热释电路

1. 什么是热释电效应

要搞懂“热释电效应”，我觉得，你必须有一定的压电陶瓷及固体物理等方面相关的基础。我先将其定义告知于你，如果还有问题，请提出来。
热释电效应
pyroelectric
effect
由于温度的变化,热释电晶体和压电陶瓷等会出现结构上的电荷中心相对位移,使它们的自发极化强度发生变化,从而在它们的两端产生异号的束缚电荷,这种现象称为热释电效应。具有这种性质的材料称为热释电体。压电陶瓷属于热释电体。若不考虑温度的不均匀性,热释电体一般具有一级和二级热释电效应。其中二级热释电效应是由于温度变化引起材料形变,再由压电效应产生电荷的二级效应。一般情况下,若温度变化率相同,升降温过程中产生的热释电电荷大小相等,但符号相反。
对上述定义涉及相关名词进行解释：
1
极化
polarization
在电场作用下,电介质中束缚着的电荷发生位移或者极性按电场方向转动的现象,称为电介质的极化。
2
自发极化
spontaneous
polarization
在没有外电场作用时,铁电晶体或铁电陶瓷中存在着由于电偶极子的有序排列而产生的极化,称为自发极化。在垂直于极化轴的表面上,单位面积的自发极化电荷量称为自发极化强度。它是一个矢量,用p表示,其单位为c/m2。
3
压电效应
piezoelectric
effect
对某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移,产生极化,从而导致介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在一定应力范围内,机械力与电荷呈线性可逆关系,这种现象称为压电效应或正压电效应。反之,如果把具有压电效应的介质置于外电场中,由于电场的作用会引起介质内部正负电荷中心位移,而这一位移又使介质发生形变。在一定电场强度范围内,电场强度与形变呈线性可逆关系,这种效应称为逆压电效应。

2. 热释电器件为什么不能工作在直流状态下工作频率等于何值时热释电器件的电压灵敏度达到最大值

工作在直流状态下，温度频率不变，观察不到它的自发极化现象，所以探测的辐射必须是变化的，而且只有辐射频率F》1/T时才有输出，因此对于恒定的红外辐射，要进行调制，使其变成交变辐射，不断引起探测器温度变化，才能产生热释电。

工作频率等于2.2-2.4m时热释电器件的电压灵敏度达到最大值。环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降；被动红外探测器的主要检测的运动方向为横向运动方向，对径向方向运动的物体检测能力比较差。

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在两盘质量差（m1-m2）一定的条件下，比值L/M越大，h越小，则θ越大。即天平的灵敏度越高。

一般地说，天平的L/M值是不能调节的，两横梁的重心高度h则可以通过感量砣的位置来改变：当感量砣向上移动时，重心升高，h减小，天平的灵敏度提高；反之则灵敏度降低。

天平的灵敏度并不要愈高愈好，因h减小同时，由于重心升高，则天平的稳定性就变差，这时重力的回复力矩Mghsinθ越小，稳定性变得极差。所以设计天平时应同时兼顾灵敏度与稳定性。

3. 什么是热电效应什么是热释电效应热释电传感器能否测恒定的温度

你好，
热电效应：将两根不同金属导线的两端分别连接起来，组成一闭合回路，一端加热，另一端冷却，导线中将产生电流。另外，在一段均匀导线上如果有温度差存在时，也会有电动势产生，这些现象称为热电效应。热电效应是可逆的，单位时间内的发热量与电流张度成正比，并且与两端金属的性质有关。工业上用来测量高温的热电偶，就是利用热电效应原理制成的。
热释电效应是指极化强度随温度改变而表现出的电荷释放现象，宏观上是温度的改变是在材料的两端出现电压或产生电流。

热释电效应 原理：
由于温度的变化,热释电晶体和压电陶瓷等会出现结构上的电荷中心相对位移,使它们的自发极化强度发生变化,从而在它们的两端产生异号的束缚电荷,这种现象称为热释电效应。具有这种性质的材料称为热释电体。压电陶瓷属于热释电体。若不考虑温度的不均匀性,热释电体一般具有一级和二级热释电效应。其中二级热释电效应是由于温度变化引起材料形变,再由压电效应产生电荷的二级效应。一般情况下,若温度变化率相同,升降温过程中产生的热释电电荷大小相等,但符号相反。

