热释电传感器原理与应用

五、热释电红外探头处理芯片原理及应用
虽然被动式热释电红外探头有些缺点，但是利用特殊信号处理方法后，仍然使它在某些领域具有广阔的应用前景。因此，有很多生产商根据PIR传感器的特性设计了专用信号处理器，比如HOLTEK HT761X、PTI PT8A26XXP、WELTREND WT8072,BISS0001。本文对PTI（百利通电子有限公司）专用芯片PT8A26XXP作一个应用实例的介绍。
图4阴影部分是PIR信号处理部分，有两个运算放大器、一个窗口比较器、一个稳压器、一个系统振荡器和一个逻辑控制器。其它是依赖处理结果的控制部分，这里重点介绍PIR信号处理部分，控制部分就简单略过。
由于PIR 信号变化缓慢、幅值小，针对该特点，专用信号处理器一般分为三步处理，具体处理步骤如下：
①滤波放大
普通PIR传感器输出信号幅值一般都很小，大约几百微伏到几毫伏，为了后续电路能作有效的处理，考虑到传感器的信噪比，通常取增益72.5dB，通带0.3Hz~7Hz。同时，由于是处理模拟小信号，所以为了保证放大器的工作稳定可靠，电路中特别集成了一个稳压器用于给传感器、放大器和比较器供电。
②窗口比较器
经过放大后的信号通过窗口比较器后检出满足幅值要求的信号后，再转换成一系列数字脉冲信号。

③噪声抑制数字信号处理
根据对人体运动特点以及传感器的特性的长期研究，用固定时间内计脉冲个数和测脉冲宽度的方法来甄别有效的人体信号，这里由系统振荡器提供时钟源（16kHz）。具体判别方法如下[4]：
<!--[if !supportLists]--> <!--[endif]--> 判别操作限制在2s内； <!--[endif]--> 脉冲宽度低于24ms的都算作噪声，不予处理；单个有效脉冲：宽度必须大于340 ms；双脉冲，其中宽的必须大于160ms ，窄的大于 24ms ；三个脉冲有效，每个都必须大于 24ms 。
经过上述三步处理后就能准确、可靠地判断人体信号。根据具体应用场合实现既定控制，例如报警器自动告警，自动开启某个设备。 PT8A26XX 系列主要是用于自动延时开关，其中延时可调，还可设定白天不工作。另外其它几个公司处理器功能都基本类似，在节能领域应用较广。

六、结论
随着相关信号处理器性能和可靠性的不断提高，热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎，广泛应用于各种自动化控制装置中，既可作为红外激光的一种较理想的探测器，又可适用于防盗报警、来客告知及非接触开关等红外领域。除了在众所周知的搂道自动开关、防盗报警上得到应用外，在更多的领域应用前景看好。




参考文献：
[1] PIS01E datasheet[DB/OL]. http://www.Watirony.com 慧创就电子有限公司 .
[2] 黄继昌，徐巧鱼等 . 传感器工作原理及应用实例 [M] ，人民邮电出版社 .
[3] 被动红外探测器在安防工程中的应用 [EB/OL] http://www.secu.com.cn/News/view/2005/7/5/14484.htm
[4] HOLTEK HT7610[DB/OL]. http://www.holtek.com.cn /china /products/misc_5.htm

Principle Of Pyroelectric Infrared Sensor And Its Application
Abstract ： This article mainly introduces operational principles of Pyroelectric Infrared(PIR) sensor and PTI’s PIR processing chip PT8A26XXP, meanwhile, with their principles and features, this article also shows widely application of PIR sensor and the related chip in safety and protection, energy-saving switch and automatic control field.
Keywords: pyroelectric effect; passive pyroelectric infrared sensor; fresnel lens

作者简介：
李建，主要从事集成电路方面的研发工作，集中于对产品的可行性研究及制定详细的产品技术规范。
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