被動紅外探測器采用的技術淺談
發布時間:2011-04-21
中心議題:
beidonghongwaitanceqishiruqinfangdaobaojingxitongzhongyingyongzuiweipubiandeshebeizhiyi,ziqiwenshiyilai,suocaiyongdejishubuduanfazhan,ermeizhongjishusuozhenduidewentiyebujinxiangtong,youdezhuyaoweileguolvbaiguang,youdezheyanyujianshaogaopinganraodeyingxiang,haiyoudezhuanmenjiejuexiaodongwuhuodongzaochengdewubao;還有的兩種技術,正好強調了互為對立的兩個方麵,如脈衝計數技術和一步觸發技術;有的兩種技術應用原理相反,結果卻殊途同歸,如無線防盜係統中的擴頻技術和超窄帶技術。
作(zuo)為(wei)報(bao)警(jing)服(fu)務(wu)行(xing)業(ye)的(de)施(shi)工(gong)維(wei)護(hu)和(he)市(shi)場(chang)部(bu)門(men)人(ren)員(yuan),應(ying)該(gai)對(dui)這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)有(you)一(yi)定(ding)的(de)了(le)解(jie),從(cong)而(er)根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing),有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)地(di)製(zhi)訂(ding)設(she)計(ji)和(he)施(shi)工(gong)方(fang)案(an),達(da)到(dao)量(liang)材(cai)使(shi)用(yong),減(jian)少(shao)誤(wu)報(bao)的(de)目(mu)的(de)。筆(bi)者(zhe)根(gen)據(ju)近(jin)幾(ji)年(nian)來(lai)國(guo)內(nei)實(shi)際(ji)安(an)裝(zhuang)較(jiao)多(duo)的(de)紅(hong)外(wai)探(tan)測(ce)器(qi)型(xing)號(hao),將(jiang)其(qi)采(cai)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)初(chu)步(bu)歸(gui)納(na)為(wei)以(yi)下(xia)一(yi)些(xie)類(lei)別(bie)。
使用優質材料
選擇鏡麵材料:改進菲涅爾透鏡suoyongdecailiao,shiqijuyouhenhaodebochangxuanzetexing。zairongxurentisuofachudehongwaiguangxiantongguodetongshi,jinkenengzudangbaiguangzhongqitabochangdeguangxian,xiaochubaiguangganrao。zhilianghaodetoujing,kexiaochugaoda20000燭光強度的白光幹擾,相當於機場的跑道燈在2米處照射時,探測器都不會引起誤報。
雙重屏蔽薄膜:在傳感器前,加貼特殊的傳導濾光膜,稱為雙重屏蔽薄膜。此膜的作用,一方麵可減少陽光、汽車前燈、熒光燈等光源的影響。當早上或傍晚陽光照入室內時,照度可達50000Lux,而采用此屏蔽後,光照強度達到100000Lux也不會產生誤報;另一方麵此薄膜還具有抗RF無線電頻率幹擾的作用,使探測器具有20V/M或30V/M的抗幹擾能力。(20V/M相當於10W的無線發射機距1m內不會產生誤報,30V/M相當於10W發射機距0.3m-0.5m,不會發生誤報。)
磁力保護繼電器:該(gai)繼(ji)電(dian)器(qi)可(ke)以(yi)防(fang)無(wu)線(xian)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)和(he)外(wai)力(li)破(po)壞(huai)。當(dang)探(tan)測(ce)器(qi)附(fu)近(jin)有(you)強(qiang)磁(ci)場(chang)時(shi),一(yi)般(ban)繼(ji)電(dian)器(qi)外(wai)部(bu)缺(que)乏(fa)磁(ci)場(chang)屏(ping)蔽(bi),可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)探(tan)測(ce)器(qi)失(shi)效(xiao)。采(cai)用(yong)磁(ci)力(li)保(bao)護(hu)繼(ji)電(dian)器(qi),外(wai)加(jia)的(de)強(qiang)磁(ci)場(chang)對(dui)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)不(bu)再(zai)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。
改進光學係統
