热释电传感器报警器设计模电课设报告.pdf

课程设计说明书 课程设计名称： 模拟电路课程设计 课程设计题目：热释电传感报警器 学 院 名 称：信息工程学院 专业： 通信工程 班级： 140422 学号： 姓名： 熊磊 评分： 教师： 韦芙芽 20 16 年 5月 2 日 模拟电路 课程设计任务书 20 15 －20 16学年 第 2学期 第 7 周－ 9 周 题目 热释电传感器报警电路 内容及要求 1 有人接近传感器时，热释电传感器报警电路发出报警，无人接近时不 报警。 2 白天不起作用，晚上自动工作。 注：可使用实验室电源。 进度安排 第7周周一至第7周周五：查资料，完成原理图设计及仿真； 第8周周一至第8周周五：完成系统的制作、调试； 第9周：制作结果检查，撰写报告。 学生姓名：磊 俊 指导时间 第7-9周 指导地点： E 楼 604、 610室 任务下达 2016 年 4 月 11 日 任务完成 2014 年 4 月29 日 考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□ 指导教师 韦芙芽 系 （部）主任 徐新河 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份 备查。 2、课程设计结束后与 “课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。 摘要 随着近几年我国电子技术的不断发展，许多原先的高端电子产品也逐渐步入 人们的生活。现在低廉的价格热释电红外传感器得到了很大的普及。原本用于感 应门的热释电红外传感器也进入了人们的生活安全保障中。 本次实验模拟设计了热释电传感器报警器。由于热释电传感器专业芯片无法 购得，故采用热敏电阻替代。热敏电阻感受到的温度越高其电阻越小，光敏电阻 感受到了光亮越少电阻越大。在设计的电路中通过分压使热敏电阻阻值小到一定 程度，光敏电阻阻值大到一定程度时，都往CD4011与非门芯片输入高电平，此 时CD4011芯片输出低电平触发555 定时器，使输出一个高电平，点亮LED 灯。 经过分析，准备，调试后，本次的电路设计达到了课程设计的要求。 关键字：热敏、光敏、报警、555 前言 热释电红外传感器是一种非常有应用潜力的传感器。它能检测人或某些 动物发射的红外线并转换成电信号输出。早在 1938年，有人就提出利用热 释电效应探测红外辐射，但并未受到重视。直到六十年代，随着科技的迅速 发展以及偷窃犯罪率越来越高，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电 晶体的应用开发。近年来，伴随着集成电路技术的飞速发展，以及对该传感 器的特性的深入研究，相关的专用集成电路处理技术迅速发展。 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。通常，晶体自发极 化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和，其自 发极化电矩不能表现出来。当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心相对 移位，自发极化发生变化，晶体表面就会产生电荷耗尽，电荷耗尽的状况正 比于极化程度，图1表示了热释电效应形成的原理。 热释电传感器利用的正是热释电效应，是一种温度敏感传感器。它由陶 瓷氧化物或压电晶体元件组成，元件两个表面做成电极，当传