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被动红外探测器的工作原理和选用

在电子防盗探测器领域, 被动红外探测器的应用非常广泛, 但随着入侵者的反侦测技术手段 的不断提高,从而对探测器的要求也越来越高,普通被动红外探测器的局限性越来越明显。 而有部分人员对被动红外探测器最核心的探测器件的基本原理并不十分了解, 本文将对该类 产品做一解析。 被动式红外探测器的工作原理 任何高于绝对零度的物体都会释放出红外线, 温度越高, 红外辐射的峰值波长就越短。 通常, 人体可辐射出中心波长为 9μm—10μm 的红外线,而热释电探测器的波长在 0.2—20μm 范围内几乎是不变的,所以我们在芯片表面贴上截止波长为 7—10μm 的滤光片,于是就可 得到只对人体敏感的热释电红外探测器。 ? 热释电探测器用于防盗报警系统的电路构成方框图如图 1 所示。 这是由菲涅尔透镜、 热释电 传感器、放大器、滤波器、电平比较器、驱动电路、继电器和稳压电源等组成。菲涅尔透镜 的构造如图 2 所示。 它是由聚乙烯材料注压而成的薄片, 在薄片上压制有三种不同宽度的分 格竖条,单个竖条平面实际上是一些同心的螺旋线。它的作用是聚集红外线能量,当人体在 菲涅尔透镜前面通过时, 它具有将连续的红外辐射分割成断续红外辐射的能力, 从而可形成 红外脉冲。?

由于热释电是交流器件,它只能探测入侵的移动人体。因此,在实际使用中,把探测器放置 在所要防范的区域里,那些固定的景物如厂房、展厅、柜台展品就成为不动的背景。背景辐 射的微小信号变化,就是背景噪声。 热释电红外探测器有双源、四源等种类,红外源几何形状有方形和交迭形,有模拟式或数字 式自动脉冲数调节等。 一般,普通的被动红外探测器虽然有功耗小、隐蔽好、无辐射、价格低等优点,但在有些情 况下存在探测能力低和发生误报的缺点。 随着现代光电等科学技术的发展, 目前新型的被动 红外探测器,基本上解决了过去普通被动红外探测器的不足。 被动式红外探测器的选用 被动红外探测器的选购要点 1、外形工艺与外壳密封性能

外形美观、工艺好,说明生产厂正规;外壳密封性能好,就能防止气流与小昆虫入内引起温 度变化能造成误报。 2、探测能力、作用距离与警戒范围 被动红外探测器的探测能力可被泡沫、喷雾(这是入侵者经常使用的手段) 、纸、衣物等遮 挡而下降, 这可看其设备是否采用独特的电子适配器实时防遮挡部件, 如有就能监视探测器, 防止被遮挡或被破坏。如探测器窗口或靠近探测器的任何区域,被泡沫、金属片、喷雾、帽 子、纸板、盒子和衣物等物品所遮挡,都将进入报警状态。在白天模式下,一旦探测器被遮 挡,这种遮挡报警会同时显示在防遮挡监视输出继电器和报警输出继电器上。这时,报警继 电器会停止,而防遮挡输出会启动,直至遮挡被挪走为止。 然后再看该红外探测器的作用距离的远近与警戒范围的大小, 能符合自己的需要就行; 最后 再看在探测器规定的安装高度下, 所警戒的角度与探测器下视区的角度, 看有否盲区及其大 小等。 3、能否防拆防破坏以及易于安装调试 有的整体结构性能好,具有防拆防破坏功能;有的采用独特的电子线路(带插头)和感应器 分开设计技术, 使探测器安装更为简便; 现在大多有完备的电压监控电子线路和感应器自动 的定期自检功能,使调试更为简便。 4、是否采用 FSP、自适应处理、温度补偿与防宠物等技术 FSP(First Step Processing)技术:即第一步处理技术(BOSCH 中有) ,该技术根据不同信 号源产生的信号幅度、 极性、 周期以及曲线坡度等指标进行判断, 自动调整探测器的灵敏度。 因此,可对人体目标即时作出正确反应,而不会受其他信号源的干扰。 自适应处理技术:该技术能对环境干扰自动进行调整,可以适应不同的背景干扰噪声,最大 程度地降低误报,且不牺牲对正常移动人体入侵信号的灵敏度。 ? 温度补偿技术: 该技术能使人体温度与环境温度极端接近的极限条件下保持一贯的稳定性和 灵敏度,以确保在各种环境下(尤其我国南方闷热潮湿地区)均能正常地工作。实际上,虽然 体温和环境差别不大,也可通过差分方式迅速侦测出视场里微小的温度变化等。 防宠物技术:现在的被动红外探测器,均有防小宠物过滤功能。如 BOSCH 的被动红外探测 器可以防止 13.6kg 以下的宠物产生的误报; 其三鉴探测器可防止 45kg 以下的动物产生的误 报。 5、电磁兼容性 EMC 及认证合格证 看有否电磁屏蔽与滤波电路, 以及对热释电探测器的信号是否进行数码化处理, 如有则可消 除外界的射频等电磁干扰信号以及内部电路噪声与热释电感应器的信号的瞬变等干扰。这 样,有认证合格证即可。 6、根据需要选择使用温度 在南方使用主要考虑高温,而北方使用则主要考虑低温,还可根据使用地区与室内、外场所 的情况而选择。

7、响应时间 当人走进被动红外探测器的作用距离内与警戒范围内时, 报警要能及时响应, 那种人已走出 警戒范围才报警的产品,就不可取。 8、功耗与寿命 整机电源电压与电流的大小决定其功耗的大小, 一般家用希望功耗越小越好。 整机的使用寿 命决定于电路设计的合理性与所选用的元器件的质量,显然用户希望寿命长些好。 被动红外探测器的安装使用要点 1、严格按照规定的高度安装。通常,严格按产品说明书上规定的高度安装,这样,该探测 器才可获得最大探测的有效距离。 2、安装在入侵者最可能通过的地方,并有最佳的角度。通常,被动红外探测器对横向切割 探测视区的人体运动最敏感, 因而其安装位置应使入侵者通过的路径与探测器视线有最隹的 夹角(即 90 度);若为双鉴探测器,其夹角应为 45 度为好。 ? 3、不要面对玻璃门窗、冷热通风口或冷热源安装,也不要安装在易振动的物体上


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