elmos智能家居解決方案:基於熱釋電傳感器的主動式光電傳感器技術

2021-01-19 電子發燒友
打開APP
elmos智能家居解決方案：基於熱釋電傳感器的主動式光電傳感器技術

佚名 發表於 2018-04-14 08:36:00

elmos日前宣布推出系列的「智能家居」解決方案。該家族系列包括基於熱釋電傳感器的被動式人體傳感器（PIR）、智能家居KNX總線網絡、煙霧報警以及可以實現手勢識別的主動式光電傳感器技術（HALIOSTM）。

圖1: elmos 智能家居解決方案

此次推出的elmos智能家居解決方案，可對室內的照明系統採取選擇性工作模式，當有人進入房間的時候，相應的燈光能夠自動開啟，而沒有人在房間則保持關閉狀態。該產品還可應用於房間的空調和暖通領域。

智能家居應用中的一個重要產品是熱釋電被動紅外技術，此類傳感器是以非接觸形式對人體發出的紅外輻射進行檢測，並將其轉換為電壓信號。elmos公司此次推出的高集成化、高可靠性的半導體晶片E931.97、E910.97，可將模擬的電壓信號再轉換成數位訊號，並進行濾波和後續的運算處理，最終輸出一個有用的開關量信號（或者是一列數位訊號）到負載或者是單片機系統，從而實現個性化的功能。

圖2：智能探頭最簡化應用

圖2是智能探頭E931.97的一個最簡化的應用，相比傳統分立元器件的方案，該方案的元器件總數非常少，只需6個器件就可以搭建一個完整的應用電路。這樣可以大大減少元器件採購、倉儲成本，特別是大大縮減了PCB面積，產品更加精緻和緊湊，同時又降低了產品的生產和測試費用，節約了大量勞動力成本。在電氣性能方面，由於採用了高集成度的半導體技術，外部線路非常簡單，降低了布線難度，使得產品具有很好的抗射頻幹擾的能力。除了這些方面外，該晶片還預留了多個用戶設定的功能，用戶可根據產品的實際情況做出個性化配置。

elmos為這款晶片提供了兩種封裝形式，一種是SO14的封裝，像其他IC器件一樣把晶片和敏感元件分開使用以外。同時，我們也提供體積非常微小的裸晶片，用戶可結合人體被動紅外傳感器技術和現代半導體技術，在不改變原有傳感器結構的情況下，將高度集成化的半導體晶片封裝在探頭內部，造就智能型熱釋電傳感器家族系列。
 

圖3：集成了敏感元件和半導體晶片的智能探頭結構框圖

圖3是智能型熱釋電探頭的結構示意圖，可以看出，這個探頭包括濾光片，熱釋電陶瓷(Pyro-ceramic)和外殼，其餘所有的功能都可通過一個面積極其微小的半導體晶片（E931.97或E910.97）來實現。該晶片集成了所有被動式人體紅外（PIR）感應電路所有電氣功能。晶片的輸入端是一個輸入阻抗非常高的差分輸入，熱釋電材料可以和它直接相連接。被敏感元件識別的人體移動信號輸入到晶片內部之後，立刻通過一個16位的ADC轉換成數位訊號，然後送入二階巴特沃茲濾波器進行濾波。在晶片內部，經過處理後的信號再通過比較器和觸發邏輯電路和預先設定好的靈敏度門檻電平值進行比較，最後輸出所期望的脈衝電平信號。在這個過程中，所有的信號都經過了數位化處理，具有良好的抗噪聲和抗射頻信號能力。

圖4是採用E931.97晶片製作的一款智能探頭產品，除去智能探頭，外面只需要連接3個元器件（不包括電池）就可構成一個實際的應用電路。在此基礎上，還可進行其他功能的擴展。如，把第2腳OEN引腳連接到光敏元器件上，可實現晝夜不同的工作模式白天對人體的移動不產生響應，只有當夜幕來臨才進入工作狀態。另外，給定OT引腳不同的模擬電平值可調節輸出的脈寬持續時間。

