一种红外热成像装置的制作方法

本实用新型涉及热成像技术领域，更具体地说，涉及一种红外热成像装置。

背景技术：

热成像通过非接触探测红外能量(热量)，并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的检测设备。目前，采用热释电传感器对目标人体的温度或探测区域人体进行获取温度信号时，其传感器输出的低频微弱信号的放大增益较低且抗噪声干扰能力较差，导致红外传感器输出的温度信号值的误差较大。

因此，如何提高温度值的放大增益及抗噪声干扰能力成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述传感器输出的低频微弱信号的放大增益较低及抗噪声干扰能力较差，导致红外传感器输出的温度信号值的误差较大的缺陷，提供一种信号失真小且低频特性较好的红外热成像装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种红外热成像装置，其特征在于，具备：

红外传感器，其配置于红外热成像装置的前端，所述红外传感器用于探测目标人体的温度参数；

第一放大电路，其输入端与所述红外传感器的输出端连接，所述第一放大电路用于接收所述温度参数，并对所述温度参数进行一级增益放大；

第二放大电路，其输入端与所述第一放大电路的输出端连接，所述第二放大电路用于接收经一级增益放大后的所述温度参数，并对所述温度参数进行二级增益放大；

双限电压比较器，其设有基准信号，其中

所述双限电压比较器的输入端与所述第二放大电路的输出端连接，其用于接收经二级增益放大后的所述温度参数；

所述双限电压比较器将所述温度参数与所述基准信号进行比较，若输入的所述温度参数大于所述基准信号，则所述双限电压比较器输出探测到的目标人体温度参数。

在一些实施例中，所述双限电压比较器包括第一电压比较器及第二电压比较器；

所述第一电压比较器的同相端及所述第二电压比较器的反相端与所述第二放大电路的输出端连接。

在一些实施例中，所述第一放大电路包括第一放大器，所述第一放大器的反相端与所述红外传感器的输出端连接；

所述第一放大器的同相端通过第八电容与公共端连接；

所述第一放大器的输出端耦接于所述第二放大电路的输入端。

在一些实施例中，所述第二放大电路包括第二放大器，所述第二放大器的反相端与所述第一放大器的输出端连接；

所述第二放大器的同相端通过第十一电容与公共端连接；

所述第二放大器的输出端耦接于所述双限电压比较器的输入端。

在一些实施例中，还包括电源电路，所述电源电路的输出端与所述红外传感器的电源输入端连接，以对所述红外传感器提供+3.3v电压。

在一些实施例中，所述双限电压比较器的输入端耦接于所述电源电路的输出端，以对所述双限电压比较器提供+3.3v电压。

在本实用新型所述的红外热成像装置中，包括红外传感器用于探测目标人体的温度参数；第一放大电路对温度参数进行一级增益放大；第二放大电路用于接收经一级增益放大后的温度参数，并对温度参数进行二级增益放大；双限电压比较器，其设有基准信号，双限电压比较器用于接收经二级增益放大后的温度参数；双限电压比较器将温度参数与基准信号进行比较，若输入的温度参数大于基准信号，则双限电压比较器输出探测到的目标人体温度参数。与现有技术相比，通过对探测到的目标人体温度参数进行二级放大后再进行比较，以确定并输出抗噪声干扰能力强及误差较小的温度参数，以解决红外传感器输出的温度参数的放大增益较低且抗噪声干扰能力较差，导致红外传感器输出的温度信号值的误差较大的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型提供红外热成像装置一实施例的电源电路图；

图2是本实用新型提供红外热成像装置一实施例的前置放大电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1是本实用新型提供红外热成像装置一实施例的电源电路图；图2是本实用新型提供红外热成像装置一实施例的前置放大电路图。如图1、图2所示，在本实用新型的红外热成像装置第一实施例中，红外热成像装置包括红外传感器pir、电源电路100及前置放大电路200。

电源电路100包括第一电源控制器u101及第二电源控制器u102，其中，第一电源控制器u101的电源输入端(对应1脚)外接+12v电源，即，输入的+12v电源经第一电容c101及第二电容c102滤波后输入第一电源控制器u101，实现+12v到+4v的转换。串联连接的第一电阻r101及第二电阻r102在线路中起到分压作用，发光二极管灯亮起时，表示模块已经正常供电，并将+4v电压输出至第二电源控制器u102。

第二电源控制器u102的电源输入端(对应3脚)与第一电源控制器u101的输出端(对应2脚)连接，其用于接收第一电源控制器u101输入+4v电压。

具体而言，输入的+4v电压经第四电容c104及第五电容c105滤波后第二电源控制器u102，经第二电源控制器u102处理后，以获得适用于红外传感器201及前置放大电路200所需的+3.3v电压。

