文档介绍：浅谈热释电红外线传感器RE200B的应用
郑宏
湛江财贸学校广东省湛江
摘要:本文介绍红外线技术的发展,以及广泛应用于通讯、医疗、安保、探测等领域,以热释电红外线传感器RE200B为例,介绍其在报警电路中的作用。
关键词:红外线技术;红外线传感器;菲涅尔透镜;报警电路
Abstract:This paper presents the development of infrared ray technology and widely be used in the region munication, medical science, defense, detection etc. The paper presents one of the infrared ray sensors RE200B for example which play a role in the alarm system.
Keywords: infrared ray technology; infrared ray sensor; Fresnel lens; alarm system
1 引言
红外线是一种光线,是太阳光线中众多不可见光线中的一种,具有普通光的性质,可以以光速直线传播。红外线由德国科学家霍胥尔于1800年发现,又称为红外热辐射(Infrared radiation)。红外线可分为三部分,即近红外线,~;中红外线,~;远红外线,~l000μm之间。
随着科学技术的发展,红外线越来越广泛的应用于通讯、军事、航天、医疗、考古、天文、探测等科学领域,即使在日常生活和农业生产中也广泛应用到红外技术。如红外线取暖器、红外自动干手器、红外线报警器、远红外粮食烘干等。
热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路。本文以热释电红外线传感器RE200B为例,介绍它在报警电路中的应用。
2 电路组成框图
该报警器主要由红外传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路、音响报警电路和显示电路等组成,如下图所示:
红外线传感器
信号放大电路
电压比较器
显示电路
延时电路
音响报警电路
3 电路结构组成及原理分析
信号接收部分
热释红外线传感器RE200B是接收人体发出红外线的核心元件,是整个电路的信号接收部分。该传感器放在不同的防范区域,一旦有人闯入防范区域,传感器输出感应到的信号,送入下一级电路。
信号放大电路及电压比较电路
如图1所示。第一级主要由元件VT1、R2和R3组成单管共射放大电路。由RE200B输出的信号由电容C1耦合送到VT1的基极。第二级主要由元件IC2A、R4、R7、R8、C2、C3和C4组成高增益、低噪声的同相比例运算放大电路,该电路具有共模输入电压高、输入电阻高、输出电阻低的特点。电压比较电路主要由元件IC2B、R10、R11、R12、C5和VD1组成。
延时电路
如图2所示。报警延时电路主要由元件LM393、R13、R14、R15、R16、C6和VD2组成。R15和R16为LM393提供基准电压。开机延时电路主要由元件VT3、R20、C8组成。
由VT3、R20、C8组成开机延时电路,时间也约为1分钟,它的设置主要是防止使用者开机后立即报警,好让使用者有足够的时间离开监视现场,同时可防止停电后又来电时产生误报。
显示电路
传感器送出的信号一路送入放大电路,另一路送到运算放大器进行放大,由放大器输出的信号经过限流电阻,足以驱动发光二极管发光。
电源部分
如图3所示。220V市电经过变压器输出12V交流电压,经桥堆整流,再经C10滤波后送入三端稳压器7812的1脚,由3脚输出的12V直流电压再经C9滤波得到稳定的电压,只要开关S闭合,电源就可以为下级电路供电。由VD10、VD11和R21组成的充电电路是为了防止停电或人为破坏导致电路不工作而设置的。正常工作时,可充电池不工作,一旦电路断电,充电池工作,为下级电路提供稳定的12V直流电压。
4 核心元件介绍
热释红外线传感器RE200B
RE200B采用TO-5封装形式如图4所示,正常工作直流电压3-10V;,典型值4V;噪声输出电压最大250mV,典型值90 mV,—3Hz,增益±10Bb。该传感器探测范围平视角138度,仰视角125度。如图5所示。在传感器前安装菲涅尔透镜可以增大探测范围,增强传感器工作的稳定性。此传感器