如何正确的选用红外探测器

如何正确的选用红外探测器
如何正确的选用红外探测器

如何正确的选用红外探测器?

红外探测器是防盗报警系统中最关键的组成部分,直接决定系统的灵敏性与稳定性,是整个系统品质的保障。中国安防厂商( 爱弗IFCS) 在这些年来,无论在技术的掌握与生产能力的提升上,均有明显的改善,这得归功于中国厂商不断吸收外商的产品设计和生产技术,并致力于降低成本,使中国安防产品开始得到工程商们的认同,加上低价对于甲方有着重要的吸引力,使得国产品在市场上成长迅速。虽然国产品的品质仍与进口产品有段差距,但在用户对安防产品不熟悉的情况下,中国安防产品仍极具竞争优势。许多外国厂商也承认,以前外商大幅依靠技术优势来应对中国国产品的成本优势,但近年来差距已经缩小,优势渐减,可见中国厂商( 例如: 爱弗IFCS 产品) 在技术上已经逐步赶上国外厂商,部分厂商更具有创新能力,推出具特色的产品,使得中国安防产品的水准大幅提高。这个现象主要来自许多厂商对于品牌意识与产品质量的重视,加大了投资与研发力度。

红外探测器的原理及特点

? 人体都有恒定的体温,一般在37 度左右,会发出特定波长10μm 左右的红外线,被动红外探测器就是靠探测人体发射的10μm 左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm 左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。

1.被动红外探测器是以探测人体辐射为目标的,所以热释电元件对波长为10μm 左右的红外辐射必须非常敏感。

2.为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。

3.其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元件。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。

4.一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同不能抵消,经信号处理而报警。

被动红外深测器优缺点:

优点:本身不发任何类型辐射,器件功耗很小,隐蔽性较好,价格低廉。

缺点:容易受各种热源、阳光源干扰;被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探测器接收;易受射频辐射的干扰;环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵。

如何正确安装与使用被动红外探测器

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,主要是将误报现象降到最低的限度。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。

那么首先我们就要了解以下信息,对正确使用被动红外探测器将有很大的帮助作用。

根据说明书确定安装高度

探测器的安装高度不是随意的,会直接影响到探测器的灵敏度和防小动物的效果,一般壁挂型红外探测器安装高度为 2.0-2.6 米处。

不宜面对玻璃门窗

正对玻璃门窗会有两个问题: 一是白光干扰,虽然被动式红外探测器(PIR )对白光具有很强的抑制功能,但毕竟不是100% 的抑制,不要正对玻璃门窗,可以避免强光的干扰;二是避免门窗外复杂的环境干扰,比如太阳直射、人群、流动车辆等。

不宜正对冷热通风口或冷热源

被动红外探测器感应作用是与温度的变化具有密切的关系,冷热通风口和冷热源均有可能引起探测器的误报,对有些低性能的探测器,有时通过门窗的空气对流也会造成误报。

不宜正对易摆动的大型物体

大型物体大幅度摆动可瞬间引起探测区域的突然的气流变化,同样可能引起误报;如室外探测器要避开大树和较高的灌木。

合理的位置

应尽量探测范围内不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物;红外探测器应与室内的行走线呈一定的角度,探测器对于径向移动反应最不敏感,而对于切向( 即与半径垂直的方向) 移动则最为敏感。在现场选择合适的安装位置是避免红外探测器误报、求得最佳检测灵敏度的极为重要的一环。

合理的选型

被动红外探测器具有多种型号,从室内到室外,从有线到无线,从单红外到三红外,从壁挂式到吸顶式的都有,那么所要安装的探测器必须要考虑防范空间的大小,周边的环境,出入口的特性等实际状况。

将探测器安装完中后,调试探测器是最后所要做的工作。被动红外探测器的调试一般是步测,就是调试人员在警戒区内走S 型的线路来感知警戒范围的长度宽度等来测试整个报警系统是否达到要求。可查阅说明书来适当调节探测器的灵敏度,过高过低的灵敏度都将影响防范效果。

探测器的误报因素及解决办法

理想的入侵探测器仅仅响应人员的存在,而不响应如狗、猫及老鼠等动物的活动,也不响应室内环境的变化,如温度、湿度的变化及风、雨声音和振动等。要做到这一点不是很容易,大多数装置不但响应了人的存在,而且对一些无关因素的影响也产生响应。

没有入侵行为时发出的报警叫做误报。误报可能由于元件故障或某些外界影响而造成,它所产生的恶劣后果是不堪设想的,最轻的后果是因为增加了许多不必要的麻烦而使人感到厌烦,从而大大降低报警器的可信度。最坏的后果是它使警察或保安人员毫无必要地火速赶到现场,这样他们本身的安全和周围人们

的安全都会受到危害。因此,误报警是报警器的致命弱点。

我们来分析一下红外探测报警器主要有那些原因会造成误报。目前报警系统出现误报主要有以下几个方面原因:无线探测器抗干扰能力差表现为同频干扰容易造成误报;红外探测器对入侵行为判断力不够准确造成误报;红外探测器易受温度、光线等环境因素影响而产生误报;由于主机和探测器都是采用无线编码方式设置编码有重复造成主机和探测器重码导致误报;也有些报警器的质量太差,如元器件的损坏和生产工艺不良造成误报;还有跟选择的设备、安装的方式、角度、位置、也有关;还有在受环境的影响下如空气流动、宠物行动等,还有人为的因素主要有用户操作不当、不小心触发报警器、误闯、误入已经设防的访区等都会产生误报。

产生误报的原因很多也很复杂。因此要降低防盗报警器的误报最重要的是要从多方面的因素加以考虑,比如从技术和性能方面选择探测器,包括传感探测器的选择、菲涅尔透镜的外形设计,微处理器程序,多鉴技术、自动跳码的滚动编码技术、生产工艺、使用方法,温度补偿,灵敏度探测距离调整等。这些综合因素都决定了探测器的性能和误报率。

针对以上情况爱弗IFCS 设计的新一代红外探测器采用一些独持的技术来解决此类问题。首先在红外透镜的焦点上,应用不同电路分别连接的两个光热感应器。特殊的透镜将覆盖区域分为多个灵敏度梯形的保护区,并保证了保护区内的信号强度。独特的透镜还可以充当红外滤光镜,表面经过特殊处理的黑色透镜允许可见光和短波红外线( 在大多数有白光光源的地方都存在) 射入,然后被其黑色底座所吸收。黑色红外透镜只反射波长符合人体移动的红外线,将其反射到光热感应器上。通过白光滤光镜,探测器可以防止白光干扰。如果某人进入或离开探测器覆盖的一个或几个区域,探测器应可以探测到红外辐射能量的变化,A/D 转换器将感应器送出的信号数码化后,再用处理器进行分析,然后才发出报警信号。

这个过程涉及到探测中的所有标准,如信号的振幅、时间、格式、能量和频谱等,再加上从现场实际提取的统计信息。这些标准须结合判断探测它们的合理性,只有在结果符合强行闯入的标准后探测器才发出报警。对光热感应器的信号进行数码化处理,可以消除信号的瞬变和电磁波的干扰等。

