一种人体红外感应装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的人体红外感应装置，通过所述热电堆芯片将人体的红外辐射能量直接转换为连续输出的电压信号，所述热敏电阻芯片在电路中回路中形成分压信号，再通过感应模块本体对电压信号及分压信号进行信号处理，根据电压信号及分压信号运算所述热电堆芯片和热敏电阻芯片是否有由红外辐射造成的温度差，从而判断周围空间是否存在人体，避免使用了灵活度差的延时控制芯片以及预先对延时参数的估算，提高了人体感应的准确性和使用便利性；无需明暗场菲涅尔镜片斩波装置，降低了模块的复杂程度，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.

【技术实现步骤摘要】
一种人体红外感应装置
本专利技术涉及红外检测
，尤其涉及一种人体红外感应装置。
技术介绍
传统的热释电式红外人体感应模块中，通常会采用延时控制芯片来实现灯具、自动门等外设在一定连续时间内持续工作的。由于具体实际情景中人们活动需求照明时间、自动门打开时间、水龙头流水时间等的不确定性，而延时控制芯片的延时参数完全取决于延时电容的大小，故热释电式红外人体感应模块一经安装后，就很难调整延时参数，延时过长不利于节能环保及自动控制，延时过短又容易频繁地开关外设，给人们活动造成不便，又影响外设工作寿命。同时，热释电式红外人体感应模块还需要装设明暗场菲涅尔镜片斩波装置，在传感器前方产生一个交替变化的“盲区”和“可见区”，当有人从透镜前走过时，人体发出的红外辐射才会间断地被热释电元件接收到，从而使其电荷极性不断转换，得以输出脉冲信号，故而不能检测静止或动作幅度不大的人体红外辐射信号。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够静止或动作幅度不大的人体红外辐射信号的人体红外感应装置。一种人体红外感应装置，包括：电源模块、电性连接所述电源模块的感应模块本体及热堆式探头模块，所述热堆式探头模块包括用于接收红外辐射的红外光学接收组件及热堆红外传感器，所述热堆红外传感器包括热电堆芯片及与所述热电堆芯片电性连接的热敏电阻芯片，其中：所述红外光学接收组件将接收的红外辐射形成光斑并聚焦于所述热电堆芯片上，所述热电堆芯片接收所述光斑后形成连续输出的电压信号，所述热敏电阻芯片在电路中回路中形成分压信号；所述感应模块本体根据所述电压信号及分压信号，运算所述热电堆芯片和热敏电阻芯片是否有由红外辐射造成的温度差，从而判断周围空间是否存在人体。在一些较佳实施例中，所述电源模块为220V市电转换得到的低压直流电或者为USB接口输出的低压直流电或者为可充电锂离子或者为锂聚合物电池输出的低压直流电或者为若干个干电池输出的低压直流电。在一些较佳实施例中，所述感应模块本体包括低通滤波电路、运算放大芯片、信号处理芯片、控制芯片、温度抵偿电路、通讯芯片、外设接口和继电器，所述电压信号依次经所述低通滤波电路、运算放大芯片、信号处理芯片及所述控制芯片后通过外接接口连接外接设备；所述分压信号依次经所述温度抵偿电路、运算放大芯片、信号处理芯片及通讯芯片后通过外接接口连接外接设备。在一些较佳实施例中，所述光学接收组件包括沿所述红外辐射光线传播方向设置的若干个菲涅耳透镜及若干个聚焦透镜。在一些较佳实施例中，所述光学接收组件还包括若干个平面或者双曲面的反射镜，所述反射镜用于将所述红外辐射光线反射至所述菲涅耳透镜上。在一些较佳实施例中，所述热堆式探头模块还包括热绝缘防干扰组件，所述热绝缘防干扰组件包括设置于底端的引脚垫片及固定所述菲涅耳透镜及聚焦透镜的管套，所述引脚垫片为塑料或者陶瓷材料，所述管套为金属或者塑料或者陶瓷材料，所述套管表面镀有红外光学吸收或者反射材料。在一些较佳实施例中，所述热堆红外传感器还包括红外滤光片，经所述红外滤光片过滤后的光斑聚焦于所述热电堆芯片上，所述红外滤光片为镀有红外光学镀膜材料的硅或者锗或者蓝宝石或者石英玻璃的红外滤光片。在一些较佳实施例中，所述热电堆芯片由热电偶相互串联起来构成，所述热电偶由带空腔的硅衬底上的若干块接收面上的若干对多晶硅与铝或者赛贝克系数差较大的半导体材料制成的，所述热电偶的热端放置在所述硅衬底空腔顶部的薄膜结构上，所述热电偶的冷端放置在硅衬底导热侧壁上。在一些较佳实施例中，所述热敏电阻芯片由负温度电阻系数的材料制成，所述热敏电阻芯片与封装外壳和/或底座用热导材料连接，所述热敏电阻芯片的电阻值在电路中的分压电压值随所述封装壳内的温度改变而化。本专利技术采用上述技术方案，其有益效果在于：本专利技术提供的人体红外感应装置，所述热电堆芯片接收所述光斑后形成连续输出的电压信号，所述热敏电阻芯片在电路中回路中形成分压信号，所述感应模块本体根据所述电压信号及分压信号，运算所述热电堆芯片和热敏电阻芯片是否有由红外辐射造成的温度差，从而判断周围空间是否存在人体，避免使用了灵活度差的延时控制芯片以及预先对延时参数的估算，提高了人体感应的准确性和使用便利性；无需明暗场菲涅尔镜片斩波装置，降低了模块的复杂程度，提高可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的人体红外感应装置的原理示意图。