4. 热释电迎宾器电路图（详细）

给你两个电路任选，在负载端可以接报警器材，或接自动门，或其它装置。

5. 热释电性指的是什么（及概念）

温度变化而引起电荷的现象称为热释电性。详见“http://blog.163.com/xmx028@126/”中的“晶体物理性质的对称性”。

6. 热释电器件的工作原理是什么

热释电器件的工作原理是利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射，引起非电量的物理变化时，可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。

某些晶体，例如钽酸锂、硫酸三甘肽等受热时，晶体两端会产生数量相等、符号相反的电荷。1842年布鲁斯特将这种由温度变化引起的电极化现象正式命名为“pyroelectric”，即热释电效应。

红外热释电传感器就是基于热释电效应工作的热电型红外传感器其结构简单坚固，技术性能稳定，被广泛应用于红外检测报警、红外遥控、光谱分析等领域，是目前使用最广的红外传感器。

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，使特定波长的红外辐射选择性地通过，到达热释电探测元+在其截止范围外的红外辐射则不能通过。

热释电探测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。

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热释电对射管的驱动分为电平型和脉冲型两种驱动方式。由热释电对射管阵列组成分离型光电传感器。该传感器的创新点在于能够抵抗外界的强光干扰。

太阳光中含有对热释电接收管产生干扰的热释电，该光线能够将热释电接收二极管导通，使系统产生误判，甚至导致整个系统瘫痪。本传感器的优点在于能够设置多点采集，对射管阵列的间距和阵列数量可根据需求选取。

热释电技术在测速系统中已经得到了广泛应用，许多产品已运用热释电技术能够实现车辆测速、探测等研究。热释电应用速度测量领域时，最难克服的是受强太阳光等多种含有热释电的光源干扰。外界光源的干扰成为热释电应用于野外的瓶颈。

7. 一个热释电处理电路的分析

你好，图中的C2和R1在电路中起到抗干扰的作用。
热释电传感器的输出信号专是一个低频信号（频率属在0~10Hz），且输出幅度小（几个mV），由于DIS0001集成电路的14脚对应内部运放OP1同相输入端，输入阻抗较高，容易受到外界电磁干扰，所以电路中采用C2和R1并联构成一个低通滤波，防止高频干扰。保证热释电传感器的有用信号能被正常放大。
至于电容和电阻的取值，没有严格的要求，在R2阻值不变的前提下，C2也可以是0.022uf，这不影响电路的正常工作，对于R2的阻值，需要根据OP1的输入阻抗来取值，这里最好按DIS0001参数手册上给出的值进行选定。
参考如下：
http://china-heatpipe.net/heatpipe06/02/2007-3-17/BIS0001.htm

8. BISS0001的热释电红外开关应用电路图

如图所示：

由于加电极化的电压是有极性的，因此极化后的探测元也是有正、负极性的。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起。

目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。对于辐射至传感器的红外辐射，热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上，从而使传感器输出电压信号。

(8)热释电路扩展阅读：

菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强化其能量幅度。

人体辐射的红外线中心波长为9~10--um，而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口。

这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。

9. 热电堆和热释电类传感器，两者对比，有哪个有优势

首先得了解一下两者的区别：热电堆是一种温度测量元件。由两个或多个热电偶串接组成，各热电偶输出的热电势是互相叠加的。用于测量小的温差或平均温度。热释电又称热刺激电流。以一定的升温速度加热高聚物驻极体，则原来“冻结”的极化电荷就要释放出来，这种现象就称为热释电，加工成传感器对比后，热电堆传感器既可以检测动态信号，也可以检测静态信号，且温度精确测量。热电堆红外探测器可配置各种透镜和滤波器，从而实现在温度测量、气体成份的定性/定量分析、医疗设备等多种应用场景中的应用。目前，在额温枪、耳温枪、智能家电、灯具开关、食品温度检测等领域中获得了广泛的应用！

10. 热电效应与热释电效应有何不同

热电效应是金属具有的，热释电效应是绝缘物质的。
热电材料(thermoelectrics)的定义是在样品两端加一个温度梯度，就可以在样品两端产生电压差。热电材料(pyroelectrics)一般都是金属或者半金属。 热释电的材料一般都是绝缘体，当样品的温度作为一个整体改变的时候，样品表面释放出电荷。完全是不同的两种效应。