目前,双鉴探测器在市场中占据了一定份额,微波对温度、光线的变化并不敏感,通过两个探测单元复合探测,慑力探测器的智能双鉴被动红外探测器已大大降低了误报可能性。

报警探测器的灵敏度和可靠性是相互影响的。合理选择报警探测器的探测灵敏度和采用不同的抗外界干扰的措施,可以提高报警探测器性能。采用不同的抗干扰措施,决定了报警探测器在不同环境下的使用性能。了解各种报警探测器的性能和特点,根据不同使用环境,合理配置不同的报警探测器是防盗报警系统的关键环节。各种探测器有各自不同的工作原理,它们各有优缺点,要使探测器在任何场合都能有效地发挥作用,就应该进行精心选择、精心安装。

主动红外与被动红外探测器的区别及应用

主动红外入侵探测器是由发射机和接收机组成,发射机是由电源、发光源和光学系统组成,接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。主动红外探测器是一种红外线光束遮挡型报警器,发射机中的红外发光二极管在电源的激发下,发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.8 ~0.95 微米之间),经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收,由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号,经过电路处理后传给报警控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机,构成了一条警戒线。正常情况下,接收机收到的是一个稳定的光信号,当有人入侵该警戒线时,红外光束被遮挡,接收机收到的红外信号发生变化,提取这一变化,经放大和适当处理,控制器

发出的报警信号。目前此类探测器有二光束、三光束还有多光束的红外栅栏等。一般应用在周界防范居多,最大的优点就是防范距离远,能达到被动红外的十倍以上探测距离。

被动红外探测器主要是根据外界红外能量的变化来判断是否有人在移动。人体的红外能量与环境有差别,当人通过探测区域时,探测器收集到的这个不同的红外能量的位置变化,进而通过分析发出报警。

但外界环境是:不但人体会发出红外能量,许多物体在一定的条件下都会散发红外能量,而在可见光中这种能量尤其突出,所以任何被动红外探测器的抗白光干扰就成了一个重要的指标。在室内光线稳定、红外能量比较恒定的情况下,这种探测方式表现非常好。但室外情况就不同了,长期以来被动红外红外探测在室外只有极少数厂家才能做到。正所谓室内室外一小步,科技含量三大步,爱弗(IFCS )凭借强大研发团队早在九十年代未就率先推出了多款高稳定有线、无线室外探测器,还推出了功能丰富的民用产品探测器等系列产品。

主动红外探测器设备选择

1.根据防范现场最低、最高温度及其持续时间,选择工作温度与之适合的主动红外入侵探测器;若环境温度过低可使用专用加热器以保证探测器的正常工作。

2.主动红外入侵探测器受雾影响严重,室外使用时均应选择具有自动增益功能的设备( 此类设备当气候变化时灵敏度会自动调节) ;另外,所选设备的探测距离实际警戒距离留出20% 以上的余量,以减少气候变化引起系统的误报警。

3.在室外使用时一定要选用双光束或3 光束主动红外入侵探测器,以减少小鸟、落叶等引起系统的误报警。

4.主动红外入侵探测器中所用红外发光二极管波长分别在0.85μm 和0.95μm 附近。前者有红曝现象产生,其隐蔽性不如后者好。

5.多雾地区、环境脏乱风沙较大地区的室外不宜使用主动红外入侵测器。

6.在空旷地带或在围墙上、屋顶上使用主动红外入侵探测器时,应选择具有避雷功能的设备。

7.遇有折墙,且距离又较近时,可选用反射器件,以减少探测器使用数量。

8.室外使用主动红外入侵探测器的最大射束距离应是制造厂商规定的探测距离的6 倍以上。

入侵探测器的发展趋势及市场前景

随着安防技术的发展、安防市场的成熟,以及政策法规的完善,可以概括为数字化、无线化、集成化是防盗报警系统的技术发展趋势:

1. 更稳定/ 可靠:如探测器需可抗RFI/EMI 、防雷电等,以适应恶劣气候;

2. 更多样的功能:如探测器可调频、防遮挡、防喷盖、防破坏等;

3. 更精美、小巧的外观:以符合品味日益提高的室内装潢需求;

4. 更智能化的设计:方便地设/ 撤防,人性化的操作界面;

5. 更强大的联网功能;

6. 更方便的扩展性。

产品技术将在数字化、无线化、集成化前提下力求突破。而在应用市场上,将朝更细化的方向前进--- 针对不同市场,推出不同产品。以成长最快的住宅小区应用为例,有厂商表示,专为住宅小区设计的定向幕帘式+防宠物探测器成本低、安装简单,适合家庭用的无线联网报警系统,以及小区智能化安防+报警集成系统产品都将是亮点。而除了住宅小区、商办大楼的室内/外应用,机场、码头、养殖场、矿场、油田等室外应用更是尚待厂家们大力拓展的空间。

针对上述情况,经过不断调整、适应与改进,我国安防产品行业必定会更加健康、有序地向前发展,其前景是乐观的。

红外探测器有哪些型号

红外探测器有哪些型号 如今,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,红外探测器市场竞争也越来越激烈,那么红外探测器可以分为哪些型号呢?主要工作原理及特性如何呢?如何选择适合的红外探测器呢? 1.接近探测器:当入侵者接近它时能触发报警的探测装置。在接近探测器中,通常有一个高频率的LC震荡电路,震荡电路的LC回路通过导线连通到外部的金属部件上。当人体靠近时,通过空间的电磁偶合,会改变LC回路的谐振频率,引起震荡频率改变,探测器的检测电路能够识别这种频率的改变而发出警示信号。接近探测器比较适用于室内,如对写字台、文件柜、保险柜等一些特殊物件提供保护,也可以用于对门窗的保护。通常被保护的物件是金属的,实际上可以构成保护电路的一部分,因而只要有人试图破坏系统时,就会立即触发报警。

2.移动/震动探测器:能够探测固定物体位置被移动的传感器称为移动探测器。其实运动是无处不在的,地球在转动,地球上的任何东西都在“移动”,这里所要探测的其实是相对的移动,比如放置在桌面上的物体被移开了桌面、停放的车辆被开动或搬动了等等。移动探测器材适用于如文件柜、保险箱等贵重、机要特殊物件的保护,也适宜于与其他系统结合使用,来防止盗贼破墙而入。移动探测器的有效性与应用的正确与否有很大关系。它常常用来对某些一般情况下有人员在活动的保护区内的特殊物件提供保护。 3.被动式红外探测器:利用“黑体辐射”的物理学原理:只要物体的温度高于零度,就会不停地向四周辐射光线,辐射的光线波长与物体的温度相关。人体在正常体温下,能够发射出远红外线,肉眼不能够看到它,但通过红外线传感器就可探测到这种远红外线,因此能够发现入侵者。这种探测器的核心部件是热释电红外探测元件,配置上用透明塑料制成的“菲聂尔”透镜,就能够对一定的空间范围进行监控,安装方便、灵敏度高、不需要辅助光源、耗电少,而且成本

