為什么說人體熱釋電紅外傳感器需要配菲涅爾透鏡？

 1.首先，了解熱釋電紅外傳感器的工作原理：

     熱釋電紅外傳感器由一種高熱電系數(shù)的材料,如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測元件.在每個探測器內(nèi)裝入一個或多個探測元件。這些探測元件以反極性串聯(lián)探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號,經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管放大后向外輸出。通過芯片放大處理后，輸出電信號來進(jìn)行工作。

 2.了解菲涅爾透鏡的原理。

     菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過時，人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度。

 3.菲涅爾透鏡的材料波長特殊性

     紅外菲涅爾透鏡用聚乙烯塑料片（HDPE）制成，常用顏色為本色半透明、乳白色或黑色，但對波長為7-14um左右的紅外線來說卻是透明的，僅供此7-14um范圍內(nèi)紅外光線通過。人體輻射的紅外線中心波長為9~10um,而探測元件的波長靈敏度在0.20um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變.在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有菲涅爾鏡片的窗口,這個菲涅兒鏡片可通過光的波長范圍為7~10um,正好適合于人體紅外輻射的探測,而對其它波長的紅外線由菲涅爾鏡片予以吸收,這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。

 4.熱釋電紅外傳感器對工作環(huán)境溫度的敏感應(yīng)性要求

     理論上，熱釋電紅外傳感器工作溫度范圍可以達(dá)到-40^o~+85^o。由于人體熱釋電紅外傳感器對人體熱量輻射的判斷是通過人體與環(huán)境溫度的差異來作為識別。環(huán)境溫度越靠近人體輻射溫度，傳感器就越容易受到環(huán)境溫度的干擾。當(dāng)環(huán)境溫度跟人體溫度接近或完全相同，此時傳感器靈敏度最低。如果人體紅外傳感器沒有配菲涅爾透鏡，非常容易受到外界環(huán)境的光和熱量干擾，會造成工作不穩(wěn)定或誤觸發(fā)。
      所以，為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離,一般在探測器的前方安裝一個菲涅爾透鏡,該透鏡用聚乙烯塑料片（HDPE）制成,將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份,制成一種具有特殊光學(xué)系統(tǒng)的透鏡,它和放大電路相配合,可將信號放大70分貝以上,這樣就可以測出10~20米范圍內(nèi)人的行動。

      我們常見的紅外傳感系統(tǒng)搭配菲涅爾透鏡的應(yīng)用領(lǐng)域有：人體測溫系統(tǒng)，紅外感應(yīng)控制系統(tǒng)，智能家居感應(yīng)系統(tǒng)，工業(yè)自動化控制系統(tǒng)等多種人體紅外感應(yīng)領(lǐng)域。