一種人體紅外感應(yīng)裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供的人體紅外感應(yīng)裝置，通過所述熱電堆芯片將人體的紅外輻射能量直接轉(zhuǎn)換為連續(xù)輸出的電壓信號，所述熱敏電阻芯片在電路中回路中形成分壓信號，再通過感應(yīng)模塊本體對電壓信號及分壓信號進行信號處理，根據(jù)電壓信號及分壓信號運算所述熱電堆芯片和熱敏電阻芯片是否有由紅外輻射造成的溫度差，從而判斷周圍空間是否存在人體，避免使用了靈活度差的延時控制芯片以及預(yù)先對延時參數(shù)的估算，提高了人體感應(yīng)的準(zhǔn)確性和使用便利性；無需明暗場菲涅爾鏡片斬波裝置，降低了模塊的復(fù)雜程度，提高可靠性。

Infrared induction device for human body

The human body infrared induction device provided by the invention, the infrared radiation energy of the human body is directly converted to voltage signal output by the thermopile chip, the thermistor chip circuit in the circuit in the formation of pressure signal, and then through the induction module body of voltage signal and differential pressure signal processing, according to the voltage signal and the partial pressure of the thermopile signal processing chip and chip thermistors are caused by infrared radiation temperature difference, so as to determine the existence of the human body surrounding space, avoid the use of the delay control chip and poor flexibility in advance of the time delay parameter estimation, improve the accuracy of human body induction and ease of use; without Ming the dark Finel lens chopping device, reduce the complexity and improve the reliability of the module.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種人體紅外感應(yīng)裝置
本專利技術(shù)涉及紅外檢測
，尤其涉及一種人體紅外感應(yīng)裝置。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的熱釋電式紅外人體感應(yīng)模塊中，通常會采用延時控制芯片來實現(xiàn)燈具、自動門等外設(shè)在一定連續(xù)時間內(nèi)持續(xù)工作的。由于具體實際情景中人們活動需求照明時間、自動門打開時間、水龍頭流水時間等的不確定性，而延時控制芯片的延時參數(shù)完全取決于延時電容的大小，故熱釋電式紅外人體感應(yīng)模塊一經(jīng)安裝后，就很難調(diào)整延時參數(shù)，延時過長不利于節(jié)能環(huán)保及自動控制，延時過短又容易頻繁地開關(guān)外設(shè)，給人們活動造成不便，又影響外設(shè)工作壽命。同時，熱釋電式紅外人體感應(yīng)模塊還需要裝設(shè)明暗場菲涅爾鏡片斬波裝置，在傳感器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“可見區(qū)”，當(dāng)有人從透鏡前走過時，人體發(fā)出的紅外輻射才會間斷地被熱釋電元件接收到，從而使其電荷極性不斷轉(zhuǎn)換，得以輸出脈沖信號，故而不能檢測靜止或動作幅度不大的人體紅外輻射信號。
技術(shù)實現(xiàn)思路