双鉴红外探测器工作原理

微波—被动红外复合的探测器,它将微波和红外探测技术集中运用在一体。在控制范围内,只有二种报警技术的探测器都产生报警信号时,才输出报警信号。它既能保持微波探测器可靠性强、与热源无关的优点又集被动红外探测器无需照明和亮度要求、可昼夜运行的特点,大大降低探测器的误报率。这种复合型报警探测器的误报率则是单技术微波报警器误报率的几百分之一。简单的说,就是把被动红外探测器和微波探测器做在了一起,主要是提高探测性能,减少误报。除此之外,市场上也有把微波和主动红外、振动探测器、声音探测器等组合的产品,大家可参考说明书了解。 被动红外探测技术是一探测人体红外辐射与背景物体(墙、家具、树木、地形等)红外辐射相比较而产生的差异部分依据的,背景红外辐射量往往是微弱而稳定的。入侵者(包括各种动物在内)的红外辐射量往往是大的,可以引起警报信号。如果只用一种技术进行探测,各种动物(如狗、猫、老鼠等)及各种非动物的红外辐射源(如暖气、强灯光、太阳光等)往往也会引起警报的,这种报警是符合工作原理的,专门从事双技术探测器研究的科研人员,将微波探测技术和被动红外探测技术组合在一个机壳里构成一种入侵探测器。组成的这种双技术探测器,都选用了不同的工作原理的两种技术组合在一起,使从工作原理上无法避免的误报警的到了抑制。因为双技术探测器要求两种技术都提供报警信息时,才提供一个触发报警信息。其中任何一种提供报警信息,都不触发报警。因此使误报问题得到有效的控制,同时也扩大了探测器的使用范围 微波红外复合探测器的内部结构 下图中是一款有线红外微波复合探测器,其中最上端部分为信号接收、信号处理、信号输出部分;中间为微波探测,下端为红外探测;

红外探测器高性能读出电路的研究

收稿日期:2009-03-30;修订日期:2009-05-08 基金项目:国家自然科学基金资助项目(60806010) 作者简介:姜俊伟(1986-),男,安徽阜阳人,硕士生,主要研究方向为光电探测器集成电路设计。Email:lxjjw2003@https://www.360docs.net/doc/a613949303.html, 导师简介:赵毅强(1964-),男,河北辛集人,教授,博士,主要从事集成电路设计和红外系统方面的研究。Email:yq_zhao@https://www.360docs.net/doc/a613949303.html, 第38卷第5期 红外与激光工程2009年10月 Vol.38No.5 Infrared and Laser Engineering Oct.2009 红外探测器高性能读出电路的研究 姜俊伟,赵毅强,孟范忠,郭 莹 (天津大学电子信息工程学院专用集成电路设计中心,天津300072) 摘 要:设计了一种高性能电容反馈跨阻放大器(CTIA )与相关双采样电路(CDS )相结合的红外 探测器读出电路。该电路采用CTIA 电路实现对微弱电流信号的高精度读出,并通过CDS 电路抑制 CTIA 引入的固定模式噪声(FPN ),最后采用失调校正技术减小CDS 引入的失调,从而减小了噪声对电路的影响,提高了读出电路的精度。采用特许半导体(Chartered)0.35μm 标准CMOS 工艺对电路进行流片,测试结果表明:在20pA ~10nA 范围内该电路功能良好,读出精度可达10bit 以上,线性度达 97%,达到了设计要求。该读出电路可用于长线列及面阵结构红外探测系统。 关键词:电容反馈跨阻放大器;相关双采样电路; 固定模式噪声; 失调校正技术 中图分类号:TN215 文献标识码:A 文章编号:1007-2276(2009)05-0787-05 High performance readout integrated circuit for IR detectors JIANG Jun 蛳wei,ZHAO Yi 蛳qiang,MENG Fan 蛳zhong,GUO Ying (ASIC Design Center,School of Electronic and Information Engineering,Tianjin University ,Tianjin 300072,China) Abstract:A kind of readout integrated circuit (ROIC)for long linear IR detectors,composed of capacitor feedback trans 蛳impedance amplifier (CTIA)and correlated double sample (CDS)circuit,was proposed.The readout accuracy of weak current signal was obviously improved by the CTIA circuit.Besides,in order to reduce the fixed patten noise (FPN)induced by CTIA,CDS circuit with offset calibration technique was utilized.By employing the above techniques,the influence of noise on this circuit was greatly reduced.Meanwhile the precision of the ROIC was improved.The final ROIC chip was fabricated with Chartered 0.35μm standard CMOS processing.Test results show that the readout accuracy could reach up to 10bit during the current varied from 20pA to 10nA,and the linearity could reach up to 97%,which was in perfect accordance with the specification.The ROIC could be applied in long linear and staring array IR detectors systems. Key words:CTIA; CDS; FPN; Offset calibration technique 0引言 近年来,红外探测系统被广泛地应用于工业控制、医疗诊断、环境监测、资源探测、军事侦察和航空 航天等领域[1],集成化、微型化红外探测系统正成为发展趋势。由于红外探测器输出信号十分微弱,读出电路的性能优劣直接影响系统的灵敏度和动态范围,因此,宽探测范围下微弱信号的高精度读出是红外探

各种探测器介绍说明资料讲解

报警系统由哪几部分组成? 简单的报警系统由前端探测器、中间传输部分和报警主机组成。大一些的系统也可将探测器和报警主机看做是前端部分,从报警主机到接警机之间是传输部分,中心接警部分看做是后端部分。 报警系统按信息传输方式不同,可分哪几种? 按信息传输方式不同,从探测器到主机之间可分为有线和无线2种。从主机到中心接警机之间也可分为有线和无线2种,其中有线系统还可分为基于电话线传输和基于总线传输2种类型。 探测器分为哪几种类型?市面上常见的有哪些类型? 红外、微波、震动、烟感、气感、玻璃破碎、压力、超声波等等。其中红外探测器还可分为主动红外和被动红外,烟感还可分为离子式和光电式。市面上常见的有红外探测器(被动红外)、对射、栅栏(主动红外)、双鉴探测器、震动探测器、玻璃破碎探测器。 主动红外探测器的工作原理? 主动红外探测器由红外发射器和红外接收器组成。红外发射器发射一束或多数经过调制过的红外光线投向红外接收器。发射器与接收器之间没有遮挡物时,探测器不会报警。有物体遮挡时,接收器输出信号发生变化,探测器报警。 被动红外探测器工作原理? 被动红外探测器中有2个关键性元件,一个是菲涅尔透镜,另一个是热释电传感器。自然界中任何高于绝对温度(-273o)的物体都会产生红外辐射,不同温度的物体释放的红外能量波长也不同。人体有恒定的体温,与周围环境温度存在差别。当人体移动时,这种差别的变化通过菲涅尔透镜被热释电传感器检测到,从而输出报警信号。 微波探测器工作原理? 微波探测器应用的是多普勒效应原理。在微波段,当以一种频率发送时,发射出去的微波遇到固定物体时,反射回来的微波频率不变,即f发=f收,探测器不会发出报警信号。当发射出去的微波遇到移动物体时,反射回来的微波频率就会发生变化,即f发≠f收,此时微波探测器将发出报警信号。 什么是双元红外探测器?什么是四元红外探测器?

