探測(cè)器上使用的菲涅爾透鏡焦距為25mm,由此我們可計(jì)算出傳感器輸出信號(hào)的頻率范圍為0.08~8Hz。
由于傳感器輸出的信號(hào)非常微弱,容易受到噪聲的干擾,甚至有效信號(hào)被淹沒在噪聲中。研究發(fā)現(xiàn)傳感器上輸出信號(hào)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(cè)器材料中的電荷載流子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。要減小熱噪聲帶來的影響,應(yīng)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(dòng)能夠產(chǎn)生接近250μV的噪聲,在室內(nèi)也接近180μV。其他可能存在的干擾,如空間電磁波干擾和機(jī)械振動(dòng)等,噪聲幅值接近100μV。三種噪聲疊加最大幅值接近300μV。