一种热释电红外探测器的单目设计

0引言

由于红外线是非可见光，与传统的探测技术相比较，红外探测器具有隐蔽性和保密性好、光谱响应宽、环境影响小、无需制冷等优点，广泛应用于报警探测领域。然而，该技术存在响应速度慢、无法对入侵目标进行定位等缺点，大大局限了红外探测技术在军用以及高端领域的发展[1-3]。为了解决这些问题，设计一种基于热释电被动式红外复眼探测器的单目，该复眼探测器要求能够在15 m的范围内对目标进行感知与定位，且目标距离10 m范围内的定位误差小于0.5 m。复眼探测器是由相当数量的单目按照一定的排列顺序组合而成的，因而单目结构的设计就是复眼正常工作的核心与关键，本设计就是针对热释电红外复眼的单目。

1热释电红外探测器的研究

1.1热释电红外探测器的工作原理

热释电红外探测器属于被动式的红外探测器，自身不向外发送红外线，可以接收探测区目标发出的任意波段的红外线，探测器内部的热释材料可以产生极化反应[3]。若恒定的红外线照射在热释材料上，其温度不变，热释材料内部的电荷与外部的异性电荷中和，材料表面呈电荷中性；若受到的红外辐射发生变化时，热释材料温度发生变化，其表面极化电荷发生变化，外部的自由电荷来不及中和，热释材料的表面形成一个外电场，这种现象称为热释效应[4-5]。通过外部电路，将热释材料表面的电荷信号转换为电压信号，通过对电压信号的处理实现对目标物的探测功能[6]。……