37款感測器和模組的提法，在網路上廣泛流傳，其實Arduino能夠相容的感測器模組肯定是不止37種的。鑑於本人手頭積累了一些感測器與模組，依照實踐出真知（動手試試）的理念，以學習和交流為目的，這裡準備逐一做做實驗，不管能否成功，都會記錄下來——-小小的進步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。
【Arduino】108種感測器模組系列實驗（資料+程式碼+圖形+模擬）
實驗十七:HC-SR312微型熱釋電人體感應感測器模組
熱釋電效應
在某些絕緣物質中，由於溫度的變化引起極化狀態改變的現象稱為熱釋電效應。能實現熱釋電效應的物質被稱為熱電體。熱電體物質有硫酸三甘肽（TGS）、鐵電鈦酸鋇、電氣石和蔗糖等。這一現象早在2300年前就被人們發現了，但對它的研究則始於18世紀。現在它成為固體物理中最活躍的研究領域之一。因為鐵電體的熱釋電係數比一般熱電體大得多，故成為應用廣泛的熱電體材料，除TGS及其衍生物外，鐵電陶瓷（如PZT、PLZT等）成為易於透過組份改變控制性能、適於批次生產、價廉的實用型熱電材料。
熱釋電效應在近10年被用於熱釋電紅外探測器中，廣泛地用於輻射和非接觸式溫度測量、紅外光譜測量、鐳射引數測量、工業自動控制、空間技術、紅外攝像中。我國利用ATGSAS晶體制成的紅外攝像管已開始出口國外。其溫度響應率達到4~5μA/℃，溫度解析度小於0。2℃，訊號靈敏度高，影象清晰度和抗強光干擾能力也明顯地提高，且滯後較小。此外，由於生物體中也存在熱釋電現象，故可預期熱釋電效應將在生物，乃至生命過程中有重要的應用。
熱釋電元件
熱釋電元件（探頭）有多種型號，但結構、外型和電引數大致相同，一般由敏感元件、場效電晶體、阻抗變換器和濾光窗等構成，並在氮氣環境下封裝。
熱釋電紅外感測器在結構上引入場效電晶體，其目的在於完成阻抗變換。由於熱電元輸出的是電荷訊號，並不能直接使用，因而需要用電阻將其轉換為電壓形式。故引入的N溝道結型場效電晶體應接成共漏形式來完成阻抗變換。熱釋電紅外感測器由感測探測元、干涉濾光片和場效電晶體匹配器三部分組成。設計時應將高熱電材料製成一定厚度的薄片，並在它的兩面鍍上金屬電極，然後加電對其進行極化，這樣便製成了熱釋電探測元。
菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前方產生一個交替變化的“盲區”和“高靈敏區”，以提高它的探測接收靈敏度。當有人從透鏡前走過時，人體發出的紅外線就不斷地交替從“盲區”進入“高靈敏區”，這樣就使接收到的紅外訊號以忽強忽弱的脈衝形式輸入，從而強化其能量幅度。
人體輻射的紅外線中心波長為9~10——um，而探測元件的波長靈敏度在0。2~20——um範圍內幾乎穩定不變。在感測器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的視窗，這個濾光片可透過光的波長範圍為7~10——um，正好適合於人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線感測器。
熱釋電人體紅外感測器的特點是，它只在由於外界的輻射而引起本身溫度變化時，才給出一個相應的電訊號，當溫度的變化趨於穩定後，就不再有訊號輸出。所以，熱釋電訊號與它本身的溫度變化率成正比，即熱釋電感測器只對運動的人體敏感。通常，敏感單元材料阻抗非常高，因此要用場效電晶體進行阻抗變換後才能實際使用。電路中高阻值電阻Rg 的作用是釋放柵極電荷，使場效電晶體正常工作；採用源極輸出時，要外接源極電阻Rs，源極電壓約為0。4 ~ l。0V。製成敏感單元的PZT（ 鋯鈦酸鉛） 是一種光譜材料，能探測各種波長輻射。為了使感測器對人體最敏感，而對太陽、電燈光等有抗干擾性，感測器採用了濾光片做視窗。濾光片使人體輻射的紅外線最強的波長正好落在濾光窗相應波長的中心處，所以濾光窗能有效地讓人體所輻射的紅外線透過，而阻止太陽光、燈光等可見光中的紅外線透過，以免引起干擾。為提高感測器的靈敏度，可在感測器前1 ~ 5cm處放置菲涅爾透鏡，使探測距離從一般的2m 提高到10 至20m。在實驗室試驗時，可不加菲涅爾透鏡。在實際應用中，感測器往往需要預熱，這是由感測器本身決定的。一般被動紅外探測器需要一分鐘左右的預熱時間。
熱釋電人體紅外感測器優缺點
優點：
本身不發任何型別的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。價格低廉。
缺點：
◆容易受各種熱源、光源干擾
◆被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收。
◆環境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度明顯下降，有時造成短時失靈。
要點：
應避開日光、汽車頭燈、白熾燈直接照射，也不能對著熱源（如暖氣片、加熱器）或空調，以避免環境溫度較大的變化而造成誤報；安裝必須牢固，避免因風吹晃動而造成誤報；感測器表面不允許用手摸；光學透鏡外表面要定期用溼軟布或棉花擦淨，避免塵土影響靈敏度；安裝高度2m。
一些常用電路
HC-SR312微型人體感應感測器模組是基於熱釋電效應，被動式人體紅外線技術的數字智慧自動控制產品，靈敏度高，可靠性強，廣泛應用於各類自動感應電器裝置。
電原理圖
技術引數
1。工作電壓：DC 2。7-12V；
2。靜態功耗：＜0。1mA；
3。延時時間：2秒；
4。封鎖時間：2秒；
5。觸發方式：可重複；
6。感應範圍：≤100度錐角，3-5米；（需根據具體的透鏡）
7。工作溫度：-20 - +60℃
8。PCB外形尺寸：10mm*8mm
9。模組透鏡：小透鏡
模組接腳圖
應用範圍
■ 人體感應燈具 ■ 人體感應玩具
■ 安防產品 ■ 工業自動化控制
■自動感應電器裝置■電池供電自動控制等
功能特點
a、 超小體積，靈敏度高，可靠性強，超低電壓工作模式。
b、抗干擾性增強，內部採用數字訊號處理，直接高低電平輸出。
c、 全自動感應：人進入其感應範圍則輸出高電平，人離開感應範圍則自動延時關閉高電平，輸出低電平。
d、可重複觸發方式：即感應輸出高電平後，在延時時間段內，如果有人體在其感應範圍活動，其輸出將一直保持高電平，直到人離開後延時，才變為低電平（即：感應模組檢測到人體的每一次活動後會自動順延一個延時時間段，並且以最後一次活動的時間為延時時間的起始點）。
模組的VOUT腳輸出的是開關量，有人接近感應模組時，輸出高電平，人離開後恢復成低電平。所以，可接微控制器的任何一個IO腳都行，可採用查詢法，查詢所接引腳的狀態，就知道VOUT腳是高電，還是低電平，從而判是否有人接近了。
實驗測試圖
/*
【Arduino】108種感測器模組系列實驗(資料+程式碼+圖形+模擬)
實驗十七:HC-SR312微型熱釋電感測器模組
*/
void setup()
{
pinMode(3,INPUT);
pinMode(13,OUTPUT);
}
void loop()
{
if (digitalRead(3)) {
digitalWrite(13, HIGH);
delay(1000);
}
else
{
digitalWrite(13, LOW);
}
}
