[发明专利]贴片式智能热释电红外传感器

说明书

技术领域

本发明属于传感器的技术领域，具体地说，本发明涉及一种贴片式智能热释电红 外传感器。

背景技术

热释电红外传感器是一种利用热释电效应原理制成的探测红外辐射的传感器，能 够检测人或某些动物等发射出的红外线，经过滤波、放大等一系列动作后转换为电信号输 出。

目前，市面上质量、效果都比较好的传统热释电红外传感器结构如图1所示，形成 封闭结构的管座和管帽，该管帽的上表面窗口处有滤光片，封闭结构内设置有光学敏感元 和固定该光学敏感元的支撑部件，在光学敏感元和支撑部件的下方有场效应管和固定场效 应管的基板，基板上印刷有使各元器件电气连接的电路，管座内部向下延伸有三根碳钢或 铁镍合金材料的引脚。其工作原理主要是通过光学敏感元将接收到的红外信号经场效应管 进行阻抗变换后输出模拟信号。然而，现有技术的热释电红外传感器的管座内部向下延伸 的三根碳钢或铁镍合金材料的引脚需要手工焊接，操作不便，生产效率低下，不利于流水线 生产；引脚和后续处理电路的存在导致传感器体积较大，限制其微型化的发展；另外，传感 器微信号放大电路输出的为模拟信号，难以适应光电行业数字化发展的必然趋势。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种贴片式智能热 释电红外传感器。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于包括：由管帽和基板组成的封闭结构 的外壳，管帽上表面具有窗口，所述窗口上镶嵌有红外光学滤光片；而管帽和基板之间形成 收容空间，所述收容空间收纳并封装有红外敏感元、支撑部件及信号处理模块；所述红外敏 感元靠支撑部件固定，所述支撑部件和信号处理模块直接固定在基板上。

其中，所述的红外敏感元为1个或多个。

其中，所述红外敏感元采用的热释电陶瓷材料的化学组成为：（Pb_1-x-yLa_xSr_y） （Mn_1/3Nb_2/3）_z(Zr_0.94Ti_0.06)_1-zO₃+φat%A；其中：0.002≤x≤0.1，0.01≤y≤0.1，0.01≤z≤ 0.1；其中，φ=0或者2.8≤φ≤5.5，所述的A为B₂O₃和Cr₂O₃的混合物，二者的摩尔比为1：1。

其中，所述基板为金属化陶瓷基板或环氧树脂PCB板。

其中，所述信号处理模块为数字智能控制电路芯片或MCU微控制器。

其中，所述红外光学滤光片的两个表面依次镀覆有红外增透膜和截止膜。

其中，所述红外光学滤光片为平面硅基、平面锗基或平面红外玻璃基滤光片；且其 表面加工有菲涅尔条纹。

其中，所述红外光学滤光片为球面硅基、球面锗基或球面红外玻璃基滤光片。

与现有技术相比，本发明所述的机油自动冷却装置具有以下有益效果：

（1）本发明的传感器采用红外敏感元与红外光学滤光片，结合数字智能控制电路芯片 模块或MCU微控制器，直接固定在封装材料内，实现了信号智能分析处理、数字化输出、抗干 扰能力强等多种功能；采用更轻的金属化陶瓷基板和环氧树脂PCB板，并去除引脚，贴片形 式封装，通过缩小尺寸，可轻易地将产品重量减轻一半，减少了材料，无需人工焊接引脚，加 工方便，良品率更高，成本更低，最终使应用更趋完美，尤其适合小微型玩具、数码、隐蔽性 安防等领域，市场前景广阔。

（2）本发明所述的热释电陶瓷材料不仅具有烧结温度低，烧结温度范围宽，机械性 能优良的特点；而且在本发明的热释电陶瓷材料中存在FRL-FRH相变，通过La和Sr部分取代 Pb，并通过二者的协同作用使得材料的相变温度低，自发极化小，因相变导致的晶格畸变不 大，介电常数和介质损耗较低，热释电系数高，制作得到的被动红外热释电传感器噪声值 低，灵敏度高，探测距离远；适合于制作热释电被动红外传感器及非致冷焦平面红外传感器 等传感器。

附图说明

图1为现有技术中的热释电红外线传感器的结构示意图。