可靠,是集成探測(cè)器(雙鑒)最重要的因素。為保證集成探測(cè)器的可靠性,可采用多種技術(shù),如可采用在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中被稱為"四元防區(qū)邏輯"的標(biāo)志性專業(yè)技術(shù),以及結(jié)合最新的微波技術(shù)MAST (Microwave Area Shaping Technology,微波區(qū)域成形技術(shù));除此之外,還需要根據(jù)客戶需求,使探測(cè)器的安裝方便而簡(jiǎn)易,從而避免由于安裝不當(dāng)而引起的誤報(bào)及探測(cè)不到闖入。具體請(qǐng)看下文的進(jìn)一步闡述。
微波探測(cè)原理
微波探測(cè)的原理是探測(cè)器持續(xù)發(fā)射微波,并接收反射回的微波信號(hào)。當(dāng)探測(cè)區(qū)內(nèi)的目標(biāo)移動(dòng)時(shí),原發(fā)射信號(hào)與反射的信號(hào)之間會(huì)有頻率差異,通常稱為多普勒效應(yīng)。探測(cè)器的靈敏度取決于目標(biāo)的移動(dòng)速度、大小、反射能量的多少以及與探測(cè)器的距離。探測(cè)器會(huì)根據(jù)頻率改變的大小來(lái)生成相應(yīng)強(qiáng)度的探測(cè)信號(hào)。一般而言,探測(cè)信號(hào)的強(qiáng)弱取決于目標(biāo)的大小以及與探測(cè)器的距離。目標(biāo)越大,距離越短,生成的探測(cè)信號(hào)就越強(qiáng)。
除此以外,微波靈敏度與目標(biāo)移動(dòng)的速度也緊密相關(guān),效果。目標(biāo)緩慢移動(dòng)時(shí),微波傳感設(shè)備生成低頻信號(hào),目標(biāo)快速移動(dòng)時(shí)則生成高頻信號(hào);當(dāng)目標(biāo)移近或遠(yuǎn)離探測(cè)器時(shí),也會(huì)發(fā)生相同的情況:斜向移近或遠(yuǎn)離探測(cè)器生成的頻率會(huì)比直線移動(dòng)生成的頻率信號(hào)低,因?yàn)樾毕蚪咏蜻h(yuǎn)離探測(cè)器的速度更慢。兩個(gè)正以相同速度移動(dòng)的目標(biāo),走直線距離A ,生成頻率高的信號(hào),走斜線距離B, 生成頻率低的信號(hào)。
根據(jù)以上頻率特性,可專門(mén)設(shè)計(jì)了信號(hào)處理電路,以取消可能由于人體移動(dòng)而引起的頻率極高或極低的信號(hào)。根據(jù)此設(shè)計(jì),靈敏度也就取決于移動(dòng)速度。一般而言,傳統(tǒng)微波探測(cè)器在水平移動(dòng)方面的探測(cè)力較弱。而OPTEX的雙鑒探測(cè)器還針對(duì)各種運(yùn)動(dòng)方向的人體移動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)良好的探測(cè)性能。
PIR原理
PIR技術(shù)的基本原理是探測(cè)并接收移動(dòng)物體與背景之間的紅外能量變化。探測(cè)器的靈敏度取決于目標(biāo)與背景的溫差、目標(biāo)相對(duì)于背景的表面面積、目標(biāo)的表面面積、目標(biāo)的速度以及與探測(cè)器的距離。使用光學(xué)技術(shù)(如反射鏡和Fresnel菲涅爾透鏡)來(lái)構(gòu)成 PIR 探測(cè)區(qū)。
當(dāng)目標(biāo)穿過(guò)探測(cè)區(qū)時(shí),PIR 探測(cè)器將收到一個(gè)較強(qiáng)的探測(cè)信號(hào)。當(dāng)目標(biāo)正面移向探測(cè)器時(shí),探測(cè)器將收到一個(gè)相對(duì)較弱的信號(hào)。