圖4：智能探頭典型應用電路

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 智能家居銷售人員必讀:PIR紅外傳感器一覽
    智能家居設備新興市場正鼓勵應用工程師將多項功能整合集成到一個系統中，通過其創新的理念及高效可靠的系統。這些系統不僅可以使用戶遠程訪問家電並自動處理日常家務，並且還用最低數量晶片考慮到了安全問題。 作為智能家居必不可少的一部分，傳感器處於整個物聯網系統的最底層，即感知層，是物聯網的核心技術與根基。
  • 基於熱釋電傳感器的人體輻射檢測電路設計
    摘要：為解決黑暗環境中開啟照明裝置所帶來的不便和不安全，設計了一種基於熱釋電傳感器的人體熱輻射檢測電路。關鍵詞：人體輻射；熱釋電紅外傳感器；照明；信號檢測；人身安全0 前言 近年來，隨著電子信息技術的迅速發展，人們對於生活的信息化、自動化要求不斷提高。
  • 2020年中國熱釋電紅外傳感器消費量預測分析
    紅外線傳感器是一種能夠感應目標輻射的紅外線，利用紅外線的物理性質來進行測量的傳感器。近年來，國內機場、火車站、地鐵、商場、學校、醫院和景區等人流密集的公共社會場所對測溫設備的配備逐步完善，帶來紅外傳感器需求的增加。因此，我國紅外探測器市場規模持續增長。
  • 熱釋電紅外傳感器原理
    導讀：隨著時代的進步，智能防護、智能報警得到人們的重視，而紅外線由於其不可見性在這方面得到了廣泛的應用，熱釋電紅外傳感器就是一種感應紅外線並將其轉換為電信號的儀器，在眾多安保設施中起到了極其重要的作用，
  • 完整智能煙霧傳感器解決方案 打造全方位智能安防
    智能煙霧傳感器屬於室內的智能安防裝置，基於物聯網的高速發展以及政府政策的大力推動，現代住宅對於智能煙霧傳感器的需求大幅增加
  • 一文看懂13種智能家居傳感器的工作原理
    物聯網的發展需要智能感知、識別和通訊等技術支撐，而感知的關鍵就是傳感器及相關技術。智能家居控制系統是「心臟」，而傳感器是整個控制系統的「脈絡」，掌握著整個系統的「中樞神經」，傳感器技術的發展對於智能家居飛速發展的作用非同小可。
  • 四方光電:以技術突破搶佔市場先機加速氣體傳感器產業化
    在工業節能、環境監測、智慧家居、醫療健康等方面，因對氣體的溫度、溼度、壓力、流量、濃度有不同的檢測和控制需求，相關設備及系統就需要配置不同功能和類型的氣體傳感器。隨著智能化、信息化的發展，工業轉型升級、環境監測、空氣品質改善、智能家居、醫療器械開發等各個領域對氣體傳感器的需求持續升級，新興細分市場不斷湧現。
  • 熱釋電紅外傳感器的發展趨勢主要集中在哪些方面?
    工程師黃明星 發表於 2018-07-11 07:00:00 隨著科學技術、計算機微處理器、現代數位訊號處理技術水平、新型半導體等材料的推出和加工製造工藝等各方面的進步，熱釋電紅外傳感器將會發展迅猛。
  • 高性價比方案 紅外溫度傳感器MLX90640的優勢
    智能化已經成為大眾生活的未來趨勢，家電、交通、醫療、健康……這些智能化行業的背後，都離不開智能的「識別」，溫度識別、壓力識別、速度識別等。在溫度識別的測溫工具中，最核心的部件是溫度傳感器，這一期我們就來聊一下不同溫度傳感器的區別。 熱釋電傳感器 熱釋電傳感器利用熱釋電效應，讓材料受到紅外輻射而溫度升高，並通過引入場效應管，將電阻轉換為電壓，以此來驅動各類控制電路，如電源開關、防盜防報等。它的優點是本身沒有輻射，功耗較小，而且由於技術比較普遍，所以價格低廉。
  • 熱釋電紅外傳感器結構及型號
    紅外熱釋電傳感器就是基於熱釋電效應工作的熱電型紅外傳感器其結構簡單堅固，技術性能穩定，被廣泛應用於紅外檢測報警、紅外遙控、光譜分析等領域，是目前使用最廣的紅外傳感器。，補償型熱釋電傳感器還帶有溫度補償元件，圖2所示為熱釋電傳感器的內部結構。
  • 熱釋電傳感器的非接觸式測控系統設計
    從軍事上的紅外線制導飛彈、紅外成像夜視儀，到包含高新尖端技術的紅外氣象衛星，從工業上普遍應用的紅外光電計數器、紅外測溫儀、紅外氣體分析儀，到民用的波動式紅外防盜報警器、人體紅外自動照明開關等，紅外傳感技術已在空間、工農業、民用等各個領域得到廣泛應用。熱釋電紅外探測器簡稱熱釋電探測器，是近十年來在熱探測領域得到重要發展的一種新型熱探測器。
