红外探测器知识

探测器知识:
红外探测器的关键器件:红外传感器、菲涅尔透镜。
红外分为主动红外和被动红外。其中主动红外主要用于安防的对射产品;被动红外主要用于室内使用的探测器(如我公司的产品全部都是属于被动红外)。被动红外依据传感器的工作方式又可以分为单源、双源和四源红外。我司使用的一般都为双源红外。但方向识别的探测器(912E915E)是用四源红外。我公司的四源传感器价格昂贵,在号码池25元左右。
网版张力计现市面上的传感器大多为进口传感器。其中知名的品牌有日本的尼赛拉(温度37度左右容易死机)、德国的海鳗(最低温度只能在-20度左右)。红外传感器容易受温度、冷热气流和强光、EMI(电磁)和RFI(射频)的干扰。
菲涅尔透镜的主要作用是将外界的红外线聚焦到传感器上。探测器的探测范围由它决定;防宠物功能和幕帘功能也靠它来实现。
微波知识:
物理学中的多普勒原理告诉我们,在微波段,当以一种频率发送时,当有移动物体时,将以另一种频率反射,这样发射频率和反射频率有一个频率差异。微波的工作方式是由微波头来发射一定频率的微波,利用多普勒原理,接收因物体移动所反射回来的微弱微波,来判断是否有人入侵。微波探测原理在理论上是比较复杂的。但在探测器中,除了我们应该了解微波探测的基本概念之外,还需要了解微波的传播具有对建筑物的穿透性,所以如果在室内安装了三技术的微波探测器,如果灵敏度调整不当,就有可能辐射到室外,这样就可能引起误报。微波受温度的影响不大,但它可以穿墙,对物体的移动敏感,一般和红外配合使用来降低误报,也就是我们业界所说的双鉴。
公司产品命名法则:(红外类)
公司产品的型号后面都会有一个或几个英文字母的后缀。他们各自代表的含义如下:
A:双源被动红外
B:防宠物
C:双鉴
动物添加剂
D:单幕帘
E:双幕帘(方向识别)
F:无线
G:下视
H:防遮挡
探测器报警均为常闭(NC)输出,不过后续产品增加了常开(NO)和常闭可选。防拆开关都为常闭输出。
红外探测器原理:任何物体都会发出不同波长的红外线,正是应用这种特殊的特性,专门制成了一种对人的波长特敏感的传感器。就是我们通常所说的红外管。当接收到外界的红外时,传感器里内部电阻会发生相应的改变,电压随之发生变化,通过后续一系列的放大、比较等电路,单片机(MCU)检测是否报警。然后推动继电器动作。
被动红外探测器在安防工程中的应用
被动红外探测器是一种在安防工程中使用极为普遍的一类探测器。但要其正常使用,既要防止漏报,又要减少误报,特别是如何将误报现象降到最低的限度是一个摆在广大工程设计人员面前的一个课题。要做到这一点,必须首先要了解被动红外探测器的一些基本概念及其技术特点,这样才能根据这些基本的技术特点,从安装、调试、使用等各个环节,按照探测器的基本技术特点,这样才能最大限度的发挥探测器的最大功效。
1 被动红外探测器红外探测的基本概念智慧交通沙盘
在警戒范围内,为什么人在移动时被动红外探测器能够发生报警信号呢?
在自然界,任何高于绝对温度(- 273度)时物体都将产生红外光谱,不同温度的物体,其释放的红外能量的波长是不一样的,因此红外波长与温度的高低是相关的。
在被动红外探测器中有两个关键性的元件,一个是热释电红外传感器(PIR),它能将波长为812um之间的红外信号变化转变为电信号,并能对自然界中的白光信号具有抑制作用,因此在被动红外探测器的警戒区内,当无人体移动时,热释电红外感应器感应到的只是背景温度,当人体进人警戒区,通过菲涅尔透镜,热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号,因此,红外探测器的红外探测的基本概念就是感应移动物体与背景
物体的温度的差异。另外一个器件就是菲涅尔透镜,菲涅尔透镜有两种形式,即折射式和反射式。菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用,即将热释的红外信号折射(反射)在PIR上,第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区,使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号,这样PIR就能产生变化的电信号。 (如图)

