一文解析智能家居组件——人体传感器的原理和优势及缺点

时间： 2024-05-25 来源：KODENSHI（可天士公众号）

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人体传感器是智能家居中用的最多的组件之一，其基本功能就是感应人体的移动。

原理

目前市面上绝大部分人体传感器的原理都是热释电效应，也有部分产品采用热电堆技术，可以实现静止人体的检测，但是目前成本较高、技术不够成熟且应用极少。

热释电效应是指一些具有自发式极化的晶体，在温度发生变化的情况下，会导致某一方向上产生表面极化电荷，也就是电位发生变化。红外线具有明显的热效应，所有物体都会向外辐射与本身温度相关的红外线，人体也一样，因此红外线照射到热释电材料上，就会导致热释电材料产生微弱的电位变化，将此电位变化的信号调理、放大后就能判断是否有人体移动。

人体发出的红外线十分微弱，所以人体传感器一般都加入可以汇聚人体发出，因此使用非常广泛。但是从原理可以看出，这种人体传感器只能通过菲涅尔透镜部分汇聚，以产生交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，人体移动时发出的红外线会交替的通过“盲区”和“高灵敏区”，从而实现更高的检测精度。同时菲涅尔透镜加入滤光片，此滤光片只让人体发出的特定波长的红外线透过，去除其他红外线的干扰，以提高探测灵敏度。

优势和缺点

因为用于人体红外线检测的热释电材料价钱便宜，功耗极低，所以使用非常广泛，但从原理可以看出，这种人体传感器只能传感人体的移动，也就是人体发出红外线的变化，如果人体静止不动，传感器是无法分辨的。当然，正常的人体绝对静止不动是不可能的，说得准确一点就是人体移动的幅度要大于菲涅尔透镜产生的“盲区”和“高灵敏区”，所以，离人体传感器越近，则人体传感器分辨微弱的人体动作的能力越强。

另外，对于人体传感器来讲，它探测的是人体移动导致的红外线的变化，而和人体体温接近的物体或者生物，如小猫、小狗等宠物、暖气片、车灯等也会误触发人体传感器。如果人体发出的红外线被玻璃、浴帘等材质阻挡，或者环境温度和人体体温非常接近，人体传感器依然可能发生探测不到人体的情况。

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