图2为本专利技术较佳实施例提供的所述热堆式探头模块的结构示意图。图3为本专利技术较佳实施例提供的热堆红外传感器的结构示意图。图4为本专利技术较佳实施例提供的人体红外感应装置的工作原理图。图5为本专利技术实施例1提供的电路原理图。图6为本专利技术实施例2提供的电路原理图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，为本专利技术提供的一种人体红外感应装置100的原理示意图，包括：电源模块110、电性连接所述电源模块的感应模块本体120及热堆式探头模块130。以下详细说了各个部件的具体方案。在一些优选的实施例中，所述电源模块为220V市电转换得到的低压直流电或者为USB接口输出的低压直流电或者为可充电锂离子或者为锂聚合物电池输出的低压直流电或者为若干个干电池输出的低压直流电。请参阅图2及图3，分别为所述热堆式探头模块及热堆红外传感器的结构示意图，所述热堆式探头模块130包括用于接收红外辐射的红外光学接收组件131及热堆红外传感器132。所述热堆红外传感器132包括热电堆芯片1321及与所述热电堆芯片1321电性连接的热敏电阻芯片1322。具体地，所述红外光学接收组件131将接收的红外辐射形成光斑并聚焦于所述热电堆芯片1321上，所述热电堆芯片1321接收所述光斑后形成连续输出的电压信号，所述热敏电阻芯片1322在电路中回路中形成分压信号；所述感应模块本体120根据所述电压信号及分压信号，运算所述热电堆芯片1321和热敏电阻芯片1322是否有由红外辐射造成的温度差，从而判断周围空间是否存在人体。请一并参阅图4，所述感应模块本体120包括低通滤波电路、运算放大芯片、信号处理芯片、控制芯片、温度抵偿电路温度抵偿电路、通讯芯片、外设接口和继电器，所述电压信号依次经所述低通滤波电路、运算放大芯片、信号处理芯片及所述控制芯片后通过外接接口连接外接设备；所述分压信号依次经所述温度抵偿电路、运算放大芯片、信号处理芯片及通讯芯片后通过外接接口连接外接设备。请再参阅图2，在一些优选的实施例中，所述光学接收组件131包括沿所述红外辐射光线传播方向设置的若干个菲涅耳透镜1311及若干个聚焦透镜1312。进一步地，所述光学接收组件131还可以包括若干个平面或者双曲面的反射镜1313，所述反射镜1313用于将所述红外辐射光线反射至所述菲涅耳透镜1311上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人体红外感应装置，其特征在于，包括：电源模块、电性连接所述电源模块的感应模块本体及热堆式探头模块，所述热堆式探头模块包括用于接收红外辐射的红外光学接收组件及热堆红外传感器，所述热堆红外传感器包括热电堆芯片及与所述热电堆芯片电性连接的热敏电阻芯片，其中：所述红外光学接收组件将接收的红外辐射形成光斑并聚焦于所述热电堆芯片上，所述热电堆芯片接收所述光斑后形成连续输出的电压信号，所述热敏电阻芯片在电路中回路中形成分压信号；所述感应模块本体根据所述电压信号及分压信号，运算所述热电堆芯片和热敏电阻芯片是否有由红外辐射造成的温度差，从而判断周围空间是否存在人体。

【技术特征摘要】
1.一种人体红外感应装置，其特征在于，包括：电源模块、电性连接所述电源模块的感应模块本体及热堆式探头模块，所述热堆式探头模块包括用于接收红外辐射的红外光学接收组件及热堆红外传感器，所述热堆红外传感器包括热电堆芯片及与所述热电堆芯片电性连接的热敏电阻芯片，其中：所述红外光学接收组件将接收的红外辐射形成光斑并聚焦于所述热电堆芯片上，所述热电堆芯片接收所述光斑后形成连续输出的电压信号，所述热敏电阻芯片在电路中回路中形成分压信号；所述感应模块本体根据所述电压信号及分压信号，运算所述热电堆芯片和热敏电阻芯片是否有由红外辐射造成的温度差，从而判断周围空间是否存在人体。2.根据权利要求1所述的人体红外感应装置，其特征在于，所述电源模块为220V市电转换得到的低压直流电或者为USB接口输出的低压直流电或者为可充电锂离子或者为锂聚合物电池输出的低压直流电或者为若干个干电池输出的低压直流电。3.根据权利要求1所述的人体红外感应装置，其特征在于，所述感应模块本体包括低通滤波电路、运算放大芯片、信号处理芯片、控制芯片、温度抵偿电路、通讯芯片、外设接口和继电器，所述电压信号依次经所述低通滤波电路、运算放大芯片、信号处理芯片及所述控制芯片后通过外接接口连接外接设备；所述分压信号依次经所述温度抵偿电路、运算放大芯片、信号处理芯片及通讯芯片后通过外接接口连接外接设备。4.根据权利要求1所述的人体红外感应装置，其特征在于，所述光学接收组件包括沿所述红外辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：武斌，郑星宇，张绍达，
申请(专利权)人：深圳市美思先端电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44