人体温度测量系统的研制(9)

人体温度测量系统

由于系统采用锂电池供电，所以采用了多方面的低功耗措施，具体有： (1)

低电压、低功耗工作单片机：PIC16C770在频率37kHZ、电压2.5V

下工作是工作电流仅为11µA并且还有睡眠模式，睡眠模式下电流只有1µA。

(2) (3)

温度测量调理电量采用低电压功耗可关断的运放芯片。 显示采用功耗极低的显示方案。

3．2温度采集与转换电路

3.2.1 温度采集

温度采集的主体---热释电传感器是一种被动红外探测器，它可以检测出人体发出的红外线并把它转换为电信号。

热释电传感器由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成。在敏感元件两面做上电极，当人体在热释电传感器前运动时，人体发出的红外线会使铁电体（利用热释电效应制成的敏感材料）发生温度变化，由于敏感材料具有热释电效应（电石、水晶、酒石酸钾钠、钛酸钡等晶体受热产生温度变化时，其原子排列将发生变化，晶体自然极化，在其两表面产生电荷的现象称为热释电效应），在其两个电极上就会产生微弱的电压，此微弱的电压可有后续电路处理。

由于铁电体输出阻抗极高，在传感器中连接了一个场效应管进行阻抗变换，由于场效应管源极会输出一个0.3～1.5V的电压，这一电压信号就可以用普通的放大器进行处理了。为了保证热释电传感器对人体发出的红外线具有最高的灵敏度，防止其他光线对热释电传感器的干扰，在传感器的进光口加了一个滤光片。让红外线通过，而其他的光被阻挡，红外滤光片选取入射波长为7.5～14μm，将人体辐射的红外光（9.4μm）正好包括其中。

另外，为了提高热释电传感器的监视范围和提高灵敏度，常把一种称为菲涅尔透镜的装置和热释电传感器组装在一起。菲涅尔透镜实际上是利用软塑料片压成制成的透镜组，上面的每一个单元的透镜知识一个不大的视场角。相邻的两个单元透镜的视场即不连续也不交叠，中间都相隔一个盲区。当人体在菲涅尔透镜，又走出这一视场，热释电传感器检查到这种变化的人体红外辐射信号后，就可以输出一个变化的电信号。加上菲涅尔透镜的热释电传感器视野范围更大，灵敏度更高。如图3、图4所示：