热释电红外传感器制造技术

本公开提供了一种热释电红外传感器，涉及热释电红外传感器技术领域。热释电红外传感器包括红外滤光元件、至少一个红外敏感元件及包括信号采集电路和信号处理电路的集成电路控制芯片。红外滤光元件对红外线进行滤光；红外敏感元件根据滤光后的红外线产生极性相反的第一和第二电压信号；信号采集电路采集第一和第二电压信号；在第一阶段，响应于至少一个时钟控制信号，将第一电压信号输出到信号处理电路的第一输入端，将第二电压信号输出到信号处理电路的第二输入端；在第二阶段，响应于至少一个时钟控制信号，将第一电压信号输出到第二输入端，将第二电压信号输出到第一输入端；信号处理电路，对第一和第二电压信号进行信号处理以输出控制信号。

【技术实现步骤摘要】
热释电红外传感器
本公开涉及热释电红外传感器
，尤其涉及一种热释电红外传感器。
技术介绍
热释电红外传感器在常温下能够有效检测敏感区域内的移动红外辐射源，非常适合应用于物联网中的智能家居领域。热释电红外传感器可以用于检测人体活动，以实现各种自动化控制。例如，热释电红外传感器可以用于智能照明控制、楼道自动开关控制、防盗报警控制等。此外，热释电红外传感器还可以用于更加智能化的自动控制，例如，当房间无人活动时自动关闭空调，在客厅无人或客厅里的人已经睡着后自动关闭电视机等等。
技术实现思路
在采集热释电红外传感器的信号时，需要从热释电红外传感器的红外敏感元件采集极性相反的两个信号。专利技术人注意到，由于红外敏感元件的差异以及采集两个信号的输入端口的工艺偏差，会造成采集到的两个信号的背景噪声信号不一致，影响后续在对两个信号进行信号处理后输出的控制信号的准确性，导致控制结果不准确。考虑到采集到的信号本身就很微弱，因此背景噪声信号的不一致会度最终的控制结果造成很大的不利影响。为了解决上述问题，本公开实施例提供了如下解决方案。根据本公开实施例的一方面，提供一种热释电红外传感器，包括：红外滤光元件、至少一个红外敏感元件、以及与所述至少一个红外敏感元件连接的集成电路控制芯片；所述集成电路控制芯片包括信号采集电路和信号处理电路；其中，红外滤光元件对红外线进行滤光；所述至少一个红外敏感元件根据滤光后的红外线产生极性相反的第一电压信号和第二电压信号；所述信号采集电路采集所述第一电压信号和第二电压信号；在第一阶段，响应于至少一个时钟控制信号，将所述第一电压信号输出到所述信号处理电路的第一输入端，将所述第二电压信号输出到所述信号处理电路的第二输入端；在第二阶段，响应于所述至少一个时钟控制信号，将所述第一电压信号输出到所述第二输入端，将所述第二电压信号输出到所述第一输入端；所述信号处理电路对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行信号处理，以输出控制信号。在一些实施例中，所述至少一个时钟控制信号包括同频反相的第一时钟控制信号和第二时钟控制信号。在一些实施例中，所述信号采集电路包括：第一开关，所述第一开关的第一端被配置为接收所述第一电压信号，所述第一开关的第二端与所述第一输入端相连，所述第一开关的控制端被配置为接收所述第一时钟控制信号；第二开关，所述第二开关的第一端被配置为接收所述第二电压信号，所述第二开关的第二端和所述第一输入端相连，所述第二开关的控制端被配置为接收所述第二时钟控制信号；第三开关，所述第三开关的第一端被配置为接收所述第二电压信号，所述第三开关的第二端和所述第二输入端相连，所述第三开关的控制端被配置为接收所述第一时钟控制信号；以及第四开关，所述第四开关的第一端被配置为接收所述第一电压信号，所述第四开关的第二端和所述第二输入端相连，所述第四开关的控制端被配置为接收所述第二时钟控制信号。在一些实施例中，所述热释电红外传感器还包括：控制信号产生电路，与所述信号采集电路连接，用于产生所述第一时钟控制信号和所述第二时钟控制信号。在一些实施例中，所述控制信号产生电路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、第一或非门电路和第二或非门电路，其中：所述第一反相器的输入端被配置为接收时钟控制信号，所述第一反相器的输出端连接至所述第二反相器的输入端和所述第二或非门电路的第一输入端，所述第二反相器的输出端连接至所述第一或非门电路的第一输入端，所述第一或非门电路的输出端经过级联的所述第三反相器和所述第四反相器连接至所述第二或非门电路的第二输入端，且被配置为输出所述第一时钟控制信号；所述第二或非门电路的输出端经过级联的所述第五反相器和所述第六反相器连接至所述第一或非门电路的第二输入端，且被配置为输出所述第二时钟控制信号。在一些实施例中，所述信号处理电路包括放大电路、与所述放大电路连接的模数转换电路、以及与所述模数转换电路连接的控制电路；其中，所述放大电路将所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值放大以得到放大信号；所述模数转换电路将所述放大信号转换为数字信号，并将所述数字信号输出到所述控制电路；所述控制电路根据所述数字信号输出所述控制信号。在一些实施例中，所述集成电路控制芯片还包括：放大倍数可调电路，与所述控制电路和所述放大电路连接，被配置为根据从所述控制电路输出的倍数控制信号来调节所述放大电路的放大倍数。在一些实施例中，所述放大倍数可调电路包括选择电路和并联的多个恒流电路；所述选择电路根据所述倍数控制信号，控制所述多个恒流电路中的一个或多个恒流电路向所述放大电路输出电流。