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热释电红外报警器的安装与调试实训报告
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实训日期：

一、实验目的
1、掌握热释电红外报警器的工作原理。
2、掌握热释电红外报警器的安装及调试。
二、实验器材
1、 热释电红外报警器套件
2、 万用表、烙铁，螺丝刀、镊子、刀片等工具包。
三、实验原理
1、热释电效应
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。
能产生热释电效应的晶体称之为热释电体或热释电元件。热释电红外传感器通过目标与背景的温差来探测目标。
一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。
热释电红外传感器的特点是反应速度快、灵敏度高、准确度高、测量范围广、使用方便，
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士的欢迎
2、 红外传感器的工作原理
红外线属于一种电磁射线，其特性等同于无线电或X射线。人眼可见的光380nm-780nm，发射波长为780nm-1mm的长射线称为红外线。
任何发热体都会产生红外线 
辐射的红外线波长跟物体温度有关。表面温度越高 ,辐射能量越强。
最强波长和温度的关系满足λm*T=2989（um.k）
人体的正常体温为36~37.5。C ， 其辐射的最强的红外线的波长为9.67~9.64um，中心波长为9.65um。
3、 热释电核心探头
热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。其内部的热电元由高热电系数的晶体材料(硫酸三苷肽)配合滤光镜片窗口组成， 其极化产生正、负电荷,随温度的变化而变化。

Ｄ端接电源正极，Ｇ端接电源负极， Ｓ端为信号输出
4、 热释电红外探头的场效应管
热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。
由于热电元输出的是电荷信号，并不能直接使用,因而需要用电阻将其转换为电压形式,该电阻阻抗高达104ＭΩ，故引入的Ｎ沟道结型场效应管应接成共漏形式即源极跟随器来完成阻抗变换。
滤光窗 ----由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的，能有效地滤除7.0~14um波长以外的红外线。人体正常体温时，辐射的最强的红外线的中心波长为9.65um,正好落在滤光窗的响应波长（7~14um）中心。
故滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线的通过，以免引起干扰。传感器只对移动或运动的人体、体温近似人体的物体起作用。
5、 工作原理

人体经过探头先后被A源或被B源感应，SaSb产生差值，双源失去互补平衡作用而很敏感地产生信号输出，人对着探头呈垂直状态运动，Sa=Sb不产生差值，双源很难产生信号输出。
径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感.在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。
“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。被动红外报警器特点：能够响应入侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化，并能使监控报警器产生报警信号，从而完成报警功能。
工作原理框图

6、 人体热释电红外感应IC电路 GC7780

特 点 CMOS工艺，数模混合，具有独立的高输入阻抗运算放大器，内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰，内设延迟时间定时器和封锁时间定时器，采用16脚DIP封装
管脚说明：

具体应用电路分析：

7、 菲涅尔镜片的原理和应用
菲涅尔镜片是红外线探头的“眼镜”，它就象人的眼镜一样，配用得当与否直接影响到使用的功效，配用不当产生误动作和漏动作，致使用户或者开发者对其失去信心。配用得当充分发挥人体感应的作用，使其应用领域不断扩大。
菲涅尔透镜的作用有两个：一是聚焦作用，将探测空间的红外线有效集中到传感器。二是将探测区域内分为若干个明区和暗区。使红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，增强其能量幅度。
四、实验内容
1、 红外线报警器电气原理图

2、焊接安装
对照电路原理图，将各个电阻、电容、二极管、三极管等元件焊接在电路板上。
在没有特别指明的情况下，元件从线路板正面装入。按照先低后高，先小后大，先轻后重的顺序安装。
将电阻装入电路板的对应位置，尽量使各电阻的高低一致，焊完后将露在印制电路板表面多余的引脚齐根剪去。
将瓷片电容装入电路板的对应位置，保证其引脚尽量短，焊完后将露在印制电路板表面多余的引脚齐根剪去。
将电解电容分清“+”与“-”装入电路板的对应位置，保证电解电容上的型号标记易看可见，并紧贴PCB板，焊完后将露在印制电路板表面多余的引脚齐根剪去。
将二极管分清“阳极”与“阴极”装入电路板的对应位置，保证二极管上的型号标记易看可见，焊接时对最短引线的焊接时间不能超过2S，焊完后将露在印制电路板表面多余的引脚齐根剪去。
将三极管分清“e引线”、“b引线”和“c引线”装入电路板的对应位置，将三极管装配时的高度适中即可，以避免三极管腿折断，并保证焊接时间尽可能短，焊完后将露在印制电路板表面多余的引脚齐根剪去。
将热敏电阻装入电路板的对应位置，由于热敏电阻是易损元件，焊接时不允许将烙铁头直接接触热敏电阻器或靠的太近，以避免损坏热敏电阻器，焊完后将露在印制电路板表面多余的引脚齐根剪去。
将集成块小心装入电路板的对应位置，焊接时控制好烙铁，避免出现引线间连锡，焊完后将露在印制电路板表面多余的引脚齐根剪去。
将传感器罩上塑料罩后装入电路板的对应位置，焊接时管脚的弯曲或焊接部位应离开管脚基部4mm以上，焊完后将露在印制电路板表面多余的引脚齐根剪去。
将压电蜂鸣器中心的压电陶瓷片焊在正极，金属基板焊在负极。
将2条跳线焊接到电路板对应位置，将2跟电源线的一侧焊接到电路板对应位置，剩下的焊接到电源接口处。
将电路板装入外壳，使用胶棒将压电蜂鸣器焊粘到金属基板上，装入电池。
3、调试
安装完成后，装入电池，将电子狗的探测窗口对准要探测物体，打开电源开关，经过30秒左右的开机延时后，电子狗进入工作状态，当有人进入电子狗的探测范围，电子狗就会发出报警声，15秒钟左右结束，经过2秒钟左右的触发封锁时间后若又有人进入探测范围，它将再次报警。在报警的时候可以关闭电源结束报警。
五、遇到的问题及解决方案
由于有了第一次实训的经验，还有这个实训内容较简单一些，所以在这次焊接与调试的过程中都没有出现太多的问题。不过在这次焊接的过程中需要对一些元件认真识别。在焊接一些元件时注意焊接要快，有些元件焊接时间过长是会烧坏。其中就有音乐片烧坏的，像这些问题只有更换元件的方式了。还有一些因为焊接时间过长把焊接铜箔烧掉的，这些都是应该注意地问题。另外还有一些在测试的过程中没有延时，一开开关电子狗就开始叫。
六、心得体会与建议