芯片红外焦探测器

芯片红外焦探测器 根据红外焦平面阵列芯片的组成方式红外焦平面探测器的渎出电路和信号处理电路通常集成在同一硅片上,要求读出电路具有高电荷容量、高转移效率、低噪声和低功耗。读出电路最常用的KEMET有CCD和CMOS两种工艺。CCD工艺的优点是响应均匀、噪声低;CMOS工艺的优点是转移注入效率高、抑制红外(直流)背景能力强、响应动态范围大、功耗小(工作电压低)、漏电流小、速度快、集成度更高、外引线更少,成品率高、成本更低,易于与红外探测器芯片工艺集成等,因此CCD与CMOS T艺成为红外焦平面探测器读出电路的主要工艺方法。信号处理电路功能包括增益控制、背景抑制、抗光晕等。而红外焦平面探测器应用中还要进行的非均匀校正、盲元填充等功能要由其他外围电路去完成。 一:红外焦平面探测器的介绍: 将红外辐射能转换为电能或其他物理量的器件称为红外探测器。红外探测器 分为红外光量子探测(光电伏特效应,光伏型)和热探测(热电效应,最常见光导型)二类,当前高性能红外焦平面探测器主要是量子效率较高的光伏型探测器。根 据大气对红外辐射透射率窗口,TDK电感红外探测器覆盖的红外波段为短波、中波、长波和超长波。 从1956年开始,以美国生产非制冷的硫化铅红外探测器(工作波段1~3μm)为导引的“响尾蛇”空空导弹为标志,红外探测器的军事应用进入了飞速发展阶段。首先是对化铅探测器进行制冷,大大提高了探测灵敏度;相继又出现了锑化铟、碲 镉汞等多种新材料、多响应元及不同排列方式(线列、面阵)等构成多品种的实用 均红外探测器,冉加适当的光机电扫描获得红外图像信息,实现了全天时昼夜红外 成像,于红外成像侦察、成像制导等武器装备,可实时获取战场情报、对来袭目标 告警,并大大提高武器打击精度,是带动现代战争模式变革的主要技术因素之一。 随着探测器像元规模的断扩大,需要的信号放大和处理电路(一般在非制冷环境) 数量也越来越多,其引线数、体积、重量、耗电量、参数一敛性和可靠性等因素使 得探测器像元不得不控制在一定的围内(一般在200元以下),严重制约了红外探

红外探测器原理

红外探测器原理 安防2007-10-16 10:17:07 阅读888 评论3 字号:大中小订阅 被动红外探测器 凡是温度超过绝对0℃的物体都能产生热辐射,而温度低于1725℃的物体产生的热辐射光谱集中在红外光区域,因此自然界的所有物体都能向外辐射红外热。而任 何物体由于本身的物理和化学性质的不同、本身温度不同所产生的红外辐射的波 长和距离也不尽相同,通常分为三个波段。 近红外:波长范围0.75~3μm 中红外:波长范围3~25μm 远红外:波长范围25~1000μm 人体辐射的红外光波长3~50μm,其中8~14μm占46%,峰值波长在9.5μm。㈠被动红外报警探测器 在室温条件下,任何物品均有辐射。温度越高的物体,红外辐射越强。人是恒温动物,红外辐射也最为稳定。我们之所以称为被动红外,即探测器本身不发 射任何能量而只被动接收、探测来自环境的红外辐射。探测器安装后数秒种已适 应环境,在无人或动物进入探测区域时,现场的红外辐射稳定不变,一旦有人体 红外线辐射进来,经光学系统聚焦就使热释电器件产生突变电信号,而发出警报 。被动红外入侵探测器形成的警戒线一般可以达到数十米。 被动式红外探测器主要由光学系统、热传感器(或称为红外传感器)及报警 控制器等部分组成。其核心是不见是红外探测器件,通过关学系统的配合作用可 以探测到某个立体防范空间内的热辐射的变化。红外传感器的探测波长范围是8~14μm,人体辐射的红外峰值波长约为10μm,正好在范围以内. 被动式红外探测器(Passive Infared Detector,PIR)根据其结构不同、警 戒范围及探测距离也有所不同,大致可以分为单波束型和多波束型两种。单波束PIR采用反射聚焦式光学系统,利用曲面反射镜将来自目标的红外辐射汇聚在红外传感器上。这种方式的探测器境界视场角较窄,一般在5°以下,但作用距离较远,可长达百米。因此又称为直线远距离控制型被动红探测器,适合保护狭长的走廊、通道以及封锁门窗和围墙。多波束型采用透镜聚焦式光学系统,目前大都采 用红外塑料透镜——多层光束结构的菲涅尔透镜。这种透镜是用特殊塑料一次成

主动红外与被动红外探测器的区别及应用

主动红外与被动红外探测器的区别及应用 主动红外入侵探测器是由发射机和接收机组成,发射机是由电源、发光源和光学系统组成,接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。 主动红外探测器是一种红外线光束遮挡型报警器,发射机中的红外发光二极管在电源的激发下,发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.8~0.95微米之间), 经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收,由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号,经过电路处理后传给报警控制器。 由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机,构成了一条警戒线。正常情况下,接收机收到的是一个稳定的光信号,当有人入侵该警戒线时,红外光束被遮挡, 接收机收到的红外信号发生变化,提取这一变化,经放大和适当处理,控制器发出的报警信号。目前此类探测器有二光束、三光束还有多光束的红外栅栏等。 一般应用在周界防范居多,最大的优点就是防范距离远,能达到被动红外的十倍以上探测距离。 被动红外探测器主要是根据外界红外能量的变化来判断是否有人在移动。人体的红外能量与环境有差别,当人通过探测区域时,探测器收集到的这个不同的红外能量的位置变化,进而通过分析发出报警。 但外界环境是:不但人体会发出红外能量,许多物体在一定的条件下都会散发红外能量,而在可见光中这种能量尤其突出,所以任何被动红外探测器的抗白光干扰就成了一个重要的指标。在室内光线稳定、红外能量比较恒定的情况下,这种探测方式表现非常好。但室外情况就不同了,长期以来被动红外红外探测在室外只有极少数厂家才能做到。正所谓室内室外一小步,科技含量三大步。 主动红外探测器设备选择 1.根据防范现场最低、最高温度及其持续时间,选择工作温度与之适合的主动红外入侵探测器;若环境温度过低可使用专用加热器以保证探测器的正常工作。 2.主动红外入侵探测器受雾影响严重,室外使用时均应选择具有自动增益功能的设备(此类设备当气候变化时灵敏度会自动调节);另外,所选设备的探测距离实际警戒距离留出20%以上的余量,以减少气候变化引起系统的误报警。 3.在室外使用时一定要选用双光束或3光束主动红外入侵探测器,以减少小鸟、落叶等引起系统的误报警。 4.主动红外入侵探测器中所用红外发光二极管波长分别在0.85μm 和0.95μm附近。前者有红曝现象产生,其隐蔽性不如后者好。 5.多雾地区、环境脏乱风沙较大地区的室外不宜使用主动红外入侵测器。 6.在空旷地带或在围墙上、屋顶上使用主动红外入侵探测器时,应选择具有避雷功能