基于此，有必要提供一種能夠靜止或動作幅度不大的人體紅外輻射信號的人體紅外感應(yīng)裝置。一種人體紅外感應(yīng)裝置，包括：電源模塊、電性連接所述電源模塊的感應(yīng)模塊本體及熱堆式探頭模塊，所述熱堆式探頭模塊包括用于接收紅外輻射的紅外光學(xué)接收組件及熱堆紅外傳感器，所述熱堆紅外傳感器包括熱電堆芯片及與所述熱電堆芯片電性連接的熱敏電阻芯片，其中：所述紅外光學(xué)接收組件將接收的紅外輻射形成光斑并聚焦于所述熱電堆芯片上，所述熱電堆芯片接收所述光斑后形成連續(xù)輸出的電壓信號，所述熱敏電阻芯片在電路中回路中形成分壓信號；所述感應(yīng)模塊本體根據(jù)所述電壓信號及分壓信號，運算所述熱電堆芯片和熱敏電阻芯片是否有由紅外輻射造成的溫度差，從而判斷周圍空間是否存在人體。在一些較佳實施例中，所述電源模塊為220V市電轉(zhuǎn)換得到的低壓直流電或者為USB接口輸出的低壓直流電或者為可充電鋰離子或者為鋰聚合物電池輸出的低壓直流電或者為若干個干電池輸出的低壓直流電。在一些較佳實施例中，所述感應(yīng)模塊本體包括低通濾波電路、運算放大芯片、信號處理芯片、控制芯片、溫度抵償電路、通訊芯片、外設(shè)接口和繼電器，所述電壓信號依次經(jīng)所述低通濾波電路、運算放大芯片、信號處理芯片及所述控制芯片后通過外接接口連接外接設(shè)備；所述分壓信號依次經(jīng)所述溫度抵償電路、運算放大芯片、信號處理芯片及通訊芯片后通過外接接口連接外接設(shè)備。在一些較佳實施例中，所述光學(xué)接收組件包括沿所述紅外輻射光線傳播方向設(shè)置的若干個菲涅耳透鏡及若干個聚焦透鏡。在一些較佳實施例中，所述光學(xué)接收組件還包括若干個平面或者雙曲面的反射鏡，所述反射鏡用于將所述紅外輻射光線反射至所述菲涅耳透鏡上。在一些較佳實施例中，所述熱堆式探頭模塊還包括熱絕緣防干擾組件，所述熱絕緣防干擾組件包括設(shè)置于底端的引腳墊片及固定所述菲涅耳透鏡及聚焦透鏡的管套，所述引腳墊片為塑料或者陶瓷材料，所述管套為金屬或者塑料或者陶瓷材料，所述套管表面鍍有紅外光學(xué)吸收或者反射材料。在一些較佳實施例中，所述熱堆紅外傳感器還包括紅外濾光片，經(jīng)所述紅外濾光片過濾后的光斑聚焦于所述熱電堆芯片上，所述紅外濾光片為鍍有紅外光學(xué)鍍膜材料的硅或者鍺或者藍(lán)寶石或者石英玻璃的紅外濾光片。在一些較佳實施例中，所述熱電堆芯片由熱電偶相互串聯(lián)起來構(gòu)成，所述熱電偶由帶空腔的硅襯底上的若干塊接收面上的若干對多晶硅與鋁或者賽貝克系數(shù)差較大的半導(dǎo)體材料制成的，所述熱電偶的熱端放置在所述硅襯底空腔頂部的薄膜結(jié)構(gòu)上，所述熱電偶的冷端放置在硅襯底導(dǎo)熱側(cè)壁上。在一些較佳實施例中，所述熱敏電阻芯片由負(fù)溫度電阻系數(shù)的材料制成，所述熱敏電阻芯片與封裝外殼和/或底座用熱導(dǎo)材料連接，所述熱敏電阻芯片的電阻值在電路中的分壓電壓值隨所述封裝殼內(nèi)的溫度改變而化。本專利技術(shù)采用上述技術(shù)方案，其有益效果在于：本專利技術(shù)提供的人體紅外感應(yīng)裝置，所述熱電堆芯片接收所述光斑后形成連續(xù)輸出的電壓信號，所述熱敏電阻芯片在電路中回路中形成分壓信號，所述感應(yīng)模塊本體根據(jù)所述電壓信號及分壓信號，運算所述熱電堆芯片和熱敏電阻芯片是否有由紅外輻射造成的溫度差，從而判斷周圍空間是否存在人體，避免使用了靈活度差的延時控制芯片以及預(yù)先對延時參數(shù)的估算，提高了人體感應(yīng)的準(zhǔn)確性和使用便利性；無需明暗場菲涅爾鏡片斬波裝置，降低了模塊的復(fù)雜程度，提高可靠性。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實施例提供的人體紅外感應(yīng)裝置的原理示意圖。圖2為本專利技術(shù)較佳實施例提供的所述熱堆式探頭模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本專利技術(shù)較佳實施例提供的熱堆紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本專利技術(shù)較佳實施例提供的人體紅外感應(yīng)裝置的工作原理圖。圖5為本專利技術(shù)實施例1提供的電路原理圖。圖6為本專利技術(shù)實施例2提供的電路原理圖。具體實施方式為了便于理解本專利技術(shù)，下面將參照相關(guān)附圖對本專利技術(shù)進行更全面的描述。附圖中給出了本專利技術(shù)的較佳的實施例。但是，本專利技術(shù)可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本專利技術(shù)的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本專利技術(shù)的
