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紅外傳感器被動紅外式入侵探測器工作原理
點(diǎn)擊次數(shù) | 時間 | 2005-06-19 16:06:51
[摘要] 紅外傳感器:被動紅外式入侵探測器工作原理   目前,國際、國內(nèi)的安全防范領(lǐng)域,普遍采用熱釋電傳感器制造的被動紅外入侵探測器。熱釋電材料(如鋯鈦酸鉛等),若其表面的溫度上升或下...
紅外傳感器:被動紅外式入侵探測器工作原理


  目前,國際、國內(nèi)的安全防范領(lǐng)域,普遍采用熱釋電傳感器制造的被動紅外入侵探測器。熱釋電材料(如鋯鈦酸鉛等),若其表面的溫度上升或下降,則該表面產(chǎn)生電荷,這種效應(yīng)稱熱釋電效應(yīng),用熱釋電材料制成的敏感元件上,涂上一層黑色表面,有良好的吸熱性,當(dāng)紅外線照射時,熱電體溫度變化DT,其自發(fā)極化發(fā)生變化,電極上出現(xiàn)電荷,當(dāng)極片重新達(dá)到平衡時,電極上電壓消失,當(dāng)紅外線撤降時,熱電體溫度下降DT,其自發(fā)極化向相反方向變化,因為熱釋電材料產(chǎn)生的信號是有極性的。在制作敏感元件時,把兩個極性相反的熱釋電敏感元件做在同一晶片上,這樣由于環(huán)境的影響而使整個晶片產(chǎn)生溫度變化時,兩個傳感元產(chǎn)生的熱釋電信號相互抵消,起到補(bǔ)償作用。熱釋電傳感器在實(shí)際使用時,前面要安裝透鏡,通過透鏡的外來紅外輻射只會聚在一個傳感元上,產(chǎn)生的電信號不會被抵消。

   熱釋電紅外探測器作用的透鏡采用菲涅爾透鏡,實(shí)際上是一個透鏡組,它上面的每一個單元透鏡一般都只有一個不大的視場角。而相鄰的兩個單元透鏡的視場既不連續(xù),更不交疊,卻都相隔一個盲區(qū),這些透鏡形成一個總的監(jiān)視區(qū)域,當(dāng)人體在這一監(jiān)視區(qū)域中運(yùn)動時,順次地進(jìn)入某一單元透鏡的視場,又走出這一透鏡的視場,熱釋電傳感器對運(yùn)動的人體一會兒看到,一會兒又看到,再過一會兒又看到,然后又看不到,也就是說,熱釋電傳感器對人體輻射的紅外線一會兒接收到,一會兒又接收不到,引起熱釋電傳感器的溫度不斷變化,使它輸出一個又一個相應(yīng)的信號。

  熱釋電傳感器工作原理實(shí)質(zhì)上,只要熱釋電元件的溫度發(fā)生變化,就會產(chǎn)生信號輸出,因此,任何會導(dǎo)致熱釋電元件溫度變化的因素,都會引起傳感器報警,為了提高報警的可靠性,人們采取了多種措施,比如,為了降低環(huán)境溫度變化的影響,采用雙元或四元熱釋電傳感器,使環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的輸出互相抵消,為了提高抗白光干擾,采用雙層濾光片等。

   熱釋電元件本身對紅外線沒有選擇性,對紅外線的選擇靠覆蓋在傳感元件的濾光片實(shí)現(xiàn),目前的熱釋電紅外傳感器選擇性不是很好,因此,在紅外傳感器監(jiān)視區(qū)域內(nèi),有紅外輻射物體的移動(如小動物等)或輻射紅外線強(qiáng)弱變化都有可能引起傳感器報警。
根據(jù)熱釋電傳感器特點(diǎn),為了減少傳感器的誤報警,在安裝熱釋電被動紅外入侵探測器時應(yīng)注意以下問題:
1、傳感器應(yīng)避免安裝在諸如空調(diào)出風(fēng)口附近、暖氣片附近等環(huán)境溫度正常變化的場所。
2、傳感器監(jiān)視區(qū)域內(nèi)應(yīng)避免有熱源。
3、傳感器盡量避免對著有強(qiáng)光的窗口。
4、傳感器監(jiān)視區(qū)域內(nèi)應(yīng)避免出現(xiàn)小動物,如不可避免,應(yīng)選用防小動物透鏡。

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