每个电路和每个传感器的输出信号的失真所产生的电噪声。最大的噪声源，这里所考虑的设备，是随机的（白色）由于导体的欧姆电阻带电的内部波动噪声产生的。温度使载流子来回移动。传感器输出引线中的平均噪声电压（Vnoise）与传感器电阻（Rsens）和温度T的平方根成正比，后者由下式得出：

Vnoise=√（4kBT・RsensB）（2.1）在2.1中，kB表示玻尔兹曼常数，B是考虑的带宽，通常由被测设备决定。为了使测量成为独立的方法，噪声电压用B标准化，因此在V/Hz1/2中给出。低于噪声值的信号电压无法解决。入射辐射必须提供至少有噪声值的输出电压。最小可分辨辐射功率指的是噪声等效功率（NEP），由

NEP=Vnoise/S（2.2）单位记录在W/Hz1/2中。热电：

由入射辐射的冷端和热端之间的温差ΔT产生的功率，该温差引起上述热电压。与温差大小相关的电压称为总热功率α，其表达式如下：

α=VoutΔT（2.3）

单位以V/K记录。单个热电偶的典型值，Si和Al为250μV/K。检测率：NEP作为不存在于以下特征图的情况，但倒数值为1/NEP，称为检测率D，单位记录在Hz1/2/W中。比检测率：

NEP参数，因此探测面积取决于探测器AD。通常探测器面积有平方根依赖关系。为了比较不同

11

传感器类型，通过定义特定检测率D*的AD 1/2标准化检测率，

表达方式如下：

D*=

广告

1

2

棉结

=S（ADB）1/2/V噪声（2.4）

单位记为cm・Hz1/2/W。

2.3热电堆传感器在人体检测中的应用

传感器最重要的特点是它没有聚焦透镜。在一个

热电堆阵列是由若干个小传感器组成的，每个传感器都有一个

视场（FOV）为几度，这导致总视场更大。检测

使用聚焦透镜可以指定区域并提高精度。但是，传感器

我们使用的不同于热电堆阵列，因为只有一个传感器被使用，并且

缺少聚焦透镜并不会降低它的视野。同时，也有一个局限性

我们必须保持视场比物体大，如图2.2所示。

人类人类人类

传感器

视野

图2.2视野与人的关系

虽然他们有一个高水平的热稳定性，热电堆传感器有一个

共同的缺点。他们通过吸收红外线来探测物体的温度

从物体表面发出的辐射，但传感器的灵敏度取决于

环境温度。因此，当监控区域

部分被阳光、加热器或任何热源加热。不过，参考部分

12

探测器不断地吸收热量，这会带来一些漂移，我们应该这样做

当我们使用这个传感器时，请考虑一下。使用如图2.3所示的橡胶盖固定

以减少风引起的传感器漂移。

2.4电路和实验装置

图2.3分别显示了热敏电阻和热电堆传感器的电路

雇佣。因为热电堆输出的电压只在

毫伏，为了有一个可检测的输出电压，高增益放大器

用于将电压提升到可检测的水平。结合

精确，低功耗，低偏置电流，两个OPAmp497和一个OPAmp297

实现，如图2.3所示，同时为了重塑、修改或拒绝所有

电信号的不必要频率，也采用低通滤波电路，

传感器将过滤掉3Hz以下的频率。电压输出可以是

通过调整偏移量来控制。此外，热电堆传感器有一个内置的

提供环境温度测量的热敏电阻，从而允许

计算目标温度，便于温度补偿。

然而，由于传感器电路有一个高增益放大器，输出产生一些

漂移。图2.4显示了所用传感器的漂移情况，图2.5显示了流量

图2.6显示了热敏电阻的特性。以及

实验装置如图2.7所示。

放大

n

增益：255

LPF:3Hz

放大

n

增益：120

LPF:3Hz

A/D公司

转换器

(-

10伏～+10伏）

个人计算机

热电堆传感器x

2

凤凰社497

凤凰社第49章

7

橡胶

封面

感官

r

规范：

•MIR-1002，由SSC制造有限公司.

•灵敏度：11.5V/W

•过滤器传输：75%

•波长：6.4-14μm

•无聚焦透镜（视野：

52度）

图2