在微波相同時(shí)使用 PIR,探測(cè)器靈敏度也會(huì)發(fā)生變化,但取決于目標(biāo)與探測(cè)器的距離和大小。探測(cè)距離越近,或目標(biāo)越大,則探測(cè)信號(hào)越強(qiáng)。對(duì)于光學(xué)設(shè)計(jì),探測(cè)區(qū)域的大小非常重要。如果探測(cè)區(qū)域太小,探測(cè)器將探測(cè)出目標(biāo)的大小。所有目標(biāo)都會(huì)形成相同的探測(cè)信號(hào),因?yàn)槠渲腥魏我粋€(gè)目標(biāo)都占滿了整個(gè)探測(cè)區(qū)。這也是與微波與PIR探原理的主要不同之處。PIR 探測(cè)會(huì)隨探測(cè)區(qū)域大小和結(jié)構(gòu)(稱為探測(cè)密度)的變化而有很大的不同。
目標(biāo)的移動(dòng)速度也在 PIR 設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的問(wèn)題。PIR 接收某一頻率的紅外能量,該頻率會(huì)根據(jù)目標(biāo)的移動(dòng)速度和方向而變化。熱電元件有其最佳的頻率設(shè)定,以提供最佳探測(cè)。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的透鏡,通過(guò)其最佳頻率能高效地將人體熱能傳遞到熱電元件。因此,PIR 的探測(cè)能力很大程度上也取決于其透鏡設(shè)計(jì)。[nextpage]
集成探測(cè)器的基本原理
集成探測(cè)器是將PIR與微波技術(shù)相結(jié)合,并且僅在兩個(gè)系統(tǒng)都同時(shí)探測(cè)到目標(biāo)時(shí)才生成警報(bào)。微波探測(cè)器與PIR探測(cè)器分別具有不同的物理特性。PIR探測(cè)器通過(guò)監(jiān)視PIR能量水平的變化來(lái)探測(cè)目標(biāo),而微波探測(cè)器通過(guò)監(jiān)視發(fā)射的微波信號(hào)與接收到的微波信號(hào)之間的頻率差異來(lái)探測(cè)目標(biāo)。
如果單獨(dú)改進(jìn)以上某些技術(shù),集成探測(cè)器的質(zhì)量和可靠性會(huì)進(jìn)一步提高。
PIR非常適合于人體探測(cè),因?yàn)樗軌蛱綔y(cè)發(fā)熱及移動(dòng)的物體。但安裝時(shí)必須注意避免靠近有急劇溫度變化和加熱器等易造成誤報(bào)警的地方。而微波探測(cè)器不受熱源影響,因此更加穩(wěn)定。
雙鑒探測(cè)器的三可靠性
雙鑒探測(cè)器可以從幾個(gè)方面來(lái)避免由于環(huán)境條件造成的誤報(bào),因此適用于各種環(huán)境。
微波技術(shù)
微波探測(cè)器用于探測(cè)移動(dòng)物體。如果有物體在探測(cè)區(qū)內(nèi)移動(dòng),例如熒光燈和水管內(nèi)流動(dòng)的水,都有可能引起誤報(bào)。但如果在安裝時(shí)根據(jù)具體環(huán)境設(shè)置靈敏度,則可以避免誤報(bào)。
一般而言,微波探測(cè)區(qū)域的中央是靈敏度最高的地方。以O(shè)PTEX雙鑒探測(cè)器來(lái)說(shuō),是通過(guò)使用一個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)特的封蓋,使探測(cè)區(qū)域形狀與PIR探測(cè)區(qū)的一致(微波區(qū)域成形技術(shù)),如圖7所示。這對(duì)于集成探測(cè)器而言,是非常重要的,因?yàn)樗軌蛱綔y(cè)最大數(shù)量的探測(cè)目標(biāo),同時(shí)減少造成誤報(bào)的因素。
靈敏度
靈敏度視探測(cè)距離而定。微波通常會(huì)在遇到物體時(shí)反射回來(lái),反射強(qiáng)度高低視材質(zhì)而定。當(dāng)探測(cè)器安裝在混凝土墻上(例如普通辦公樓),由于正反射,所以具有較高的靈敏度。因?yàn)槟静奈瘴⒉?,所以木結(jié)構(gòu)具有較低的靈敏度。靈敏度還受環(huán)境內(nèi)家具或設(shè)備的影響。在有木質(zhì)家具或床的地方,靈敏度偏低;在有金屬辦公家具或電視等設(shè)備的地方,靈敏度偏高。因此,進(jìn)行步測(cè)要根據(jù)安裝現(xiàn)場(chǎng)的要求將靈敏度調(diào)整合理。因?yàn)樵谔旎ò甯叩姆块g(倉(cāng)庫(kù))幾乎沒(méi)有反射。