其中，红外传感器201配置于红外热成像装置的前端，其用于探测目标人体的温度参数，然后将该温度参数输出至第一放大电路202。

具体而言，红外传感器201输出电信号的幅度和频率主要取决于目标人体的温度、探测区域背景、人体与传感器的距离、人体移动的速度及光学透镜系统的焦距，当人体温度和探测区域背景的温差很大，离传感器越近，输出电信号的幅值将越大。

前置放大电路200对传感器输出的低频微弱信号有比较高的放大增益，抗噪声干扰能力强。

具体而言，频率特性曲线在1hz附近比较平坦，对低频信号放大时失真小，3db带宽只有15.94hz。

前置放大电路200包括第一放大电路202、第二放大电路203及双限电压比较器204。

第一放大电路202对输入的微弱信号(温度参数)具有较高的增益及放大作用。

第一放大电路202的输入端与红外传感器201的输出端连接，第一放大电路202用于接收温度参数，并对温度参数进行一级增益放大，然后输出至第二放大电路203。

第二放大电路203的输入端与第一放大电路202的输出端连接，第二放大电路203用于接收经一级增益放大后的温度参数，并对温度参数进行二级增益放大，然后输出至双限电压比较器204。

双限电压比较器204用于比较一路输入电压和一路固定的电压基准。

其中，双限电压比较器204设有基准信号。

具体地，双限电压比较器204的输入端与第二放大电路203的输出端连接，其用于接收经二级增益放大后的温度参数。

双限电压比较器204将输入的温度参数与基准信号进行比较，若输入的温度参数大于基准信号，则双限电压比较器204输出探测到的目标人体温度参数。

使用本技术方案，通过对探测到的目标人体温度参数进行二级放大，然后再进行比较，以确定并输出抗噪声干扰能力强及误差较小的温度参数，以解决红外传感器201输出的温度参数的放大增益较低且抗噪声干扰能力较差，导致红外传感器201输出的温度信号值的误差较大的问题。

在一些实施例中，为了提高输出温度信号的准确性，可在双限电压比较器204中设置第一电压比较器u2c及第二电压比较器u2d。

其中，电压比较器(u2c及u2d)对输入信号进行鉴别与比较。

具体地，第一电压比较器u2c的同相端(对应10脚)及第二电压比较器u2d的反相端(对应13脚)与第二放大电路203的输出端连接。

示例性地，只有当输入电压ui大于u2和小于u1时，第一电压比较器u2c和第二电压比较器u2d都输出高电平，所以uo输出高电平。

当ui大于u1时，ui自然也大于u2(因为u1>u2)，此时第一电压比较器u2c输出高电平，第二电压比较器u2d输出低电平，输出电压uo经第二电压比较器u2d输出端的第一二极管d201及第二二极管d202钳位，输出为低电平。

当ui小于u1时，此第一电压比较器u2c输出低电平，但是第二电压比较器u2d输出高电平，输出电压uo经第二电压比较器u2d输出端的第一二极管d201及第二二极管d202钳位，输出为高电平。

在一些实施例中，为了提高输出温度信号的增益效果，可在第一放大电路202设置第一放大器u2a，其具有对输入信号的电压信号或功率进行放大的作用。

具体地，第一放大器u2a的反相端(对应2脚)通过第七电阻r204与红外传感器201的输出端(对应2脚)连接，其用于接收红外传感器201输出的温度参数并进行一级放大。

第一放大器u2a的同相端(对应3脚)通过第八电容c201与公共端连接。

第一放大器u2a的输出端(对应1脚)通过串联连接的第九电阻r206、第十电容c203与第二放大电路203的输入端连接，并将输入的温度参数进行放大，然后输出至第二放大电路203。

在一些实施例中，为了提高输出温度信号的增益效果，可在第二放大电路203设置第二放大器u2b，其具有对输入信号的电压信号或功率进行放大的作用。

具体地，第二放大器u2b的反相端(对应6脚)与第一放大器u2a的输出端连接，其用于接收经第一放大器u2a增益放大后的温度参数，并对该温度参数进行二级放大。

第二放大器u2b的同相端(对应5脚)通过第十一电容c204与公共端连接，第二放大器u2b的输出端(对应7脚)与双限电压比较器204的输入端连接，经双限电压比较器204输出探测到的目标人体温度参数。

通过前置放大电路200能够有效滤除高频干扰，进而提高信噪比，以满足电红外传感器201输出对信号处理的要求，进而降低温度参数的误差范围，以提高探测温度的准确性。

在一些实施例中，还包括电源电路100，其中，电源电路100的输出端通过第四电阻r201与红外传感器201的电源输入端(对应1脚)连接，以对红外传感器201提供+3.3v电压。

在一些实施例中，双限电压比较器204的输入端通过第十电阻r207与电源电路100的输出端连接，以对双限电压比较器204提供+3.3v电压。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。