在電子防盜探測(cè)器領(lǐng)域,被動(dòng)紅外探測(cè)器的應(yīng)用非常廣泛,但隨著入侵者的反偵測(cè)技術(shù)手段的不斷提高,從而對(duì)探測(cè)器的要求也越來越高,普通被動(dòng)紅外探測(cè)器的局限性越來越明顯。而有部分人員對(duì)被動(dòng)紅外探測(cè)器最核心的探測(cè)器件的基本原理并不十分了解,本文將對(duì)該類產(chǎn)品做一解析。
被動(dòng)式紅外探測(cè)器的工作原理
任何高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)釋放出紅外線,溫度越高,紅外輻射的峰值波長(zhǎng)就越短。通常,人體可輻射出中心波長(zhǎng)為9μm—10μm的紅外線,而熱釋電探測(cè)器的波長(zhǎng)在0.2—20μm范圍內(nèi)幾乎是不變的,所以我們?cè)谛酒砻尜N上截止波長(zhǎng)為7—10μm的濾光片,于是就可得到只對(duì)人體敏感的熱釋電紅外探測(cè)器。
熱釋電探測(cè)器用于防盜報(bào)警系統(tǒng)的電路構(gòu)成方框圖如圖1所示。這是由菲涅爾透鏡、熱釋電傳感器、放大器、濾波器、電平比較器、驅(qū)動(dòng)電路、繼電器和穩(wěn)壓電源等組成。菲涅爾透鏡的構(gòu)造如圖2所示。它是由聚乙烯材料注壓而成的薄片,在薄片上壓制有三種不同寬度的分格豎條,單個(gè)豎條平面實(shí)際上是一些同心的螺旋線。它的作用是聚集紅外線能量,當(dāng)人體在菲涅爾透鏡前面通過時(shí),它具有將連續(xù)的紅外輻射分割成斷續(xù)紅外輻射的能力,從而可形成紅外脈沖。
由于熱釋電是交流器件,它只能探測(cè)入侵的移動(dòng)人體。因此,在實(shí)際使用中,把探測(cè)器放置在所要防范的區(qū)域里,那些固定的景物如廠房、展廳、柜臺(tái)展品就成為不動(dòng)的背景。背景輻射的微小信號(hào)變化,就是背景噪聲。
熱釋電紅外探測(cè)器有雙源、四源等種類,紅外源幾何形狀有方形和交迭形,有模擬式或數(shù)字式自動(dòng)脈沖數(shù)調(diào)節(jié)等。
一般,普通的被動(dòng)紅外探測(cè)器雖然有功耗小、隱蔽好、無輻射、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),但在有些情況下存在探測(cè)能力低和發(fā)生誤報(bào)的缺點(diǎn)。隨著現(xiàn)代光電等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,目前新型的被動(dòng)紅外探測(cè)器,基本上解決了過去普通被動(dòng)紅外探測(cè)器的不足。
被動(dòng)式紅外探測(cè)器的選用
被動(dòng)紅外探測(cè)器的選購(gòu)要點(diǎn)
1、外形工藝與外殼密封性能
外形美觀、工藝好,說明生產(chǎn)廠正規(guī);外殼密封性能好,就能防止氣流與小昆蟲入內(nèi)引起溫度變化能造成誤報(bào)。
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2、探測(cè)能力、作用距離與警戒范圍
被動(dòng)紅外探測(cè)器的探測(cè)能力可被泡沫、噴霧(這是入侵者經(jīng)常使用的手段)、紙、衣物等遮擋而下降,這可看其設(shè)備是否采用獨(dú)特的電子適配器實(shí)時(shí)防遮擋部件,如有就能監(jiān)視探測(cè)器,防止被遮擋或被破壞。如探測(cè)器窗口或靠近探測(cè)器的任何區(qū)域,被泡沫、金屬片、噴霧、帽子、紙板、盒子和衣物等物品所遮擋,都將進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。在白天模式下,一旦探測(cè)器被遮擋,這種遮擋報(bào)警會(huì)同時(shí)顯示在防遮擋監(jiān)視輸出繼電器和報(bào)警輸出繼電器上。這時(shí),報(bào)警繼電器會(huì)停止,而防遮擋輸出會(huì)啟動(dòng),直至遮擋被挪走為止。
然后再看該紅外探測(cè)器的作用距離的遠(yuǎn)近與警戒范圍的大小,能符合自己的需要就行;最后再看在探測(cè)器規(guī)定的安裝高度下,所警戒的角度與探測(cè)器下視區(qū)的角度,看有否盲區(qū)及其大小等。
