[实用新型]一种红外热释电传感器模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及热释电红外传感器封装技术领域，尤其是一种红外热释电传感器模块。

背景技术

热释电红外传感器（或简称探测器）是一种利用热释电效应原理制成的热敏感传感器，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。近年来，基于红外热释电传感的应用在节能、安防、智能等多个领域得到广泛应用。 目前，已经有很多电子设备生产商根据热释电红外传感器，尤其是被动式红外（Pyroelectric Infrared  PIR）传感器的特性设计出了专用的信号处理电路，相关的信号处理器也有较多产品，例如HT761X/ WT8072/ BISS0001 /9083，这些电路可用于各种人体感应设备，如人体感应灯和人体感应报警器等。

现有技术中，红外热释电传感器模块的基本结构包括：

一、 红外热释电感应头（如附图1所示），其包括金属管座，安装垫片，场效应管，安装柱，红外灵敏元，金属管帽，滤镜等组件。采用此种结构的红外热释电感应头具有组件多、安装复杂，难于自动化等缺陷。

二、PCB线路板板及其上的信号处理电路（如附图2所示），具体包括信号处理器（以BISS0001为例），包括前级放大、后级放大、信号整形、逻辑控制几部分以及信号处理器外围各部分信号耦合、输入输出等元器件。上述PCB线路板在其信号处理器外围各部分元器件较多且较大，且感应头为插脚设计，手工焊接效率低且容易发生静电击穿。另外，整体线路体积大，在实际使用时，受各种安装环境限制经常需要修改PCB外形，增加开发成本。

三、透镜组件（如附图3所示）：由菲涅尔透镜，透镜基座，透镜基座与线路板的固定部件等组成，这些组件受线路板形状体积影响较大，且应用中传感头位置较难定位（应该稳定处于菲涅尔透镜焦点位置），从而影响器件整体的电性能。

发明内容

本实用新型针对现有技术的上述不足，提供了一种体积小、结构简单、应用方便且成本低的新型红外热释电传感器模块。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种红外热释电传感器模块，包括菲涅尔透镜以及PCB线路板，所述菲涅尔透镜及PCB线路板采用一体化设计，所述PCB线路板的大小与所述菲涅尔透镜开口处的直径相匹配；所述PCB线路板包括集成于所述PCB线路板上的信号采集模块和信号处理电路。

进一步的，所述信号采集模块包括金属屏蔽帽及设于所述金属屏蔽帽上的滤镜，以及设于所述金属屏蔽帽内的红外灵敏元。

特别的，所述金属屏蔽帽的高度为2～3.7mm。

进一步的，所述信号处理电路包括模数转换模块，低通滤波模块，逻辑电路模块，测试电路模块，设定模数转换模块及灵敏度设定单元、时间设定单元、环境光线设定单元；所述模数转换模块连接所述红外灵敏元与所述低通滤波模块，所述低通滤波模块连接所述逻辑电路模块，所述设定模数转换模块经所述测试电路模块连接所述逻辑电路模块，所述灵敏度设定单元和时间设定单元连接所述设定模数转换模块，所述环境光线设定单元连接所述逻辑电路模块，所述逻辑电路模块连接信号输出端。

进一步的，所述信号处理电路还包括稳压电源模块。

进一步的，所述PCB线路板上设有安装孔，所述安装孔与所述菲涅尔透镜上的安装脚对应；所述PCB线路板与所述菲涅尔透镜通过所述安装脚与安装孔套准安装。

本实用新型的红外热释电传感器模块，由一体化设计的菲涅尔透镜和PCB线路板两个部件组成，体积相比现有的同类模块大幅减小，且结构简单，应用方便。同时，所述PCB线路板上集成了信号采集模块及信号处理线路，采用了新型全数字信号处理器，信号稳定且灵敏度可调，外围器件少，可靠性高，总体成本低，实用性强。进一步的，上述信号处理器安装采用了成熟的COB封装工艺，自动固晶自动焊线，使得封装体积大大减小，且信号处理器全部位于屏蔽装置内，有较强的抗干扰能力。在本实用新型的实施例中，所述PCB线路板的最大直径不超过25mm，最大高度不超过5mm；特别的，所述金属屏蔽帽的高度为2～3.7mm，提高了光学性能，实际应用中在探测角度上有更好的表现。

 本实用新型的红外热释电传感器模块，其PCB线路板整体尺寸接近菲涅尔透镜，在安装时，PCB线路板上的安装孔与菲涅尔透镜的安装角脚套准，安装方便，且能确保菲涅尔透镜的焦点准确，探测距离稳定。同时，采用本模块的线路板在设计时，只需要预留菲涅尔透镜的安装孔即可，不需要重新设计线路或修改PCB外型，因而能够大幅减少应用的开发成本，应用非常方便。