[实用新型]一种热释电红外传感器的前置电路

说明书

本实用新型提供了一种热释电红外传感器的前置电路，通过改变选取信号的引脚，取热释电红外传感器中N沟道结型场效应管的漏极D引脚作为信号输出端，输出电流信号；本实用新型在对此电流信号的处理中，利用可调基准电压模块将静态直流量消除，通过运算放大器U1及其反馈电路T型放大电路模块完成电流信号到电压信号的转换，提高信号信噪比，并通过滤波放大电路模块进行信号滤波及信号放大；本实用新型消除了电压信号在较远距离传输时带来的信号干扰，提高了信号的抗干扰能力，可以保证在大大提高热释电红外传感器交流信号放大倍数的同时，使直流电流的放大倍数远远小于交流信号，从而提高电路的抗温漂能力。

技术领域

本实用新型涉及热释电传感器电子技术领域，具体适用于一种热释电红外传感器的前置电路。

背景技术

以热释电红外传感器为核心的探测系统在工业生产中有着广泛的应用。由于热释电红外传感器的响应信号十分微弱，因而其前置电路设计十分关键。目前，热释电红外传感器的前置电路一般为电压式读取形式，即以传感器作为电压源，输出电压信号。其原理为利用热释电红外传感器内部的场效应管来完成阻抗变换，将热释电探测元微弱的电流信号转换为电压信号输出。但电压信号传输的抗干扰能力较弱，而且当传感器与信号处理电路之间的信号传输线较长时会产生压降影响信号的信噪比。

热释电红外传感器由滤光片、热释电探测元和前置放大器组成。热释电红外传感器的滤光片为带通滤光片，它封装在传感器壳体的顶端，使特定波长的红外辐射选择性地通过、到达热释电探测元，而在其截止范围外的红外辐射则不能通过。热释电探测元是热释电红外传感器的核心元件，它是在热释电晶体的两面镀上金属电极后，加电极化制成，相当于一个以热释电晶体为电介质的平板电容器。当它受到非恒定强度的红外光照射时，产生的温度变化导致其表面电极的电荷密度发生改变，从而产生电信号。由于非恒定强度的红外光一般为用斩波器实现的脉冲式光信号，故要处理的热释电红外传感器电信号为交流电信号。前置放大器由N沟道结型场效应管接成共漏形式即源极跟随器，为保证N沟道结型场效应管能正常工作，应在其栅-源极之间加负向电压，以保证耗尽层承受反向电压。在漏-源极之间加正向电压，以形成漏极电流。栅-源极之间负向电压越大，PN结交界面所形成的耗尽区就越厚，导电沟道越窄，沟道电阻变大，漏极电流iD越小；相反，若栅-源极之间负向电压越小，则耗尽区就越薄，导电沟道越宽，沟道电阻变小，漏极电流iD越大。因此实现了场效应管的栅-源极间负向电压对沟道电流的控制。当栅极施加一定的电压时，漏极和源极的电阻减小，器件的漏极电流信号就会增大。

发明内容

本实用新型的目的是为解决现有热释电红外传感器前置放大电路的不足，提供一种抗干扰能力强、可适用于较远距离信号传输的热释电红外传感器的前置电路。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种热释电红外传感器的前置电路，其特征在于，包括热释电接口模块、运算放大器U1、T型放大电路模块、可调节基准电压模块和滤波放大电路模块；热释电接口模块包括热释电红外传感器，热释电红外传感器当作电流源，热释电接口模块取热释电红外传感器漏极D输出的电流信号为信号输出端，热释电红外传感器漏极D与运算放大器U1的反相输入端相连接的同时与T型放大电路模块相串联；T型放大电路模块作为所述的运算放大器U1的反馈电路，并联连接在运算放大器U1的反相输入端与输出端之间；可调节基准电压模块一端与运算放大器U1的同相输入端相连接，另一端与热释电红外传感器漏极D相连接并同时与T型放大电路模块以及运算放大器U1的反相输入端相连接；滤波放大电路模块的信号输入端与运算放大器U1的输出端相连接，滤波放大电路模块的信号输出端为该热释电红外传感器的前置电路的最终信号输出端。

进一步的技术方案包括：

所述的热释电接口模块还包括偏置电阻R1和有极性的滤波电容C1；偏置电阻R1和滤波电容C1并联后，滤波电容C1的正极连接在热释电红外传感器的源极S，滤波电容C1的负极接地，热释电传感器的栅极G直接接地；热释电红外传感器的漏极D作为热释电红外传感器的信号输出端。