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分享:红外幕帘探测器的工作原理及安装注意事项 首先先来看看什么是红外幕帘探测器?在智能家居中有什么作用? 方向幕帘红外探测器一般是采用双向脉冲记数的工作方式,即A方向到B方向报警,B方向到A方向不报警。具有入侵方向识别能力,用户从内到外进入警戒区,不会触发报警,在一定时间内返回不会引发报警,只有非法入侵者从外界侵入才会触发报警,极大的方便了用户在设防的警戒区域内活动,同时又不触发报警系统。 被动红外探测器的组成被动红外探测器主要是探测接收外界的红外辐射,探测器本身不发射任何能量,而只对人体发出的红外线波段敏感。人体辐射的红外光波长是3~50μm,其中8-14μm占46%,峰值波长在9.5μm,所以被动红外探测器主要是接收波长8~14μm的红外辐射。 被动红外探测器主要由光学系统、热释电红外传感器、运算放大器、信号处理器、报警控制输出等几部分组成。其核心部件是热释电传感器,通过光学系统的配合作用可以探测到某个立体防范空间内的热辐射的变化。 工作原理被动红外探测器基本工作原理是:当防范区域内有人体移动时,人体发出的红外线经过光学透镜聚焦到热释电红外传感器上,热释电红外传感器感应到红外线信号,输出热电信号,输出的热电信号非常微弱,并且夹杂着很多干扰信号,为此需要设计特殊的热电信号处理电路,在放大热电信号的同时,滤除掉造成干扰的杂波信号。 探测器采用运算放大器,配合周边电路,集成为具有带通滤波器功能的放大电路。其分离出热电信号,并将其放大数千倍;并通过参数的优化设计,配合比较器电路进一步剔除流动热空气造成的干扰,对两级放大后分离出的热电信号进行分析判断,通过预先设定的判断标准来判定是否报警,如果判断出是报警,则输出一个开关量报警信号。

主动红外入侵探测器原理与应用

主动红外入侵探测器原理与应用 主动红外入侵探测器由主动红外发射机和主动红外接收机组成,当 发射机与接收机之间的红外光束被完全遮断或按给定百分比遮断时能产生报警状态的装置,叫主动红外入侵探测器。 主动红外发射机通常采用红外发光二极管作光源,其主要优点是体积小、重量轻、寿命长,交直流均可使用,并可用晶体管和集成电路直接驱动。现在的主动红外入侵探测器多数是采用互补型自激多谐振荡电路作驱动电源,直接加在红外发光二级管两端,使其发出经脉冲调制的、占空比很高的红外光束,这既降低了电源的功耗,又增强了主动红外入侵探测器的抗干扰能力 主动红外接收机中的光电传感器通常采用光电二极管、光电三极管、硅光电池、硅雪崩二极管等,按GBl0408.4—2000《入侵 探测器第 4 部分:主动红外入侵探测器》规定:“探测器在制造厂商 规定的探测距离工作时,辐射信号被完全或按给定百分比遮光的持续时间大于40ms时,探测器应产生报警状态。”目前市售的主动红外入侵探测器均给出最短遮光时间范围,例如:某品牌的主动红外入侵探测器最短遮光时间范围是30m—600ms为什么要给出一个范围呢?原因是不同的使用部位可以设定(调节)不同的最短遮光时间,这有益于减少系统的误报警。例如:将主动红外入侵探测器构成电子篱笆警戒时,就应将最短遮光时间调至30ms附近;用在围墙上或围墙内侧警戒时,就应将 最短遮光时间调至600ms附近。具体数值使用者可通过试验确定主动红外发射机所发红外光束定发散角,在GBI0408.4 —2000 标准中规定:“室内使用时,发射机与接收机经正确安装和对准,并工

作在制造厂商规定的探测距离,辐射能量有75%。被持久地遮挡时,接收机不应产生报警状态。”从另一角度理解这句话的意思就是:当接收机接收的能量小于25%时,系统就要产生误报警。为了减少由此引起的误报警,安装使用中应让发射机与接收机轴线重合。 目前,除单光束主动红外入侵探测器外,还有双光束和4光束的。工作原理是:当两光束完全或按给定百分比同时被遮断时,探测器即可进入报警状态。这种主动红外入侵探测器可以减少小鸟、落叶等引起系统的误报警。市售的双光束主动红外入侵探测器有两类,一类是采用双边凹透镜结构的,此结构的探测器两光束之间距离较近,一般只在10cm左右。若上下各用一组双边凹透镜,即构成了4光束主动红外入侵探测器。再一类就是采用两对红外发射和红外接收装置构成的双光束主动红外入侵探测器。该探测器上下两光束距离可达20cm—25cm又称同步型双光束主动红外入侵探测器。 应用探讨:

红外探测器使用说明

无线高智能红外探测器安装使用说明书 一、概述: HC-PS301是一种采用了光谱分析,光量子探测等技术的高智能方向红外探测器。通过HST尖端技术对人本发出的远红外光谱进行智能分析,量化计算,准确地对人体移动作出报警,采用HST尖端技术使探测器更加稳定,更加省电。 1、具更强的抗干扰能力; 2、精细的全范围温度补偿; 3、含微处理,CPU控制,防小动物; 4、真正实现无线(纯内电供电、无线发射信号)安装方便; 5、超微功耗设计(整机正常工作电流≤70uA ,节电模式下纯内电可连续工作六个月以上); 6、多工作模式: 1)节电模式(两次报警最小时间间隔为6分钟) 2)测试模式(两次报警最小时间间隔为10秒) 3)普通模式(两次报警最小时间间隔为60秒) 7、低电压提示:当电池电压不足时,探测器向主机发出低电压信号,并每隔30分钟黄色指 示灯连闪5次,主机收到低电压信号每隔一小时发出“嘀”一声短响,并且该防区指示灯闪烁,进行故障提示; 探测器的工作原理: 在自然界,任何高于绝对温度(-273)的物体都将产生红外光谱,在红外探测器地警戒范围内,当无物体移动时,热释电红外传感器感应到的只是背景温度,当有物体进入警戒区内,通过菲涅尔透镜,热释电红外传感器感应到的是移动物体温度与背景温度的差异,将红外信号变化转化为电信号后发出的报警信号 二、技术规格 工作电压:DC6V (2节CR123A高能量电池) 工作电流:正常探测电流≤70uA,静态≤30uA,报警电流≤14mA 发射频率:315MHz 发射距离:≥150米(无障碍、无干扰) 探测角度:上下110°、左右10°