3、能否防拆防破壞以及易于安裝調(diào)試
有的整體結(jié)構(gòu)性能好,具有防拆防破壞功能;有的采用獨(dú)特的電子線路(帶插頭)和感應(yīng)器分開設(shè)計(jì)技術(shù),使探測(cè)器安裝更為簡(jiǎn)便;現(xiàn)在大多有完備的電壓監(jiān)控電子線路和感應(yīng)器自動(dòng)的定期自檢功能,使調(diào)試更為簡(jiǎn)便。
4、是否采用FSP、自適應(yīng)處理、溫度補(bǔ)償與防寵物等技術(shù)
FSP(First Step Processing)技術(shù):即第一步處理技術(shù)(BOSCH中有),該技術(shù)根據(jù)不同信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)幅度、極性、周期以及曲線坡度等指標(biāo)進(jìn)行判斷,自動(dòng)調(diào)整探測(cè)器的靈敏度。因此,可對(duì)人體目標(biāo)即時(shí)作出正確反應(yīng),而不會(huì)受其他信號(hào)源的干擾。
自適應(yīng)處理技術(shù):該技術(shù)能對(duì)環(huán)境干擾自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,可以適應(yīng)不同的背景干擾噪聲,最大程度地降低誤報(bào),且不犧牲對(duì)正常移動(dòng)人體入侵信號(hào)的靈敏度。
溫度補(bǔ)償技術(shù):該技術(shù)能使人體溫度與環(huán)境溫度極端接近的極限條件下保持一貫的穩(wěn)定性和靈敏度,以確保在各種環(huán)境下(尤其我國(guó)南方悶熱潮濕地區(qū))均能正常地工作。實(shí)際上,雖然體溫和環(huán)境差別不大,也可通過差分方式迅速偵測(cè)出視場(chǎng)里微小的溫度變化等。
防寵物技術(shù):現(xiàn)在的被動(dòng)紅外探測(cè)器,均有防小寵物過濾功能。如BOSCH的被動(dòng)紅外探測(cè)器可以防止13.6kg以下的寵物產(chǎn)生的誤報(bào);其三鑒探測(cè)器可防止45kg以下的動(dòng)物產(chǎn)生的誤報(bào)。
5、電磁兼容性EMC及認(rèn)證合格證
看有否電磁屏蔽與濾波電路,以及對(duì)熱釋電探測(cè)器的信號(hào)是否進(jìn)行數(shù)碼化處理,如有則可消除外界的射頻等電磁干擾信號(hào)以及內(nèi)部電路噪聲與熱釋電感應(yīng)器的信號(hào)的瞬變等干擾。這樣,有認(rèn)證合格證即可。
6、根據(jù)需要選擇使用溫度
在南方使用主要考慮高溫,而北方使用則主要考慮低溫,還可根據(jù)使用地區(qū)與室內(nèi)、外場(chǎng)所的情況而選擇。
7、響應(yīng)時(shí)間
當(dāng)人走進(jìn)被動(dòng)紅外探測(cè)器的作用距離內(nèi)與警戒范圍內(nèi)時(shí),報(bào)警要能及時(shí)響應(yīng),那種人已走出警戒范圍才報(bào)警的產(chǎn)品,就不可取。
8、功耗與壽命
整機(jī)電源電壓與電流的大小決定其功耗的大小,一般家用希望功耗越小越好。整機(jī)的使用壽命決定于電路設(shè)計(jì)的合理性與所選用的元器件的質(zhì)量,顯然用戶希望壽命長(zhǎng)些好。
被動(dòng)紅外探測(cè)器的安裝使用要點(diǎn)
1、嚴(yán)格按照規(guī)定的高度安裝。通常,嚴(yán)格按產(chǎn)品說明書上規(guī)定的高度安裝,這樣,該探測(cè)器才可獲得最大探測(cè)的有效距離。
2、安裝在入侵者最可能通過的地方,并有最佳的角度。通常,被動(dòng)紅外探測(cè)器對(duì)橫向切割探測(cè)視區(qū)的人體運(yùn)動(dòng)最敏感,因而其安裝位置應(yīng)使入侵者通過的路徑與探測(cè)器視線有最隹的夾角(即90度);若為雙鑒探測(cè)器,其夾角應(yīng)為45度為好。
3、不要面對(duì)玻璃門窗、冷熱通風(fēng)口或冷熱源安裝,也不要安裝在易振動(dòng)的物體上。