热电型红外线传感器基础知识-红外传感器使用的菲涅尔透镜是什么?-

何为菲涅尔透镜?

菲涅尔透镜是将具有三角形等截面形状的线上透镜按同心圆形状大量排列的一种平面透镜。使各三角形所折射的光通过同一点(焦点),功能与普通透镜相同。普通透镜具有从外周到中心逐渐增厚的特点,而菲涅尔透镜的外周和中心均无厚度变化,因此比普通透镜更薄。另外,采用树脂形成技术,可在一个曲面上形成多个透镜。

红外传感器为什么需要配置透镜?

热释电红外传感器需要与菲涅尔透镜等聚光元件一同使用。
人体发出的红外线总能量非常小,其能量密度与距离的平方成反比降低,所以射入传感器的能量极小。
因此,为确保各组件中传感器的运行正常,需要使用菲涅尔透镜等进行光学放大。
如果在传感器前不使用光学系统,则传感器的指向性如下图所示,不会形成检测区域。

因此,需要使用光学系统将红外线聚光到元件上。检测区域将根据光学系统进行设计。

如下图所示,菲涅尔透镜通过同一点(焦点)。

检测输出因电极配置而不同,因此需要注意传感器的极性。

双型
双型采用两个电极串联且反接的结构。

①两个电极对来自依次横穿方向(水平)的输入具有灵敏性,适合用于壁挂组件(探测水平移动的人体)。(提示会产生因周围环境温度变化而引起的错误信号)

②如果采用两个电极同时输入的方向(垂直、正面方向的移动),则原理上不具有灵敏性。同时输入两个电极的红外线(动作),将从两个电极同时发出极性不同的信号并相互抵消,因此不会产生传感器信号。

相对于检测区大小的输出信号

电极配置的好的例子和坏的例子

检测输出因电极配置而不同,因此需要注意传感器的极性。

双型
双型采用两个电极串联且反接的结构。

①两个电极对来自依次横穿方向(水平)的输入具有灵敏性,适合用于壁挂组件(探测水平移动的人体)。(提示会产生因周围环境温度变化而引起的错误信号)

②如果采用两个电极同时输入的方向(垂直、正面方向的移动),则原理上不具有灵敏性。同时输入两个电极的红外线(动作),将从两个电极同时发出极性不同的信号并相互抵消,因此不会产生传感器信号。

使用四芯型时
将两组双型封装在一起的构造。
将两组双型的输出合并为一组提取。
与双型不同的是,四芯型在垂直方向上也具有灵敏度,因此适用于吊装组件。

另外,与双型相比,四芯型可设置更多检测区域,因此更容易检测细微的动作。(与双型相比较时)

※通过结合传感器和光学设计实现。