热释电传感报警器模电课设研究报告.docVIP

课程设计说明书 课程设计名称： 模拟电路课程设计 课程设计题目：热释电传感报警器 学 院 名 称：信息工程学院 专业： 通信工程 班级： 学号： 姓名： 评分： 教师： 20 13 年 3 月 12日  模拟电路 课程设计任务书 题目 热释电传感器报警电路 内容及要求 设计制作一热释电传感器报警电路 有人接近传感器时，热释电传感器报警电路发出报警，无人接近时不报警。 白天不起作用，晚上自动工作。 进度安排 第1周：周一至周五白天去上有关仿真软件的课程，晚上去图书馆查阅相关资料； 第2周：周一上午去领取实验器材，周二到周四负责电路板的焊接与调试； 第3周：整理并完成实验报告； 学生姓名： 指导时间：2013.2.25-2013.3.15 指导地点： E 楼 311室 任务下达 20 13年 2月 25 日 任务完成 2013年 3 月 15 日 考核方式 1.评阅 　 2.答辩 □ 3.实际操作 　4.其它□ 指导教师 系（部）主任 20 12 －20 13 学年 第 2 学期　第 1 周－ 3 周 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。 摘要 随着科技的发展，电子产品几乎随处可见。为了提高人们自身的生活质量与便捷程度，热释电报警电路由于设计简单，价格低廉而得到了越来越多人的青睐。本次实验模拟设计了热释电传感报警器。由于热敏和光敏电阻的阻值都与其外界条件有关，当从输入端输入一个阻值比较低的热敏电阻以及阻值比较高的光敏电阻时，通过一系列逻辑电路与二极管，从而输出一个高电平，即可点亮led灯。 关键字：热释电传感器，报警电路，高低电平 目录 前言 1 第一章 系统组成及方案设计 2 1.1热释电传感器报警电路的系统组成 2 1.2热释电传感报警器方案设计一 3 1.3热释电传感报警器方案设计二 4 第二章 电路组成以及基本原理 4 2.1热敏电路与光敏电阻 5 2.2 与非门电路 6 2.3 NE555单稳态延时电路 7 第三章 电路仿真以及结果分析 8 第四章 实验调试与电路分析 9 4.1 焊电路板 9 4.2 电路调试与分析 10 第五章 结论及附录 11 前言 热释电红外传感器是一种非常有应用潜力的传感器。它能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输出。早在1938年，有人就提出利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视。直到六十年代，随着科技的迅速发展以及偷窃犯罪率越来越高，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用开发。近年来，伴随着集成电路技术的飞速发展，以及对该传感器的特性的深入研究，相关的专用集成电路处理技术迅速发展。 当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，这种由于热变化产生的电极化现象，被称为热释电效应。通常，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，电荷耗尽的状况正比于极化程度，图1表示了热释电效应形成的原理。 热释电传感器利用的正是热释电效应，是一种温度敏感传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，元件两个表面做成电极，当传感器监测范围内温度有ΔT的变化时，热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ，即在两电极之间产生一微弱电压ΔV。由于它的输出阻抗极高，所以传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ会跟空气中的离子所结合而消失，当环境温度稳定不变时，ΔT=0，传感器无输出。当人体进入检测区时，因人体温度与环境温度有差别，产生ΔT，则有信号输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器也没有输出，所以这种传感器能检测人体活动。 热释电传感产品广泛应用于自动控制、防盗报警、照明控制，语音迎宾器等领域，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