  • 四方光電:加速氣體傳感器產業化 市場佔有率穩步提升
    在工業節能、環境監測、智慧家居、醫療健康等方面，因對氣體的溫度、溼度、壓力、流量、濃度有不同的檢測和控制需求，相關設備及系統就需要配置不同功能和類型的氣體傳感器。隨著智能化、信息化的發展，工業轉型升級、環境監測、空氣品質改善、智能家居、醫療器械開發等各個領域對氣體傳感器的需求持續升級，新興細分市場不斷湧現。
  • 熱釋電紅外傳感器放大電路設計案例
    隨著信息技術的普及，紅外探測技術取得了迅速的發展，並廣泛應用於夜視儀、報警、醫療和自動控制等領域。在紅外探測系統中，紅外傳感器是核心器件，它的性能決定了整個紅外探測系統的靈敏性，而前置放大電路又是影響紅外傳感器性能的關鍵部分。由於紅外傳感器的響應信號十分微弱，故對前置放大器提出了嚴格的要求，如低噪、高增、低頻特性好及抗幹擾強等。
  • 紅外線傳感器的工作原理
    紅外線傳感器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，並且有靈敏度高，響應快等優點。 紅外線傳感器包括光學系統、檢測元件和轉換電路。光學系統按結構不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件應用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高，電阻發生變化，通過轉換電路變成電信號輸出。
  • 熱釋電紅外傳感器原理和應用介紹
    隨著社會的發展，各種方便於生活的自動控制系統開始進入了人們的生活，以熱釋電紅外傳感器為核心的自動門系統就是其中之一。熱釋電紅外傳感器是基於熱電效應原理的熱電型紅外傳感器。　　1.1熱釋電紅外傳感器的原理特性　　熱釋電紅外傳感器和熱電偶都是基於熱電效應原理的熱電型紅外傳感器。
  • 解決室內甲醛檢測準確度難題 四方光電電化學甲醛傳感器突破技術瓶頸
    家居環境作為人們大部分時間生活的場所，良好的室內空氣品質成為保障人們身體健康的前提。室內空氣品質檢測對象不僅限於粉塵、二氧化碳，還拓展至甲醛、VOC、氨氣、氡等，產品功能也由單一檢測對象升級為可同時檢測多種氣體的集成化產品。　　近年來，室內有效通風淨化成為難題，顆粒物、甲醛超標等室內空氣汙染問題頻發。
  • 高精度毫米波人體傳感器在智能家居中的運用
    高精度毫米波人體傳感器在智能家居中的運用 2020年12月10日 16:35作者：網絡編輯：宏偉 　　智能家居以人為本，人體傳感器在裡面起到了不可或缺的作用
  • 經典必看:連接傳感器的智能LED方案
    LED照明燈具開關自動控制　　傳感器作為信號採集和機電轉換的器件，其機電技術都已相當成熟，近幾年MEMS技術興起又將傳感器技術向小型化、智能化、多功能化、低成本化大踏步邁進。主要原理是：人體發射的10um左右的紅外線通過菲涅爾濾光透鏡增強後到熱釋電元件PIR上，當人活動時紅外輻射的發射位置就會發生變化，該元件就會失去電荷平衡，發生熱釋電效應向外釋放電荷，紅外傳感器(PIR)將透過菲涅爾濾光透鏡的紅外輻射能量的變化轉換成電信號，即熱電轉換。
  • 基於超聲波傳感器的社交距離解決方案
    打開APP 基於超聲波傳感器的社交距離解決方案 TDK株式會社 發表於 2020-12-01 16:05:20 作為一種可準確測量員工之間距離的手段，基於超聲波傳感器*1 技術的解決方案引起了人們的關注。 在企業中確保社交距離 為了防止傳染性疾病的傳播，與他人保持安全距離並最大程度減少接觸是十分必要的。對企業來說，降低那些會危及供應鏈、企業聲譽和生產力的感染風險也非常重要，更不用說創造一個讓員工安心工作的環境了。
  • SICK光電傳感器的特點及應用解析
    量體裁衣 檢測必須適應需求的變化：電子工業的迅速發展設立了新的節奏和標準，從優化生產與成本的角度向傳感器提出了挑戰。 對於投資周期縮短、物體小型化、小巧而智能的自動化解決方案等需求，合適的傳感器技術始終是最好回應。這能在傳感器解決方案中直接體現——例如，不同的技術可以組合在同一平臺中。