滲透
滲透是需要特別注意的一個(gè)問(wèn)題。大家都知道,最易受滲透影響的應(yīng)該是混凝土建筑的窗戶。房間內(nèi)的反射微波將從窗戶泄露。如果窗戶面向公路或停車(chē)場(chǎng),則極有可能受外面活動(dòng)的影響。通過(guò)在調(diào)節(jié)靈敏度之后于窗戶外走動(dòng)來(lái)確保微波探測(cè) LED 指示燈不亮起。如果指示燈經(jīng)常亮起,建議降低靈敏度。當(dāng)然,我們還建議不要面向窗戶安裝探測(cè)器,除非有絕對(duì)必要。OPTEX雙鑒探測(cè)器就使用與眾不同的黃色 LED 來(lái)表示微波探測(cè),便于確認(rèn)操作。
微波串?dāng)_
理論上有可能遇到微波串?dāng)_現(xiàn)象。但實(shí)際上,如果每臺(tái)雙鑒探測(cè)器使用不同的頻率作為產(chǎn)品容差,發(fā)生這種現(xiàn)象的可能性極低。如果近距離安裝兩臺(tái)探測(cè)器,我們建議在安裝前一起測(cè)試這兩臺(tái)探測(cè)器以確保它們能正常工作。通過(guò)以上方式操作仍有問(wèn)題,可以在安裝到位之前更換其中一臺(tái)探測(cè)器。[nextpage]
PIR技術(shù)
PIR 探測(cè)器感應(yīng)溫度變化,即紅外輻射量的變化。但還有其它因素,例如光線、工作地點(diǎn)溫度變化,能夠影響探測(cè)器的靈敏度,干擾因素如:
.光干擾:來(lái)自窗戶的陽(yáng)光、汽車(chē)頭燈光束;
.整體溫度變化;
.傳真:從熱的傳真機(jī)中吐出的紙;
.物體:晃動(dòng)的窗簾或陽(yáng)光剛照曬后的百葉窗;
.動(dòng)物:老鼠、鳥(niǎo)類、貓或狗;
.空氣氣流:來(lái)自窗戶、加熱器或空調(diào)的熱氣流或冷氣流。
在較短距離內(nèi),高密度多防區(qū)圖案需要 4 至 8 個(gè)防區(qū)被人體大小的物體闖入才發(fā)出報(bào)警。在較遠(yuǎn)距離內(nèi),2 個(gè)或更多防區(qū)探測(cè)到人體,而小動(dòng)物則不影響或只影響半個(gè)至1個(gè)防區(qū)。在短距離和長(zhǎng)距離內(nèi),探測(cè)器能感應(yīng)人體、動(dòng)物或工作地點(diǎn)溫度的變化,產(chǎn)生不同強(qiáng)度的信號(hào),因此,能夠消除一些非敵對(duì)的微小信號(hào),從而防止誤報(bào)的發(fā)生。
引起誤報(bào)的因素,例如光干擾和溫度變化,變化是相對(duì)緩慢的,且有可能占據(jù)探探測(cè)范圍的很大部分。為此, PIR探測(cè)器可使用雙元件和白色透鏡。
當(dāng)需要較高的防誤報(bào)性能時(shí),可使用 SP(特殊)探測(cè)模式。還必須注意向下防區(qū)。
幾種類型透鏡
偏移球形透鏡,探測(cè)器必須向下方探測(cè)。廣角探測(cè)器還必須探測(cè)水平區(qū)域。使用Fresnel菲涅爾透鏡的光學(xué)設(shè)計(jì)能夠精確的向不同方向提供多個(gè)防區(qū)。
傳統(tǒng)扁平透鏡,因?yàn)槠浔馄酵庑危承┩哥R的分段未對(duì)準(zhǔn)其探測(cè)方向,這會(huì)使物體的對(duì)焦影像失真,并且不能提供準(zhǔn)確的探測(cè)。
球形透鏡,它使每個(gè)透鏡分段都精確對(duì)準(zhǔn)其需要的探測(cè)方向,與熱電元件的距離都是一樣的。這消除了靈敏度失真,并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體的準(zhǔn)確對(duì)焦。
偏移球形透鏡將球形透鏡能力的優(yōu)點(diǎn)以及扁平透鏡的細(xì)長(zhǎng)身體結(jié)合在一起。