覆盖范围:覆盖范围示意图 探测距离:三级可调:8M、10M、13M 感应器:特制低噪双元结构 抗电磁干扰:≥30V/m 抗白光干扰:≥6500LUX 自检:上电自检(上电有60秒钟自检时间) 定时自检(每隔12小时自检一次,并发射自检码) 工作环境:工作温度-10 ℃~60 ℃、 相对湿度5%~95%无霜 保存温度:-20 ℃~70 ℃ 外形尺寸:126×64×41mm 探测器的录码设置 ■全面设防有效地录码设置 ◆进入系统,输入录码代码【311+6#】,主机面板全面设防指示灯亮,此时让需录入的配件发射一次信号,主机回响“嘀”一声,完成后按【#】结束,全面设防指示灯灭,以此类推,可录入12个探测配件。 部分防区有效地录码设置 ◆进入系统,输入录码代码【321+#】,主机面板部分防区指示灯亮,此时让需录入的配件发射一次信号,主机回响“嘀”一声,完成后按【#】结束,部分防区指示灯灭,以此类推,可录入12个探测配件。 注:如录入探测器时,主机回响“嘀嘀”两声,表示该探测器以录入或防区已录满。 ※如果条件可以的话,尽量采用离安装地点400M以上的地方进行异地录码,然后到是有现场安装 录码时,必须将主机的天线收回,切勿拉出。 ■删除配件录码 ◆删除探测器:进入系统,输入探测器删除代码【351+#】,主机回响“嘀”一长声,此时探测器全部删除。 ◆删除故障探测器;进入系统,输入故障探测器删除代码【355+#】,主机回响“嘀”一长声,此时故障探测器全部删除。 三、工作状态设定 1、跳线A(方向选择) A连通为无方向识别,A断开为有方向识别

红外探测器主要参数定义

红 外 探 测 器 1.量子效率 在某一特定波长上,每秒钟产生的光电子数与入射光子数之比。对理想的探测器,入射一个光子发射一个电子,1)(=λη。当然实际上不是所有的光子都可以被吸收,因此1)(<λη。 探测器对波长为λ处的量子效率可以表示为: hv P e I S //)(=λη 其中S J h .106260755.634-?=,是普朗克常数,e 是元电荷。 2. 响应率 输出信号电压S 与输入红外辐射功率P 之比即: )或(W A W V P S R /)/(= 3. 响应波长范围 单色响应率与波长的关系,称为光谱响应曲线或响应光谱。热敏型红外 探测器的响应率与波长无关。光电型红外探测器有峰值波长p λ和长波限c λ。 通常取响应率下降到p λ一半所在的波长为c λ。 光电探测器只有在小于c λ范围有响应,因此称为选择性红外探测器。

对于光子探测器,仅当入射光子的能量大于某一极小值时才能产生光电效应。就是说,探测器仅对波长小于cλ,或者频率大于的光子才有响应。因此,光子探测器的响应随波长线性上升,然后到某一截止波长cλ突然下降为零。 而热型探测器响应波长无选择性,对可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感,在室温工作。灵敏度低、响应时间偏长,最快的响应时间也在毫秒量级。热释电探测器主要应用于被动式的传感器中,主要应用于防盗报警、来客告知等被动探测以及石油化工、电力等行业的温度测量、温度检测等灵敏度不是很高的场合。此外,热释电材料是还是制备非制冷红外成像设备的重要材料。 常见红外光子探测器及响应波段 4.噪声 如果测量探测器输出的电子系统有足够大的放大倍数,即使没有入射辐射。也可以看到一些毫无规律的电压起伏,它的均方根称为噪声电压N,此噪声来源于探测器中的某些基本的物理过程。探测器的噪声主要有以下几个来源:f/1噪声(闪烁噪声),暗电流噪声(热噪声)以及光电流噪声。 f/1噪声为低频噪声,在AlGaAs GaAs/QWIP中的影响很小,不是主要的制约因素。制约器件性能的主要因素是暗电流噪声和光子噪声,即载流子

红外探测器的进展

红外探测器的进展 摘要:红外探测器的发展基础是物理学和技术科学的进展。HgCdTe FPA和非制冷焦平面阵列,军事装备和广阔的民用市场需求推动探测器技术进一步发展。 1前言 所有物体均发射与其温度和特性相关的热辐射,环境温度附近物体的热辐射大多位于红外波段。红外辐射占据相当宽的电磁波段(0.8μm~1000μm)。可知,红外辐射提供了客观世界的丰富信息,充分利用这些信息是人们追求的目标。将不可见的红外辐射转换成可测量的信号的器件就是红外探测器。探测器作为红外整机系统的核心关键部件,探测、识别和分析红外信息并加以控制。热成像是红外技术的一个重要方面,得到了广泛应用,首要的当属军事应用。反之,由于应用的驱使,红外探测器的研究、开发乃至生产,越来越受重视而得以长足发展。1800年Herschel发现太阳光谱中的红外线用的涂黑水银温度计为最早的红外探测器,此后,尤其是二次大战以来,不断出现新器件。现代科学技术的进展提供红外探测器研制的广阔天地,高性能新型探测器层出不穷。今天的探测器制备已成为涉及物理、材料等基础科学和光、机、微电子和计算机等多领域的综合科学技术。 2物理学的进展是红外探测器的基础 红外辐射与物质(材料)相互作用产生各种效应。100多年来,从经典物理到20世纪开创的近代物理,特别是量子力学、半导体物理等学科的创立,到现代的介观物理、低维结构物理等等,有许多而且越来越多可用于红外探测的物理现象和效应。 2.1热探测器 热辐射引起材料温度变化产生可度量的输出。有多种热效应可用于红外探测器。 (1)热胀冷缩效应的液态的水银温度计、气态的高莱池(Golay cell); (2)温差电(Seebeck)效应。可做成热电偶和热电堆,主要用于测量仪器。 (3)共振频率对温度的敏感可制作石英共振器非致冷红外成像阵列。 (4)材料的电阻或介电常数的热敏效应--辐射引起温升改变材料电阻用以探测热辐射-测辐射热计(Bolometer):半导体有高的温度系数而应用最多,常称"热敏电阻"。利用转变温度附近电阻巨变的超导探测器引起重视。如果室温度超导成为现实,将是21世纪最引人注目的探测器。 (5)热释电效应:快速温度变化使晶体自发极化强度改变,表面电荷发生变化,可作成热释电探测器。 热探测器一般不需致冷(超导除外)而易于使用、维护,可靠性好;光谱响应与波长无关,为无选择性探测器;制备工艺相对简易,成本较低。但灵敏度低,响应速度慢。热探测器性能限制的主要因素是热绝缘的设计问题。 2.2光电探测器 红外辐射光子在半导体材料中激发非平衡载流子(电子或空穴),引起电学性能变化。因为载流子不逸出体外,所以称内光电效应。量子光电效应灵敏度高,响应速度比热探测器快得多,是选择性探测器。为了达到最佳性能,一般都需要在低温下工作。光电探测器可分为: (1)光导型:又称光敏电阻。入射光子激发均匀半导体中的价带电子越过禁带进入导带并在价带留下空穴,引起电导增加,为本征光电导。从禁带中的杂质能级也可激发光生载流子进入导带或价带,为杂质光电导。截止波长由杂质电离能决定。量子效率低于本征光导,而且要求更低的工作温度。 (2)光伏型:主要是p-n结的光生伏特效应。能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其

