[实用新型]基于热释电红外传感器的光源调制及信号处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于热释电红外传感器技术领域，具体涉及一种基于热释电红外传感器的光源调制及信号处理装置。

背景技术

以热释电红外传感器为代表的探测器具有功耗小、成本低、隐蔽性好、灵敏度高等特点，在防盗报警等领域具有较为广泛的应用。

热释电红外传感器基于热释电效应。当特定种类的晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，进而产生极化及电势差。在常态下，晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能表现出来。当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心相对移位，自发极化发生变化，晶体表面就会产生电荷耗尽，而电荷耗尽情况正比于极化程度，因此可以通过这一现象将温度的变化反映到晶体的极化程度，通过对极化后电信号的处理和放大，采用MCU或者PC将输出相应数据信息。

参见附图的图2，热释电效应存在特殊性，在温度变化ΔT时，两个电极上会产生ΔQ的电荷，从而产生一个很小的电压ΔV。由于空气中离子会与极化电极上的正负电荷相结合而最终导致ΔV等于0，即传感器从室温T到T+ΔT的过程中数据的模拟信号是变化的，但是当ΔT最终等于0时，传感器的输出会变为0。

为此，有必要提出一种适用于热释电红外传感器的信号输入输出装置，对信号进行针对性处理，防止热释电红外传感器受到热源、光源以及射频辐射的干扰，得到稳定的正弦波输出，有利于上位机对输出信号进一步处理。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的状况，克服上述技术缺陷，提供一种基于热释电红外传感器的光源调制及信号处理装置。

本实用新型采用以下技术方案，所述基于热释电红外传感器的光源调制及信号处理装置包括MCU控制器和与所述MCU控制器电连接并且受其控制的光源，所述MCU控制器控制光源输出连续的定频率的发射光；

反射光路和光栅，所述反射光路和光栅依次设置于光源与热释电红外传感器的输入端之间，上述发射光依次通过预设的反射光路和光栅以选择得到不同波段的入射光；

用于屏蔽热源和光源干扰的黑体，所述黑体设置于光栅与热释电红外传感器的输入端之间，待测样品设置于所述黑体内部，从所述光栅射出的入射光通过黑体并且穿过待测样品直至进入热释电红外传感器；

放大器，所述放大器设置于所述热释电红外传感器的输出端，所述放大器进一步外接示波器和/或PC端。

根据上述技术方案，还包括用于屏蔽射频辐射干扰的屏蔽罩，所述MCU控制器和光源均内置于屏蔽罩。

根据上述技术方案，还包括用于提供直流偏置稳定放大器静态工作点的直流电源，所述直流电源设置于所述放大器的输出端。

本实用新型公开的基于热释电红外传感器的光源调制及信号处理装置，其有益效果在于，防止热释电红外传感器受到热源、光源以及射频辐射干扰，得到稳定的正弦波输出，有利于上位机对输出信号进一步处理。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的系统框图。

图2是本实用新型优选实施例的信号示意图。

图3是本实用新型优选实施例的信号输入电路。

图4是本实用新型优选实施例的部分信号放大电路。

图5是本实用新型优选实施例的部分信号放大电路。

附图标记包括：10-MCU控制器；20-光源；30-反射光路；40-光栅；50-黑体；60-放大器；70-示波器；80-PC端；90-直流电源。

具体实施方式

本实用新型公开了一种基于热释电红外传感器的光源调制及信号处理装置，下面结合优选实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。