摘要：本文从热释电红外感应器的工作原理出发，探讨了如何将热释电红外感应器应用在智能照明领域，并对其优缺点进行了详细分析。
关键词：红外线；热释电；红外感应器；红外波长；极化
一、热释电技术应用背景
热释电人体红外传感器是一种专门用来探测人体信号的器件。它被广泛应用于智能照明、自动门、防盗报警等产品中。当有人进入传感器感应范围时，传感器将人体红外光谱的变化转换为电信号，经电路处理后来控制电器的动作。在自动照明领域，则是接通照明负载，人不离开感应范围，将持续照明；人离开后，延时一段时间自动关闭负载。达到人在灯亮，人离灯熄的效果，亲切方便，安全节能，同时也彰显出了人性化关怀。
二、红外线释义
红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，在光谱中波长自0.76至1000微米，所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线，因此又被称之为红外热辐射线。但温度不同，波长就不同，人们把它们分为近红外线、中红外线和远红外线：近红外波长为0.78-3.0 微米；中红外波长为3.0-20微米；远红外波长为20-1000 微米。由红外波长公式λ（um）≈2899/T（其中T=273K+物体的摄氏温度ºC），可算出：人体辐射的红外波长=2899/（273+36.5）=9.33um，属于中红外线范围。
三、热释电红外感应器工作原理
当人体在感应范围移动时，人体散发的红外线通过透镜聚焦传送给红外探测器，红外探测器中有两组能接收温度的特殊材料（称为双元），当两组材料感应到的温度不同时，就打破了原有的平衡状态，内部自发极化，产生电荷变化，释放的电荷转变为电流，电流在并联的电阻器上产生压降，经阻抗变换后输出微弱的电压信号；当温度变化消失时，材料回到平衡状态，输出又成为 0。感应头输出的微弱信号通过放大器放大，低通滤波器过滤掉高频干扰信号，最后经数字化处理和软件分析给出控制信号。
热释电红外传感器原理
四、热释电红外感应器在照明领域的应用
红外智能节电开关是一种高科技产品，它的性能稳定，真正做到了既节能又环保，可以说是声光控产品的完美替代产品。它是通过人体辐射、能自动快速开启各种灯具、防盗报警器、自动门等设备。特别适用于中、高级宾馆、公寓、企事业单位、商场、过道、走廊等。
红外智能节电开关由于触发的时候不需要人发出任何声音，而是人走过时身体向外界散发红外热量最终控制灯具的开启，当人离开后，经过一定时间的延时，自动熄灭。因为不同于声光控灯，不需要声音和开关控制，从而避免了声控噪音的侵扰，同时因为它是感应人体热量控制开关，所以避免了无人时电能的损耗，达到节能效果。
现在的公共场所照明（比如公共走廊及楼梯间），红外感应器控制开关已逐步替代了早前出现的声光控延时灯具和开关。实现了人来灯亮，人走灯灭，已成为公共场所照明开关的主流产品。红外智能节电开关是以成熟的红外感应技术为平台，加入更多的高新技术元素而形成的一种具有广阔市场前景的高科技产品，它的出现弥补了声光控技术的缺陷，它的自动控制的实现不需要声音和其他会给环境造成影响的条件的配合，而是人走过时身体向外界散发红外热量最终实现它的自动控制功能。同时，由于它融入了更多更先进的高科技元素，更节能，更环保。
指标参数
1、工作电压：100Vac-277Vac
2、负载功率：白炽灯：1000W，日光灯：300W，LED灯：100W
3、感应范围：120度圆锥角 3－12m以内
4、环境亮度：>50LUX关闭感应器 <20LUX开启感应器
5、亮灯延时：5秒-10分钟（可调）
6、工作温度：-20℃－+50℃
五、带热释电红外感应器的优缺点分析
（一）优点展现
1、本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉。
2、静态功耗仅2～3度/年，节能省电。
3、采用人体红外传感器，无需声音和开关控制，人来灯亮，人离灯灭，白天不亮，晚上感应亮，节能方便。
4、亮灯延时可调，满足更多应用场合。
5、产品寿命长。采用过零触发技术，避免了灯具在接通的瞬间产生的大电流，这大大延长了感应开关的使用寿命，产品寿命可达5年以上。
（二）缺点分析
1、容易受各种热源、光源干扰。
2、被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。
3、易受射频辐射的干扰。
4、环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。
六、安装方式及注意事项
（一）安装方式
红外感应开关具有天花和壁挂两种安装方式，能满足大多数应用环境。
1、壁挂式红外感应器的感应角度可达120度，克服了楼道的死角问题，即使走在楼道拐角处，感应灯也能正常工作。
2、天花式红外感应器以其高灵敏度、广角度等特点，被广泛的应用于楼道、走廊、卫生间、阳台等处，其外观精美，可与多款豪华灯具配套使用。
（二）安装注意事项
1、红外感应器应远离空调，冰箱，火炉等空气温度变化敏感的地方，以避免环境温度较大的变化而造成误报。
2、红外线感应器和被探测的人体之间不得间隔家具、大型盆景、玻璃、窗帘等其他物体。
3、红外线热释电传感器不能直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的最好把窗帘拉上。
4、红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。
5、安装必须牢固，避免因风吹晃动而造成误报。
6、表面不允许用手摸；光学透镜外表面要定期用湿软布或棉花擦净，避免尘土影响灵敏度。
论文作者:陈炳华
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
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