红外探测器是什么,红外探测器的原理和使用方法

红外探测器是什么,红外探测器的原理和使用方法如今,随着社会的进步,经济的发展,越来越多人开始重视安防产品,家庭安防产品销售量开始逐年增长,红外探测器普及到越来越多的家庭,那么,什么是红外探测器的原理和使用方法? 一、什么是红外探测器? 红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。 红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波,人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量,或者可用适当的方法转变成电量。

二、红外探测器的原理 无线红外探测器的基本原理是,将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波,人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。 在红外线探测器中,热电元件检测人体的存在或移动,并把热电元件的输出信号转换成电压信号。然后,对电压信号进行波形分析。于是,只有当通过波形分析检测到由人体产生的波形时,才输出检测信号。例如,在两个不同的频率范围内放大电压信号,且将被放大的信号用于鉴别由人体引起的信号。于是,误将诸如热电元件的爆米花噪声一类噪声当作为由人体所产生而在准备加以检测乃得以防止。 三、红外探测器的使用方法 而红外探测器有很多种类,不同分类的红外探测器有不同的使用方法。 1. 接近探测器:是一种当入侵者接近它时能触发报警的探测装置。在接近探测器中,通常有一个高频率的LC震荡电路,震荡电路的LC回路通过导线连

红外探测器概述

第二章红外探测器概述 Chapter 1. Outlines of infrared detector 1.1红外探测器的物理基础 Physical basis of infrared detector 本讲的主要内容: 1.了解红外探测器的分类; 2.了解大气窗口的基本知识; 3.理解各类红外探测器的基本原理; 4.掌握光子探测器和热探测器的特点。 红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件,是红外系统的核心部分。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波(电磁辐射),其短波方面的界限决定于人眼的视感,一般定为0.75微米;长波方面的界限,尚无定论。人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量,或者可用适当的方法转变成电量。一个红外探测器至少有一个对红外辐射产生敏感效应的物体,称为响应元。此外,还包括响应元的支架、密封外壳和透红外辐射的窗口。有时还包括致冷部件、光学部件和电子部件等。 按所利用的效应,红外探测器可分成三大类: 热敏(型)红外探测器,光子(型)(或光电型)红外探测器和整流(型)红外探测器。 1. 简史(History) 1800年,F.W.赫歇耳在太阳光谱中发现了红外辐射的存在。当时,他使用的是水银温度计,即最原始的热敏型红外探测器。1830年,L.诺比利利用当时新发现的温差电效应(也称塞贝克效应),制成了一种以半金属铋和锑为温差电偶的热敏型探测器。称作温差电型红外探测器(也称真空温差电偶)。其后,又从单个温差电偶发展成多个电偶串联的温差电堆。1880年,S.P.兰利利用金属细丝的电阻随温度变化的特性制成另一种热敏型红外探测器,称为测辐射热计。1947年,M.J.E.高莱发明一种利用气体热膨胀制成的气动型红外探测器(又称高莱管)。在40年代,又用半导体材料制作温差电型红外探测器和测辐射热计,使这两种探测器的性能比原来使用半金属或金属时得到很大的改进。半导体的测辐射热计又称热敏电阻型红外探测器。 60年代中期,出现了热释电型探测器。它也是一种热敏型探测器,但其工作原理与前三种热敏型红外探测器有根本的区别。最早的光电型红外探测器是利用光电子发射效应即外光电效应制成的。以Cs-O-Ag为阴极材料的光电管(1943年出现)可以探测到 1.3微米。外光电效应的响应波长难以延伸,因此,它的发展主要是近红外成像器件,如变像管。 利用半导体的内光电效应制成的红外探测器,对红外技术的发展起了重要的作用。内光电效应分光电导和光生伏打两种效应。利用这些效应制成的探测器分别称为光导型红外探测器和光伏型红外探测器(见光子型探测器)。 在半导体中引起电导改变或产生电动势是一个激活过程,需要有一定的能量。因此,

红外探测器基本原理介绍

红外探测器基本原理介绍-2 接近探测器(传感器)是一种当入侵者接近它时能触发报警的探测装置。在接近探测器中,通常有一个高频率的LC震荡电路,震荡电路的LC回路通过导线连通到外部的金属部件上。当人体靠近时,通过空间的电磁偶合,会改变LC回路的谐振频率,引起震荡频率改变,探测器的检测电路能够识别这种频率的改变而发出警示信号。 接近探测器比较适用于室内,如对写字台、文件柜、保险柜等一些特殊物件提供保护,也可以用于对门窗的保护。通常被保护的物件是金属的,实际上可以构成保护电路的一部分,因而只要有人试图破坏系统时,就会立即触发报警。 接近探测系统的主要优点是多用性和通用性,它几乎可用来保护任何物体,而且不会被几米以外的干扰所激发。一旦有人靠近或接触到珠宝箱、文件柜、门窗准备行窃时,便会触发报警,但在附近的正常业务工作可以照常进行。 接近探测器的电路设计,需要注意几个关键的技术要点:①频率的选择,频率太低检测灵敏度低,太高容易产生误报,还要尽量避开电台频率点;②耗电量要小,接近探测器有时被做成一个小巧的便携式报警器,需要使用电池供电,而且使用电池供电也有利于提高电路的抗干扰能力,减少误报;③LC震荡回路的谐振频率,还会受外界环境因素(如温度和湿度)的影响,因此检测震荡频率的缓慢变化没有意义,应该检测震荡频率的突然变化,只有震荡频率的“突变”才与可能的盗情相关。 移动/震动探测器机器 能够探测固定物体位置被移动的传感器称为移动探测器。其实运动是无处不在的,地球在转动,地球上的任何东西都在“移动”,这里所要探测的其实是相对的移动,比如放置在桌面上的物体被移开了桌面、停放的车辆被开动或搬动了等等。 移动探测器材最适合于如文件柜、保险箱等贵重、机要特殊物件的保护,也适宜于与其他系统结合使用,来防止盗贼破墙而入。移动探测器的有效性与应用的正确与否有很大关系。它常常用来对某些一般情况下有人员在活动的保护区内的特殊物件提供保护。 探测被警戒的物体发生移动,必须找到移动所能够产生的物理量变化,现在至少有:机械方法、光学方法、电磁方法、震动探测法 主动光入侵探测器 光以直线传播,因此称为“光线”,如果光的传播路径被阻挡,光线既中断,光不能继