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本專利技術(shù)的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本專利技術(shù)。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。請參閱圖1，為本專利技術(shù)提供的一種人體紅外感應(yīng)裝置100的原理示意圖，包括：電源模塊110、電性連接所述電源模塊的感應(yīng)模塊本體120及熱堆式探頭模塊130。以下詳細(xì)說了各個部件的具體方案。在一些優(yōu)選的實施例中，所述電源模塊為220V市電轉(zhuǎn)換得到的低壓直流電或者為USB接口輸出的低壓直流電或者為可充電鋰離子或者為鋰聚合物電池輸出的低壓直流電或者為若干個干電池輸出的低壓直流電。請參閱圖2及圖3，分別為所述熱堆式探頭模塊及熱堆紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，所述熱堆式探頭模塊130包括用于接收紅外輻射的紅外光學(xué)接收組件131及熱堆紅外傳感器132。所述熱堆紅外傳感器132包括熱電堆芯片1321及與所述熱電堆芯片1321電性連接的熱敏電阻芯片1322。具體地，所述紅外光學(xué)接收組件131將接收的紅外輻射形成光斑并聚焦于所述熱電堆芯片1321上，所述熱電堆芯片1321接收所述光斑后形成連續(xù)輸出的電壓信號，所述熱敏電阻芯片1322在電路中回路中形成分壓信號；所述感應(yīng)模塊本體120根據(jù)所述電壓信號及分壓信號，運算所述熱電堆芯片1321和熱敏電阻芯片1322是否有由紅外輻射造成的溫度差，從而判斷周圍空間是否存在人體。請一并參閱圖4，所述感應(yīng)模塊本體120包括低通濾波電路、運算放大芯片、信號處理芯片、控制芯片、溫度抵償電路溫度抵償電路、通訊芯片、外設(shè)接口和繼電器，所述電壓信號依次經(jīng)所述低通濾波電路、運算放大芯片、信號處理芯片及所述控制芯片后通過外接接口連接外接設(shè)備；所述分壓信號依次經(jīng)所述溫度抵償電路、運算放大芯片、信號處理芯片及通訊芯片后通過外接接口連接外接設(shè)備。請再參閱圖2，在一些優(yōu)選的實施例中，所述光學(xué)接收組件131包括沿所述紅外輻射光線傳播方向設(shè)置的若干個菲涅耳透鏡1311及若干個聚焦透鏡1312。進一步地，所述光學(xué)接收組件131還可以包括若干個平面或者雙曲面的反射鏡1313，所述反射鏡1313用于將所述紅外輻射光線反射至所述菲涅耳透鏡1311上。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種人體紅外感應(yīng)裝置，其特征在于，包括：電源模塊、電性連接所述電源模塊的感應(yīng)模塊本體及熱堆式探頭模塊，所述熱堆式探頭模塊包括用于接收紅外輻射的紅外光學(xué)接收組件及熱堆紅外傳感器，所述熱堆紅外傳感器包括熱電堆芯片及與所述熱電堆芯片電性連接的熱敏電阻芯片，其中：所述紅外光學(xué)接收組件將接收的紅外輻射形成光斑并聚焦于所述熱電堆芯片上，所述熱電堆芯片接收所述光斑后形成連續(xù)輸出的電壓信號，所述熱敏電阻芯片在電路中回路中形成分壓信號；所述感應(yīng)模塊本體根據(jù)所述電壓信號及分壓信號，運算所述熱電堆芯片和熱敏電阻芯片是否有由紅外輻射造成的溫度差，從而判斷周圍空間是否存在人體。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種人體紅外感應(yīng)裝置，其特征在于，包括：電源模塊、電性連接所述電源模塊的感應(yīng)模塊本體及熱堆式探頭模塊，所述熱堆式探頭模塊包括用于接收紅外輻射的紅外光學(xué)接收組件及熱堆紅外傳感器，所述熱堆紅外傳感器包括熱電堆芯片及與所述熱電堆芯片電性連接的熱敏電阻芯片，其中：所述紅外光學(xué)接收組件將接收的紅外輻射形成光斑并聚焦于所述熱電堆芯片上，所述熱電堆芯片接收所述光斑后形成連續(xù)輸出的電壓信號，所述熱敏電阻芯片在電路中回路中形成分壓信號；所述感應(yīng)模塊本體根據(jù)所述電壓信號及分壓信號，運算所述熱電堆芯片和熱敏電阻芯片是否有由紅外輻射造成的溫度差，從而判斷周圍空間是否存在人體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體紅外感應(yīng)裝置，其特征在于，所述電源模塊為220V市電轉(zhuǎn)換得到的低壓直流電或者為USB接口輸出的低壓直流電或者為可充電鋰離子或者為鋰聚合物電池輸出的低壓直流電或者為若干個干電池輸出的低壓直流電。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體紅外感應(yīng)裝置，其特征在于，所述感應(yīng)模塊本體包括低通濾波電路、運算放大芯片、信號處理芯片、控制芯片、溫度抵償電路、通訊芯片、外設(shè)接口和繼電器，所述電壓信號依次經(jīng)所述低通濾波電路、運算放大芯片、信號處理芯片及所述控制芯片后通過外接接口連接外接設(shè)備；所述分壓信號依次經(jīng)所述溫度抵償電路、運算放大芯片、信號處理芯片及通訊芯片后通過外接接口連接外接設(shè)備。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體紅外感應(yīng)裝置，其特征在于，所述光學(xué)接收組件包括沿所述紅外輻...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：武斌，鄭星宇，張紹達(dá)，
申請(專利權(quán))人：深圳市美思先端電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44