在一些实施例中，每个恒流电路包括：控制晶体管，所述控制晶体管的第一电极连接至电源电压端，所述控制晶体管的控制电极连接至所述选择电路；和开关晶体管，所述开关晶体管的第一电极连接至所述控制晶体管的第二电极，所述开关晶体管的第二电极连接至所述放大电路，所述开关晶体管的控制电极连接至所述选择电路。在一些实施例中，所述放大电路包含补偿电路。本公开实施例提供的热释电红外传感器中，在不同的阶段，第一电压信号被输入到信号处理电路的不同输入端，第二电压信号也被输入到信号处理电路的不同的输入端。与将第一电压信号固定地输入到第一输入端，将第一电压信号固定地输入到第一输入端相比，上述实施例的方案可以使得第一输入端接收的信号中的背景噪声信号和第二输入端接收的信号中的背景噪声信号基本一致，从而提高输出的控制信号的准确性，避免控制结果不准确。通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征、方面及其优点将会变得清楚。附图说明附图构成本说明书的一部分，其描述了本公开的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理，在附图中：图1是根据本公开一些实施例的热释电红外传感器的结构示意图；图2是根据本公开一些实施例的第一时钟控制信号和第二时钟控制信号的示意图；图3A是根据本公开另一些实施例的热释电红外传感器的结构示意图；图3B是根据本公开又一些实施例的热释电红外传感器的结构示意图；图4是根据本公开又一些实施例的热释电红外传感器的结构示意图；图5是根据本公开一些实现方式的控制信号产生电路的结构示意图；图6是根据本公开一些实现方式的时钟信号、第一时钟控制信号和第二时钟控制信号的对应示意图；图7是根据本公开再一些实施例的热释电红外传感器的结构示意图；图8是根据本公开一些实现方式的放大倍数可调电路的结构示意图；图9是根据本公开还一些实施例的热释电红外传感器的结构示意图；图10是根据本公开一些实现方式的补偿电路的结构示意图；图11是根据本公开一些实施例的控制方法的流程示意图。应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热释电红外传感器，其特征在于，包括：红外滤光元件、至少一个红外敏感元件、以及与所述至少一个红外敏感元件连接的集成电路控制芯片；所述集成电路控制芯片包括信号采集电路和信号处理电路；其中，红外滤光元件对红外线进行滤光；所述至少一个红外敏感元件根据滤光后的红外线产生极性相反的第一电压信号和第二电压信号；所述信号采集电路采集所述第一电压信号和第二电压信号；在第一阶段，响应于至少一个时钟控制信号，将所述第一电压信号输出到所述信号处理电路的第一输入端，将所述第二电压信号输出到所述信号处理电路的第二输入端；在第二阶段，响应于所述至少一个时钟控制信号，将所述第一电压信号输出到所述第二输入端，将所述第二电压信号输出到所述第一输入端；所述信号处理电路对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行信号处理，以输出控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种热释电红外传感器，其特征在于，包括：红外滤光元件、至少一个红外敏感元件、以及与所述至少一个红外敏感元件连接的集成电路控制芯片；所述集成电路控制芯片包括信号采集电路和信号处理电路；其中，红外滤光元件对红外线进行滤光；所述至少一个红外敏感元件根据滤光后的红外线产生极性相反的第一电压信号和第二电压信号；所述信号采集电路采集所述第一电压信号和第二电压信号；在第一阶段，响应于至少一个时钟控制信号，将所述第一电压信号输出到所述信号处理电路的第一输入端，将所述第二电压信号输出到所述信号处理电路的第二输入端；在第二阶段，响应于所述至少一个时钟控制信号，将所述第一电压信号输出到所述第二输入端，将所述第二电压信号输出到所述第一输入端；所述信号处理电路对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行信号处理，以输出控制信号。2.根据权利要求1所述的热释电红外传感器，其特征在于，所述至少一个时钟控制信号包括同频反相的第一时钟控制信号和第二时钟控制信号。3.根据权利要求2所述的热释电红外传感器，其特征在于，所述信号采集电路包括：第一开关，所述第一开关的第一端被配置为接收所述第一电压信号，所述第一开关的第二端与所述第一输入端相连，所述第一开关的控制端被配置为接收所述第一时钟控制信号；第二开关，所述第二开关的第一端被配置为接收所述第二电压信号，所述第二开关的第二端和所述第一输入端相连，所述第二开关的控制端被配置为接收所述第二时钟控制信号；第三开关，所述第三开关的第一端被配置为接收所述第二电压信号，所述第三开关的第二端和所述第二输入端相连，所述第三开关的控制端被配置为接收所述第一时钟控制信号；以及第四开关，所述第四开关的第一端被配置为接收所述第一电压信号，所述第四开关的第二端和所述第二输入端相连，所述第四开关的控制端被配置为接收所述第二时钟控制信号。4.根据权利要求2所述的热释电红外传感器，其特征在于，还包括：控制信号产生电路，与所述信号采集电路连接，用于产生所述第一时钟控制信号和所述第二时钟控制信号。5.根据权利要求4所述的热释电红外传感器，其特征在于，所述控制信号产生电路包括第一反相器、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：单森林，
申请(专利权)人：森霸传感科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41