简述红外探测器的类型及工作原理、性能参数及其物理含义、工作的三个大气窗口的波长范围

2.简述红外探测器的类型(1)及各自的工作原理(2)、红外探测器的性能参数及其物理含义(3)、红外探测器工作的三个大气窗口的波长范围(4)、热绝缘结构的热探测机理的红外探测器设计中的重要性(5)。 (1)红外探测器的类型 常见的红外探测器的分类 (红外热传感器还要加上气体型)(2)各自工作原理 一、热传感器 红外热传感器的工作是利用辐射热效应。探测器件接收辐射能后引起温度升高,再由接触型测温元件测量温度改变量,从而输出电信号。热探测器主要有四类:热释电型、热敏电阻型、热电阻型和气体型。 1.热敏电阻型 热敏电阻是由锰、镍、钴的氧化物混合后烧结而成。热敏电阻一般制成薄片状,当红外辐射照射在热敏电阻片上,其温度升高,电阻值减小。测量热敏电阻值变化的大小,即可得知入射红外辐射的强弱,从而可以判断产生红外辐射物体的温度。 2.热电偶型 热电偶是由热电功率差别较大的两种金属材料(如铋/银、铜/康铜、铋/铋锡合金等)构成。原理:当红外辐射入射到热电偶回路的测温接点上时,该接点温度升高,而另一个没有被红外辐射辐照的接点处于较低的温度,此时,在闭合回路中将产生温差电流,同时回路中产生温差电势。温差电势的大小,反映了接点吸收红外辐射的强弱。 3.气体型 高莱气动型传感器是利用气体吸收红外辐射后,温度升高,体积增大的特性,来反映红外辐射的强弱。红外辐射通过窗口入射到吸收膜上,吸收膜将吸收的热能传给气体,使气体温度升高。气压增大,从而使柔镜移动。在室的另一边,一束可见光通过栅状光栏聚焦在柔镜上,经柔镜反射回来的栅状图像又经过栅状光栏投射到光电管上。当柔镜因压力变化而移动时,栅状图像与栅状光栏发生相对位移,使落到光电管上的光量发生改变,光电管的输出信号也发生改变。这个变化量就反映出入射红外辐射的强弱。这种传感器的恃点是灵敏度高,性能稳定。

红外探测器简介

红外探测器 设计研发部-平 一、红外探测器市场以及应用领域 红外探测技术目前主要分为近红外、中红外和远红外三种研究领域。其中,中红外探测技术由于中红外线的高强度和高穿透性,应用最为广泛,研究也最为成熟;远红外的主要优点就是其穿透性,可用于探测、加热等,应用也比较广泛。近红外,由于其包含氢氧键、碳氢键、碳氧键等功能键的特征吸收线。大气中的水气、二氧化碳、大气辉光等也集中在这个波段。特有的光谱特性使得短波红外探测器可以在全球气候监测、国土资源监测、天文观测、空间遥感和国防等领域发挥重大作用。红外探测器广泛应用于军事、科学、工农业生产和医疗卫生等各个领域,尤其在军事领域,红外探测器在精确制导、瞄准系统、侦察夜视等方面具有不可替代的作用。随着红外探测技术的飞速发展,红外探测器在军事、民用等诸多领域都有着日益广泛的应用。作为高新技术的红外探测技术在未来的应用将更加广泛,地位更加重要。 小型红外探测器是受价格驱动的商品市场,而中型和大型阵列探测器则是受成本和性能驱动的市场,并且为新产品提供了差异化的空间。但是在每种红外探测器技术(如热电/热电偶/微测辐射热计)之间存在着巨大的障碍。由于这些技术都是基于不同的制造工艺,如果没有企业合并或收购,很难从一种技术转换到另外一种技术。 红外探测器已进入居民日常安防中,其中主动式红外探测器遇到

树叶、雨、小动物、雪、沙尘、雾遮挡则不应报警,人或相当体积的物品遮挡将发生报警。主动红外探测器技术主要采用一发一收,属于线形防,现在已经从最初的单光束发展到多光束,而且还可以双发双收,最大限度地降低误报率,从而增强该产品的稳定性,可靠性。据美国相关公司市场调研分析师预测,全球军用红外探测器需求额有望在2020年达到163. 5亿美元,复合年均增长率为7. 71%。 红外探测器按探测机理可分为热探测器和光子探测器,按其工作中载流子类型可以分为多数载流子器件和少数载流子器件两大类,按照探测器是否需要致冷,分为致冷型探测器和非致冷型探测器。非致冷探测器目前主要是非晶硅、氧化钒和InGaAs等探测器,致冷型探测器主要包括碲镉汞三元化合物、量子阱红外光探测器Ⅱ类超晶格等。在过去的几十年里,大量的新型材料、新颖器件不断涌现,红外光电探测器完成了第一代的单元、多元光导器件向第二代红外焦平面器件的跨越,目前正朝着以大规模、高分辨力、多波段、高集成、轻型化和低成本为特征的第三代红外焦平面技术的方向发展。 二、焦平面红外探测器应用现状 热探测器的应用早于光子探测器。热探测器包括热释电探测器、温差电偶探测器、电阻测辐射热计等。热探测器具有宽谱响应、室温工作的优点,但是它响应时间较慢、高频时探测率低,目前主要应用于民用领域。光子探测器是基于光电效应制备的探测器,通过配备致冷系统,具有高量子效率、高灵敏度、低噪声等效温差、快速响应等优点。在军事领域,光子探测器占据主导地位。常用的光子探测器有

红外探测器的原理和使用方法

如今,随着社会的进步,经济的发展,越来越多人开始重视安防产品,家庭安防产品销售量开始逐年增长,红外探测器普及到越来越多的家庭,那么,什么是红外探测器的原理和使用方法? 一、什么是红外探测器? 红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。 红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波,人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量,或者可用适当的方法转变成电量。

二、红外探测器的原理 无线红外探测器的基本原理是,将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波,人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。 三、红外探测器的使用方法 而红外探测器有很多种类,不同分类的红外探测器有不同的使用方法。 1. 接近探测器:是一种当入侵者接近它时能触发报警的探测装置。在接近探测器中,通常有一个高频率的LC震荡电路,震荡电路的LC回路通过导线连通到外部的金属部件上。当人体靠近时,通过空间的电磁偶合,会改变LC回路的谐振频率,引起震荡频率改变,探测器的检测电路能够识别这种频率的改变而发出警示信号。

接近探测器比较适用于室内,如对写字台、文件柜、保险柜等一些特殊物件提供保护,也可以用于对门窗的保护。通常被保护的物件是金属的,实际上可以构成保护电路的一部分,因而只要有人试图破坏系统时,就会立即触发报警。 2.移动/震动探测器机器:能够探测固定物体位置被移动的传感器称为移动探测器。其实运动是无处不在的,地球在转动,地球上的任何东西都在“移动”,这里所要探测的其实是相对的移动,比如放置在桌面上的物体被移开了桌面、停放的车辆被开动或搬动了等等。 移动探测器应用于如文件柜、保险箱等贵重、机要特殊物件的保护,也适宜于与其他系统结合使用,来防止盗贼破墙而入。移动探测器的有效性与应用的正确与否有很大关系。它常常用来对某些一般情况下有人员在活动的保护区内的特

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