四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，包括敏感元件和熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片，熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片具有第一信號輸入端和第二信號輸入端；其特點(diǎn)是，該敏感元件包括四個敏感單元；該四個敏感單元相互串聯(lián)，該串聯(lián)的四個敏感單元的兩端分別與熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片的第一信號輸入端和第二信號輸入端電連接。本實(shí)用新型由于采用了四個敏感單元，對人體的微小動作具有較高的檢測靈敏度，對外部環(huán)境溫度起伏等噪聲有較高的抗干擾能力。
【專利說明】四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種熱釋電紅外傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的熱釋電紅外傳感器開始采用數(shù)字芯片對熱釋電紅外敏感單元輸出的信號進(jìn)行處理。圖1示出了現(xiàn)有的一種采用熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片的熱釋電紅外傳感器的電路原理圖。如圖所示，該熱釋電紅外傳感器包括敏感元件91和熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片93，敏感元件91包括兩個敏感單元911、912，該兩個敏感單元相互串聯(lián)，串聯(lián)的兩個敏感單元的兩端分別與熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片93的第一信號輸入端INl和第二信號輸入端IN2電連接。其中，熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片93包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路931和數(shù)字信號處理電路932。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路931將兩個敏感單元傳送的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再傳送給數(shù)字信號處理電路932，數(shù)字信號處理電路932對該數(shù)字信號進(jìn)行帶通濾波等數(shù)字信號處理后通過信號輸出端OUT輸出。熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片的接地端GND用于接地，電源端VDD用于與外接電源相連。圖1中的熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會隨著具體應(yīng)用的不同而有所不同。例如，有些熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片內(nèi)還設(shè)有溫度測量電路，有些設(shè)有靈敏度控制電路等，隨著功能增加，引出腳相應(yīng)增加。
[0003]現(xiàn)有的這種熱釋電紅外傳感器的敏感元件由于采用兩個敏感單元，敏感單元較大，因而對人體的微小動作不夠敏感，尤其是作為吸頂式應(yīng)用時，存在著檢測靈敏度偏低的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，其對人體的微小動作具有較高的檢測靈敏度。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，包括敏感元件和熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片，熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片具有第一信號輸入端和第二信號輸入端；其特點(diǎn)是，該敏感元件包括四個敏感單元；該四個敏感單元相互串聯(lián)，該串聯(lián)的四個敏感單元的兩端分別與熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片的第一信號輸入端和第二信號輸入端電連接。
[0006]本實(shí)用新型由于采用了四個敏感單元，對人體的微小動作具有較高的檢測靈敏度，對外部環(huán)境溫度起伏等噪聲有較高的抗干擾能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是現(xiàn)有的一種采用熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片的熱釋電紅外傳感器的電路原理圖。[0008]圖2是本實(shí)用新型四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器的一個實(shí)施例的電路原理圖。
[0009]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器一實(shí)施例的敏感元件的上表面的示意圖。
[0010]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器一實(shí)施例的敏感元件的下表面的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做出進(jìn)一步說明。
[0012]如圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型一個實(shí)施例的四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器包括敏感元件11和熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片13，敏感元件11包括四個敏感單元，即第一敏感單元111、第二敏感單元112、第三敏感單元113和第四敏感單元114。熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片13具有第一信號輸入端INl和第二信號輸入端IN2。第一敏感單元111、第二敏感單元112、第三敏感單元113和第四敏感單元114相互串聯(lián)，該串聯(lián)的四個敏感單元的兩端分別與熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片13的第一信號輸入端INl和第二信號輸入端IN2電連接。
