3 系统结构及功能
系统设计包括主控制器ADuC845及外围电路、红外发光管驱动电路、红外传感器信号放大电路、通信电路、4～20mA输出电路、液晶显示、电源等。系统结构如图2所示。
3．1 红外发光管驱动电路
红外发光管选用PerkinElmer公司的IRL715。它是一种白炽灯，采用低频电调制，波长从可见光到5μm，适合CH（3～3．5μm）和CO2（4．15～4．4 μm）。有条件限制的适合CO（4．6μm）的探测，输出可靠稳定，时间常数短，工作在5 V电源时，寿命可达40000 h。IRL715采用了1 Hz脉冲调制，主控制器ADuC845通过引脚发送脉冲信号控制发光管的调制过程。
3．2 红外传感器信号放大电路
红外传感器选用PerkinElmer公司的PYS 3228TCG2／G20。当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，这种由于热变化产生的电极化现象，被称为热释电效应。通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能表现出来。当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心相对移位，自发极化发生变化，晶体表面就会产生电荷耗尽，电荷耗尽的状况正比于极化程度。能产生热释电效应的晶体称为热释电体或热释电元件，其常用的材料有单晶（LiTaO3等）、压电陶瓷（PZT等）及高分子薄膜（PVFZ等）。热释电传感器利用的正是热释电效应，是一种温度敏感传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，元件两个表面做成电极，当传感器监测范围内温度有△T的变化时，热释电效应会在两个电极上会产生电荷△Q，即在两电极之间产生一微弱电压△V。由于它的输出阻抗极高，所以传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷△Q会跟空气中的离子所结合而消失，当环境温度稳定不变时，△AT=0，传感器无输出。如果在热电元件接上适当的电阻，当元件受热时，电阻上就有电流流过，在两端得到电压信号。
