红外人体感应（PIR）传感器：从家居到城市，智能守护无处不在

在智能化浪潮的席卷下，红外人体感应（PIR）传感器以其独特的技术优势和广泛应用，成为了构建智能家居、智能安防等领域的关键技术之一。

01 原理：感知红外辐射，捕捉人体活动

PIR（Passive Infrared）传感器，即被动红外传感器，是一种非接触式的检测人体存在的设备。其工作原理基于热释电效应，能够捕捉环境中红外辐射的变化，尤其是人体这样的温血动物所散发的红外辐射。

传感器内部通常包含热释电元件，当人体进入传感器的监测范围时，由于人体与周围环境的温差，引起红外辐射场的变化，热释电元件随之产生微弱的电信号变化。这一信号随后被信号处理器放大并分析，一旦变化超过预设阈值，即判定有人体活动，从而触发相应的控制动作。

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02 特点：灵敏、准确、快速响应

高灵敏度： 热释电红外传感器对热辐射非常敏感，能够在非常低的温度差异下检测到目标物体，因此可以实现高精度的人体感应和监测。

高准确性： 由于热释电红外传感器能够感知目标物体发出的红外辐射，并转化为电信号进行分析处理，所以它具有较高的准确性。传感器通过测量目标物体的温度变化来判断是否有物体经过，可以过滤掉其他干扰信号，减少误报。

快速响应： 热释电红外传感器的响应时间非常短，通常在几毫秒以内。一旦有目标物体通过，传感器可以立即响应并触发相关的应用或警报系统。

多功能性： 热释电红外传感器可以根据不同的需求进行定制和设计，可实现多种应用功能。例如，可以用于室内安防监控系统，人体感应灯控系统，智能家居设备等。

03 应用：从家居到城市，无处不在

智能家居：PIR传感器在智能家居中大放异彩，从自动照明系统（人来灯亮，人走灯灭）到智能安防报警，甚至是智能窗帘和空调的自动控制，为用户带来便捷、节能的生活体验。

智能安防：在商业和住宅安防领域，PIR传感器与监控摄像头、报警系统相结合，形成智能监控网络，有效预防入侵和盗窃，提升安全性。

健康监护：在医疗和养老领域，PIR传感器也被用于非侵入式的患者活动监测，帮助医护人员及时响应患者的需要，同时保持他们的安全性。

智慧城市：PIR传感器在智能照明、人流统计、公共安全监控等方面的应用，为城市的高效管理和资源优化提供数据支持，推动智慧城市的发展。

PIR传感器在智能照明领域的应用

总之，红外人体感应传感器凭借其独特的技术特性和广泛的应用潜力，正在不断地拓展智能科技的边界，成为连接人与物、提升生活品质的桥梁。随着技术的不断进步和创新应用的深化，红外人体感应传感器将在更多领域展现出其不可或缺的价值，引领智能化时代的新风尚！

热释电红外传感器工作原理

简单了解热释电传感器

当一些晶体受热时，在晶体两端会产生数量相等但极性相反的电荷，这种由于热量变化所产生的电极化现象，被称为热释电效应。

热释电传感器就是利用热释电效应来检测人体发出的红外线来识别人或动物移动，从而实现自动控制的一种被动式传感器。它通过检测人体发出的特定波长的红外线，通过后级一系列电路部分的整形、放大等，从而驱动负载部分，实现自动开关的功能。常被用于自动灯、自动门等电路中。

热释电传感器工作原理

红外线是一种人体肉眼看不见的光，其最显著的的特性就是它具有热效应，也就是说所有高于绝对零度的物质都可以产生红外线。人体的体温一般恒定在37℃左右，所以就会发出特定波长在9-10μm左右的红外线。

热释电传感器就是通过检测人体发射的9-10μm左右波长的红外线而进行工作的。人体发射的红外线通过透镜聚焦后聚集到传感器内采用热释电效应制成的红外感应源上，感应源在接收到人体红外辐射温度发生变化时，电荷就会失去平衡向外释放，通过后级电路的处理，就会输出信号。

菲涅尔透镜

热释电传感器通常使用特定角度的菲涅尔透镜，通过透镜的汇聚作用来提高红外检测的灵敏度，并将检测红外线的角度控制在一定范围内，起到一定的抗干扰作用。

热释电传感器

热释电传感器主要是用来检测人体的红外辐射的，所以其内部的热释电感应源对人体辐射波长的红外线较为敏感，同时，在热释电传感器的顶部安装有滤光片，对其他波长的红外线进行滤除，同样提高了抗干扰的能力。

热释电传感器热源移动示意图

热释电传感器内部包含两个相互串联或并联的热释电感应单元，两个单元的电极化方向正好相反，所以环境背景的红外线辐射对两个热释电单元具有相同作用，使其产生的热释电效应相互抵消，此时传感器没有信号输出。

当人体进入到检测区域时，红外辐射通过菲涅尔透镜聚焦，汇聚到热释电单元，此时两个热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，就会有信号输出。所以，热释电传感器对人体的移动检测相对灵敏，而对于静止时灵敏度较差。

热释电传感器内部结构

热释电传感器内部结构

热释电传感器由滤光片、热释电探测元件及前置信号处理放大电路等组成，补偿型热释电传感器还带有温度补偿元件。为了防止外部环境对传感器输出信号的干扰，上述元件被真空封装在一个金属管内。

热释电传感器的滤光片为带通滤光片，它封装在传感器壳体的顶端，使特定波长的红外线选择性地通过；

热释电探测单元是热释电传感器的核心元件，它是在热释电晶体的两面镀上金属电极后，加电极化制成，相当于一个以热释电晶体为电介质的平板电容器。当它受到非恒定强度的红外光照射时，产生的温度变化会导致其表面电极的电荷密度发生改变，从而产生热释电电流；

前置放大器由一个高内阻的场效应管源极跟随器构成，通过阻抗变换，将热释电探测单元微弱的电流信号转换为有用的电压信号输出。

热释电传感器引脚排序及封装

热释电传感器通常为金属罐封装，对外引出三个引脚，分别为接地端E，内部场效应管的源极S（信号输出）以及漏极D（电源正）。

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