[0013]其中，熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片13包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路131和數(shù)字信號處理電路132。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路131將四個敏感單元傳送的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再傳送給數(shù)字信號處理電路132，數(shù)字信號處理電路132對該數(shù)字信號進(jìn)行帶通濾波等數(shù)字信號處理后通過信號輸出端OUT輸出。熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片13的接地端GND用于接地，電源端VDD用于與外接電源相連。
[0014]圖3和圖4分別是根據(jù)本實(shí)用新型四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器一實(shí)施例的敏感元件的上表面和下表面的示意圖。第一敏感單元111、第二敏感單元112、第三敏感單元113和第四敏感單元114位于同一 炔基片110上，基片110由熱釋電材料制成，在一種【具體實(shí)施方式】中，該基片的材質(zhì)采用熱釋電敏感陶瓷。
[0015]每一敏感單元具有一上電極和一下電極。第一敏感單元的上電極Illa與第二敏感單元的上電極112a電連接，第三敏感單元的上電極113a與第四敏感單元的上電極114a電連接。第一敏感單元的下電極Illb與熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片13的第一信號輸入端INl電連接，第二敏感單元的下電極112b與第三敏感單元的下電極113b電連接，第四敏感單元的下電極114b與熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片13的第二信號輸入端IN2電連接。
[0016]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一敏感單元111、第二敏感單元112、第三敏感單元113和第四敏感單元114的上電極以及下電極均以2X2矩陣的方式排列，四個敏感單元排成了兩行兩列。每一敏感單元的上電極與下電極的大小相等。
[0017]在更具體的一個實(shí)施例中，該四個敏感單元的上電極的大小相等，四個敏感單元的上電極以及下電極的形狀均為正方形，且該2X2矩陣的行距X等于列距Y。正方形的邊長L與行距X的比值L/X滿足:0.2≤L/X≤5。正方形的邊長L與行距X的長度相等。
[0018]本實(shí)用新型的四個敏感單元相互補(bǔ)償，保證了敏感元件整體對環(huán)境溫度起伏和振動所產(chǎn)生的干擾信號能夠自動抵消。此外，通過將四個敏感單元的上電極以及下電極以2X2矩陣的方式排列，可使紅外傳感器的探測空間里產(chǎn)生均勻的間隔排列的正探測區(qū)和負(fù)探測區(qū)，對移動人體的探測產(chǎn)生更佳的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，包括敏感元件和熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片，所述的熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片具有第一信號輸入端和第二信號輸入端；其特征在于，該敏感元件包括四個敏感單元；所述的四個敏感單元相互串聯(lián)，該串聯(lián)的四個敏感單元的兩端分別與熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片的第一信號輸入端和第二信號輸入端電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，其特征在于，所述的四個敏感單元包括第一敏感單元、第二敏感單元、第三敏感單元和第四敏感單元，該第一敏感單元、第二敏感單元、第三敏感單元和第四敏感單元位于同一塊由熱釋電材料制成的基片上，每一敏感單兀具有一上電極和一下電極； 所述的第一敏感單元的上電極與第二敏感單元的上電極電連接，所述的第三敏感單元的上電極與第四敏感單元的上電極電連接；所述的第一敏感單元的下電極與所述熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片的第一信號輸入端電連接，所述的第二敏感單元的下電極與第三敏感單元的下電極電連接，第四敏感單元的下電極與所述熱釋電紅外傳感器模數(shù)混合處理集成電路芯片的第二信號輸入端電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，其特征在于，四個敏感單元的上電極以及下電極均以2X2矩陣的方式排列。
4.如權(quán)利要求3所述的四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，其特征在于，每一敏感單元的上電極與下電極的大小相等。
5.如權(quán)利要求4所述的四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，其特征在于，所述四個敏感單元的上電極的大小相等。
6.如權(quán)利要求5所述的四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，其特征在于，四個敏感單元的上電極以及下電極的形狀均為正方形；所述的2X2矩陣的行距X等于列距Y ;正方形的邊長L與行距X的比值L/X滿足:0.2≤L/X≤5。`
7.如權(quán)利要求6所述的四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，其特征在于，正方形的邊長L與行距X的長度相等。
8.如權(quán)利要求2至7中任何一項(xiàng)所述的四元數(shù)字式熱釋電紅外傳感器，其特征在于，所述基片的材質(zhì)為熱釋電陶瓷。
【文檔編號】G01J5/10GK203479404SQ201320530463
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】張潔偉, 鄭超, 湯雷, 沈志明, 王文瑋, 陳毓煒 申請人:張潔偉, 鄭超, 湯雷, 沈志明, 王文瑋, 陳毓煒