一种热释电型红外传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及涉及一种热释电型红外传感器；解决的技术问题为：提供一种无需较高的供电电压、输出稳定、且带负载能力较强的热释电型红外传感器；采用的技术方案为：一种热释电型红外传感器，热释电器件C1的一端并接电阻R1的一端后与N沟道场效应管Q1的栅极相连，N沟道场效应管Q1的漏极与供电电压V1相连，N沟道场效应管Q1的源极并接电阻R2的一端后与电压输出端Vout相连，电阻R2的另一端与电压放大器A1的同相输入端相连，电压放大器A1的反相输入端串接电阻R3后与电压放大器A1的输出端相连，电压放大器A1的输出端、电阻R2的另一端和热释电器件C1的另一端均接地；适用于传感器领域。
【专利说明】一种热释电型红外传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种红外传感器，具体涉及一种热释电型红外传感器。
【背景技术】
[0002]红外线是波长比红光长的非可见光，物体辐射出的红外线的波长会随着物体温度的升高而变短，利用这一特性可以设计出红外传感器；热释电型红外传感器又称人体红外传感器，被广泛应用于防盗报警、来客告知及非接触开关等红外领域，热释电型红外传感器所使用的绝缘材料均为陶瓷材料，由于压电陶瓷类电介质在电极化后能保持极化状态，这种自发极化会随着温度的升高而减小，因此，当陶瓷材料受到红外辐射而温度升高时，表面电荷将减少，也就是说，热释电型红外传感器本身相当于一个电容，当受到红外辐射时，就会释放出一部分电荷，而释放出的电荷经过放大器可转换为电压输出，通过测量输出电压，即可得出红外辐射量，进而可进行各种物理量的测量；而正是由于热释电型红外传感器所使用的绝缘材料为陶瓷，使得传感器在使用过程中其阻值较大，需要较高的供电电压，限制了热释电型红外传感器在更多场合的广泛应用，此外，现今的大都数热释电型红外传感器的输出都不太稳定，而且带负载的能力也较弱。
实用新型内容
[0003]本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为:提供一种无需较高的供电电压、输出稳定、且带负载能力较强的热释电型红外传感器。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种热释电型红外传感器，包括:热释电器件Cl、N沟道场效应管Ql、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电压放大器Al，所述热释电器件Cl的一端并接电阻Rl的一端后与N沟道场效应管Ql的栅极相连，所述N沟道场效应管Ql的漏极与供电电压Vl相连，所述N沟道场效应管Ql的源极并接电阻R2的一端后与电压输出端Vout相连，所述电阻R2的另一端与电压放大器Al的同相输入端相连，所述电压放大器Al的反相输入端串接电阻R3后与电压放大器Al的输出端相连，所述电压放大器Al的输出端、电阻R2的另一端和热释电器件Cl的另一端均接地；所述电阻Rl的阻值为100kQ。
[0005]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
[0006]由于热释电型红外传感器相当于一个电容器，所以本实用新型中采用热释电器件Cl来作为热释电型红外传感器，热释电器件Cl的一端并接电阻Rl的一端后与N沟道场效应管Ql的栅极相连，N沟道场效应管Ql的漏极与供电电压Vl相连，N沟道场效应管Ql的源极并接电阻R2的一端后与电压输出端Vout相连，电阻R2的另一端与电压放大器Al的同相输入端相连，电压放大器Al的反相输入端串接电阻R3后与电压放大器Al的输出端相连，电压放大器Al的输出端、电阻R2的另一端和热释电器件Cl的另一端均接地；与传统的热释电型红外传感器相比，本实用新型增加了 N沟道场效应管Ql，使得较小的电压就可驱动整个读出电路，有效解决了因陶瓷绝缘材料的使用使得供电电压过大的问题，而且，本实用新型在热释电器件Cl的两端并接了电阻R1，电阻Rl的引入稳定了 N沟道场效应管Ql的电位，使得N沟道场效应管Ql能够输出稳定的电压，此外，本实用新型还在电路的输出端设置了电压跟随电路，增强了整个电路的带负载能力，使得本实用新型中的热释电型红外传感器的应用场合更加广泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明；
[0008]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示，一种热释电型红外传感器，包括:热释电器件C1、N沟道场效应管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电压放大器Al，其中，由于释电型红外传感器的绝缘材料特性，将热释电器件Cl作为热释电型红外传感器，所述热释电器件Cl的一端并接电阻Rl的一端后与N沟道场效应管Ql的栅极相连，所述N沟道场效应管Ql的漏极与供电电压Vl相连，所述N沟道场效应管Ql的源极并接电阻R2的一端后与电压输出端Vout相连，所述电阻R2的另一端与电压放大器Al的同相输入端相连，所述电压放大器Al的反相输入端串接电阻R3后与电压放大器Al的输出端相连，所述电压放大器Al的输出端、电阻R2的另一端和热释电器件Cl的另一端均接地。
[0010]本实施例中，假设热释电器件Cl受到红外辐射时释放出的电荷量为Qs，热释电器件Cl本身的电容值为Cs，则电压输出端Vout的值为Qs/ Cs，而Qs和Cs都是由热释电型红外传感器的材料决定的；本实施例中，热释电器件Cl与电阻Rl构成了一个旁路滤波器，其截止频率为1/2 Cs Rl,由于大多数被测物体的固有频率在0.1HflOHz之间，以及热释电器件Cl的制作材料导致了其储存电荷量较少，所以电阻Rl的阻值约为100kQ ;在电路的输出端，电阻R2、电阻R3和电压放大器Al构成了电压跟随电路，其中电阻R2和电阻R3的阻值相同，电阻R3将电压放大器Al的输出电压全部反馈到电压放大器Al的反相输入端，使得反馈系数约为1，该电压跟随电路的使用使得整体电路的带负载能力增强。
[0011]上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种热释电型红外传感器，其特征在于:包括:热释电器件Cl、N沟道场效应管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电压放大器Al，所述热释电器件Cl的一端并接电阻Rl的一端后与N沟道场效应管Ql的栅极相连，所述N沟道场效应管Ql的漏极与供电电压Vl相连，所述N沟道场效应管Ql的源极并接电阻R2的一端后与电压输出端Vout相连，所述电阻R2的另一端与电压放大器Al的同相输入端相连，所述电压放大器Al的反相输入端串接电阻R3后与电压放大器Al的输出端相连，所述电压放大器Al的输出端、电阻R2的另一端和热释电器件Cl的另一端均接地。
2.根据权利要求1所述的一种热释电型红外传感器，其特征在于:所述电阻Rl的阻值为 100kQ。
【文档编号】G01J5/10GK204007878SQ201420412320
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】施俊国, 张波, 陈伟 申请人:国网山西省电力公司大同供电公司, 国家电网公司