[實(shí)用新型]一種紅外熱釋電傳感器模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520177287.5
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN204535858U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳皓;高友根
• 申請（專利權(quán)）人: 德清蘭德電子有限公司
• 主分類號(hào): G01J5/02
• 分類號(hào): G01J5/02
• 代理公司: 杭州宇信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及熱釋電紅外傳感器封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種紅外熱釋電傳感器模塊。

背景技術(shù)

熱釋電紅外傳感器（或簡稱探測器）是一種利用熱釋電效應(yīng)原理制成的熱敏感傳感器，它能檢測人或某些動(dòng)物發(fā)射的紅外線并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。近年來，基于紅外熱釋電傳感的應(yīng)用在節(jié)能、安防、智能等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。?目前，已經(jīng)有很多電子設(shè)備生產(chǎn)商根據(jù)熱釋電紅外傳感器，尤其是被動(dòng)式紅外（Pyroelectric?Infrared??PIR）傳感器的特性設(shè)計(jì)出了專用的信號(hào)處理電路，相關(guān)的信號(hào)處理器也有較多產(chǎn)品，例如HT761X/?WT8072/?BISS0001?/9083，這些電路可用于各種人體感應(yīng)設(shè)備，如人體感應(yīng)燈和人體感應(yīng)報(bào)警器等。

現(xiàn)有技術(shù)中，紅外熱釋電傳感器模塊的基本結(jié)構(gòu)包括：

一、?紅外熱釋電感應(yīng)頭（如附圖1所示），其包括金屬管座，安裝墊片，場效應(yīng)管，安裝柱，紅外靈敏元，金屬管帽，濾鏡等組件。采用此種結(jié)構(gòu)的紅外熱釋電感應(yīng)頭具有組件多、安裝復(fù)雜，難于自動(dòng)化等缺陷。

二、PCB線路板板及其上的信號(hào)處理電路（如附圖2所示），具體包括信號(hào)處理器（以BISS0001為例），包括前級放大、后級放大、信號(hào)整形、邏輯控制幾部分以及信號(hào)處理器外圍各部分信號(hào)耦合、輸入輸出等元器件。上述PCB線路板在其信號(hào)處理器外圍各部分元器件較多且較大，且感應(yīng)頭為插腳設(shè)計(jì)，手工焊接效率低且容易發(fā)生靜電擊穿。另外，整體線路體積大，在實(shí)際使用時(shí)，受各種安裝環(huán)境限制經(jīng)常需要修改PCB外形，增加開發(fā)成本。

三、透鏡組件（如附圖3所示）：由菲涅爾透鏡，透鏡基座，透鏡基座與線路板的固定部件等組成，這些組件受線路板形狀體積影響較大，且應(yīng)用中傳感頭位置較難定位（應(yīng)該穩(wěn)定處于菲涅爾透鏡焦點(diǎn)位置），從而影響器件整體的電性能。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種體積小、結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用方便且成本低的新型紅外熱釋電傳感器模塊。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案得以解決：

一種紅外熱釋電傳感器模塊，包括菲涅爾透鏡以及PCB線路板，所述菲涅爾透鏡及PCB線路板采用一體化設(shè)計(jì)，所述PCB線路板的大小與所述菲涅爾透鏡開口處的直徑相匹配；所述PCB線路板包括集成于所述PCB線路板上的信號(hào)采集模塊和信號(hào)處理電路。

進(jìn)一步的，所述信號(hào)采集模塊包括金屬屏蔽帽及設(shè)于所述金屬屏蔽帽上的濾鏡，以及設(shè)于所述金屬屏蔽帽內(nèi)的紅外靈敏元。

特別的，所述金屬屏蔽帽的高度為2～3.7mm。

進(jìn)一步的，所述信號(hào)處理電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，低通濾波模塊，邏輯電路模塊，測試電路模塊，設(shè)定模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及靈敏度設(shè)定單元、時(shí)間設(shè)定單元、環(huán)境光線設(shè)定單元；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接所述紅外靈敏元與所述低通濾波模塊，所述低通濾波模塊連接所述邏輯電路模塊，所述設(shè)定模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊經(jīng)所述測試電路模塊連接所述邏輯電路模塊，所述靈敏度設(shè)定單元和時(shí)間設(shè)定單元連接所述設(shè)定模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述環(huán)境光線設(shè)定單元連接所述邏輯電路模塊，所述邏輯電路模塊連接信號(hào)輸出端。

進(jìn)一步的，所述信號(hào)處理電路還包括穩(wěn)壓電源模塊。

進(jìn)一步的，所述PCB線路板上設(shè)有安裝孔，所述安裝孔與所述菲涅爾透鏡上的安裝腳對應(yīng)；所述PCB線路板與所述菲涅爾透鏡通過所述安裝腳與安裝孔套準(zhǔn)安裝。

本實(shí)用新型的紅外熱釋電傳感器模塊，由一體化設(shè)計(jì)的菲涅爾透鏡和PCB線路板兩個(gè)部件組成，體積相比現(xiàn)有的同類模塊大幅減小，且結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用方便。同時(shí)，所述PCB線路板上集成了信號(hào)采集模塊及信號(hào)處理線路，采用了新型全數(shù)字信號(hào)處理器，信號(hào)穩(wěn)定且靈敏度可調(diào)，外圍器件少，可靠性高，總體成本低，實(shí)用性強(qiáng)。進(jìn)一步的，上述信號(hào)處理器安裝采用了成熟的COB封裝工藝，自動(dòng)固晶自動(dòng)焊線，使得封裝體積大大減小，且信號(hào)處理器全部位于屏蔽裝置內(nèi)，有較強(qiáng)的抗干擾能力。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述PCB線路板的最大直徑不超過25mm，最大高度不超過5mm；特別的，所述金屬屏蔽帽的高度為2～3.7mm，提高了光學(xué)性能，實(shí)際應(yīng)用中在探測角度上有更好的表現(xiàn)。

?本實(shí)用新型的紅外熱釋電傳感器模塊，其PCB線路板整體尺寸接近菲涅爾透鏡，在安裝時(shí)，PCB線路板上的安裝孔與菲涅爾透鏡的安裝角腳套準(zhǔn)，安裝方便，且能確保菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)準(zhǔn)確，探測距離穩(wěn)定。同時(shí)，采用本模塊的線路板在設(shè)計(jì)時(shí)，只需要預(yù)留菲涅爾透鏡的安裝孔即可，不需要重新設(shè)計(jì)線路或修改PCB外型，因而能夠大幅減少應(yīng)用的開發(fā)成本，應(yīng)用非常方便。