2 动红外探测器的警戒区域感应模型分析
任何一种被动红外探测器在其出厂说明书上都有感应视区的模型图。(如图)
那么从这个模型上我们可以了解哪些信息呢?
探测器应该安装的高度
探测器下视区的角度应是多少
最远的警戒范围
最宽的警戒作用距离
警戒角度
可视感应带的方向有了这些信息就可以对被动红外探测器有一个基本的了解,对正确使用被动红外探测器将有很大的帮助作用。
3 关于被动红外探测器的防宠物功能
被动红外探测器发展到今天,在技术上已经比较成熟,防小宠物是被动红外探测器的一种重要的功能,每个生产厂家对抗小宠物干扰的处理方式是不一样的,但不外乎有两种方式: 一种是物理方式,即通过菲涅尔透镜的分割方式的改变来降低由于小宠物引起误报的概率,这种方式是表面的,效果也是有限的。第二种方式是采用对探测信号处理分析方式,以美国迪信公司生产的DS835为例,主要是对探测的信号进行数据采集,然后分析其中的信号周期,幅度,极性(如图)
这些因素具体反应出移动物体的 速度、热释红外能量的大小,以及单位时间内的位移。探测器中的微处理器将采集的数据进行分析比较,由此 判断移动物体可能是人还是小动物。
由此看来,我们要注意的是被动红外探测器的防小宠物的功能是相对的。这种相对性包括
两个方面,一个是防宠物是相对的,相对于没有防宠物功能的探测器其误报率是大大降低了,它对小宠物的数量和大小有一定限度的。第二方面是安装位置是要有一定要求的,并不是随意的安装就可以达到防小宠物功能,在安装时,必须要仔细理解探测器的说明书中的具体要求。
4 三技术被动红外探测器中的微波探测器原理
物理学中的多普勒原理告诉我们,在微波段,当以一种频率发送时,在微波能虽覆盖的范围内,当有移动物体时,将以另一种频率反射,这样发射频率和反射频率有一个频率差异。这种频率差异与很多因素有关,其中包括移动物体的速度,与探测器的径向角度等。微波探测原理在理论上是比较复杂的。但在三技术红外探测器中,除了我们应该了解微波探测的基本概念之外,还需要了解微波的传播具有对建筑物的穿透性,所以如果在室内安装了三技术的微波探测器,如果灵敏度调整不当,就有可能辐射到室外,这样就可能引起误报。
    证件识别被动红外探测技术是一种应用比较广泛的探测系统,这种系统是专门用来检测物体辐射红外线的方式进行工作的。在自然界中,任何高于绝对零度(-273.15o)的物体都可以辐射
出红外线,而且辐射能量的大小与物体表面温度有关.被动红外探测器采用热释电人体红外传感器(PIR)作为信号捡取装置,热释电人体红外传感器(PIR)单元对红外线感受表现在敏感单元的温度,而温度变化导致电信号的变化,因热释电人体红外传感器(PIR)的特定结构(PIR由敏感单元、阻抗变换管、滤光窗、等组成,决定了它具有二维识别的特性,也就是说满足于这种探测器的条件有两个:第一、必须是生物体,第二、物体必须要运动。又用热释电人体红外传感器(PIR)加装了滤光窗,能有效地让人体辐射的红外光(波长为7-14μm)通过。所以对人体有较高的灵敏度,而对于小动物则灵敏度大大下降。可以有效地防止小动物入侵防区而引起误报警,热释电人体红外传感器(PIR)配合菲涅尔透镜可以将作用发挥到最大,菲涅尔透镜根据菲涅尔原理制成,把红外光线分成可见区跟盲区,同时又具有聚焦的作用,使热释电人体红外传感器(PIR)的灵敏度大大增加。加装菲涅尔透镜后,探测器可以达到20*20M,被动红外探测器的主要检测的运动方向为横向运动方向,对径向方向运动的物体检测能力比较差。被动红外探测器的缺点是环境温度影响比较大。它在相对温度(即环境温度与人体温度的差值)小的夏季,环境温度高,差值很小,灵敏度有所下降;在冬季,环境温度低,而人体的温度基本保持不变,固其差值大,从而灵敏度高,应用效果好。
  微波探测器是以多普勒效应为基础。(多普勒效应内容为:由于波源和接收者之间有存在相互运动而造成接收者接收到的频率与波源发出的频率之间发生变化。高频多普勒效应原理公式为:F收=(C±V)λ=F发±V/λ=F发±F移)。由发射机发出高频电磁波,在监视空间范围建立起三维的交变电磁场。接收机与发射机安装在同一机壳内,用于接收从监视区内反射回来的反射波,并将反射波的频率与发射波频率进比较作出判断。反应灵敏,对温度的变化,空气流的扰动和噪声等的干扰均不敏感,能穿透墙,玻璃等物体。微波探测器检测运动方向为径向运动方向,对横向方向运动的物体检测能力则比较差。缺点是必须安装在完全没振动的墙、柱上等,对金属表面或坚硬的混凝土时特别容易反射。
  综合上述分析被动红外的缺点刚好微波可以弥补,微波的缺点刚好红外可以弥补。被动红外检测方向为横向,而微波检测方向为径向,构成一个相当完善的三维空间,大大减少了监视死角。
  微波方面采用最新先进的平面式天线,可以有效的抑制信号的高次谐波及其他的干扰噪波,在电路上运用了高阻抗、低噪音的场效应管作振荡管,频率高达10.525G或10.587G,波长更短,解析力更强,分辨率更高,而且采用多级的巴特沃思有源滤波,信
号通带有很理想的平坦度,同时又采用了双重屏蔽系统技术,几乎完全滤除了干扰信号噪声,使性能达到最佳状态,误报率极低。
荀果 应用及注意事项:
  被动红外与微波复合探测器最好应用于室内,如房间、大厅、走廊等,银行的大厅、超市、珠宝店、商店等等。室外如车库前道路、别墅小花园等与公路相距较远的环境也可以安装应用,在小区里面可以结合主动红外对射系统和报警主机,在小区四周安装主动红外对射系统,对车库、室内、走廊等地方则可以安装被动红外与微波复合探测器。
  由于被动红外与微波复合型探测器是一种检测微弱信号的设备,安装时必须注意高度、灵敏度等问题,以达到最佳的防范效果。 
  1、根据说明书,结合实际确定最理想、最合理的安装角度、高度。
  2、不要正对冷热风口或冷热源。热释电人体红外传感器(PIR)感应作用与温度变化有密切的关系,冷热通风口和冷热源均有可能引起探测器的误报,常见的冷热源为空调、煤气炉及其他发热设备等。
  3、不宜口对易摆动的物体,易摆动物体将会使微波起作用,引起误报。易摆动的物体有比较常见的窗帘等。
  4、不宜对正玻璃的门窗,正对玻璃门窗会出现两个干扰,一是干扰,虽然热释电人体红外传感器(PIR)对白光是有很强的抑制作用,但毕竟不是100%抑制,避免正对玻璃门窗,才可以完全有效地抑制,二是门窗外有复杂的干扰环境人、车辆流动等。
  5、合理选择所使用的产品,可根据防范间大小,周边的环境等考虑。

本文发布于:2024-09-24 11:30:25,感谢您对本站的认可!

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