球形透鏡:探測器在工作時,其探測範圍在上下、左zuo右you要yao張zhang開kai一yi定ding的de角jiao度du。而er在zai有you效xiao的de探tan測ce範fan圍wei內nei,其qi各ge項xiang靈ling敏min度du應ying盡jin量liang保bao證zheng一yi致zhi。為wei了le改gai善shan探tan測ce扇shan麵mian的de均jun勻yun特te性xing,采cai用yong了le球qiu形xing透tou鏡jing,使shi透tou鏡jing上shang每mei個ge探tan測ce區qu域yu的de焦jiao距ju保bao持chi一yi致zhi,靈ling敏min度du不bu變bian。
密封光學係統:在透鏡和電路板之間采用隔熱塑料盒,將傳感器置於密封盒內,處於相對恒溫的條件,可以減少電路元器件發熱引起的幹擾;在傳感器周圍采用碳黑海綿對白光進行吸收,可減少外界白光幹擾,同時也起到了防塵、防潮、防小蟲侵入的作用。
控製探測區域:采用幕簾、防寵物鏡麵,避開小動物綷-常活動的範圍,對其活動的區域不予探測(如探測區域高於地麵一定距離),又不影響對入侵人員的探測。
鏡麵調整縮放功能:由於房頂的高度不同,對吸頂紅外探測器的要求也不同。通過調整旋轉鏡麵,可改變焦距和探測高度,以適應不同的環境要求。
紅外反射聚焦:與紅外傳感器配套的光學係統有三種,即反射式、透射式和折射式。其中反射式的靈敏度最高,探測距離遠。菲涅爾透鏡屬透射式,靈敏度最低,折射式居中。菲涅爾透鏡體積小、密封容易、穩定性好、價jia格ge較jiao低di,因yin此ci目mu前qian國guo內nei外wai多duo采cai用yong透tou射she式shi係xi統tong。但dan采cai用yong反fan射she鏡jing聚ju集ji紅hong外wai能neng量liang,比bi菲fei涅nie爾er鏡jing片pian更geng有you效xiao,因yin此ci探tan測ce器qi信xin號hao放fang大da電dian路lu的de增zeng益yi可ke以yi做zuo得de較jiao低di,信xin噪zao比bi更geng高gao,能neng較jiao好hao地di防fang止zhi幹gan擾rao信xin號hao引yin起qi的de誤wu報bao。有you少shao數shu國guo外wai進jin口kou的de被bei動dong紅hong外wai探tan測ce器qi使shi用yong了le反fan射she法fa聚ju焦jiao,因yin而er取qu得de了le較jiao好hao的de防fang誤wu報bao效xiao果guo。
溫度補償和光敏調整
溫度補償電路:被bei動dong紅hong外wai探tan測ce器qi探tan測ce的de信xin號hao強qiang弱ruo與yu人ren體ti和he環huan境jing溫wen度du的de差cha別bie有you很hen大da的de關guan係xi,一yi般ban情qing況kuang下xia,人ren的de體ti溫wen與yu環huan境jing溫wen度du相xiang差cha較jiao多duo。當dang入ru侵qin者zhe移yi動dong時shi,傳chuan感gan器qi接jie收shou到dao紅hong外wai的de變bian化hua信xin號hao幅fu度du較jiao大da而er觸chu發fa報bao警jing;當(dang)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)與(yu)人(ren)體(ti)溫(wen)度(du)接(jie)近(jin)時(shi),入(ru)侵(qin)者(zhe)在(zai)運(yun)動(dong)時(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)收(shou)到(dao)的(de)紅(hong)外(wai)變(bian)化(hua)信(xin)號(hao)幅(fu)度(du)較(jiao)小(xiao),這(zhe)樣(yang)有(you)可(ke)能(neng)由(you)於(yu)信(xin)號(hao)小(xiao)於(yu)觸(chu)發(fa)閥(fa)值(zhi)而(er)不(bu)會(hui)報(bao)警(jing)。因(yin)此(ci),探(tan)測(ce)器(qi)需(xu)根(gen)據(ju)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)變(bian)化(hua),對(dui)電(dian)路(lu)增(zeng)益(yi)進(jin)行(xing)補(bu)償(chang)。
常規的溫度補償是線性遞增形,即溫度越高、補bu償chang越yue大da,當dang環huan境jing溫wen度du高gao於yu人ren體ti溫wen度du時shi,過guo度du的de補bu償chang顯xian然ran是shi不bu合he理li的de,而er且qie容rong易yi產chan生sheng誤wu報bao。較jiao好hao的de補bu償chang方fang法fa是shi采cai用yong拋pao物wu線xian形xing,使shi得de探tan測ce器qi在zai比bi較jiao大da的de溫wen度du變bian化hua範fan圍wei內nei,都dou能neng保bao持chi靈ling敏min度du基ji本ben一yi致zhi。
光敏調整:由you於yu晝zhou夜ye光guang照zhao變bian化hua較jiao大da,探tan測ce器qi如ru果guo晝zhou夜ye工gong作zuo,則ze白bai天tian與yu黑hei夜ye的de工gong作zuo特te性xing,會hui產chan生sheng較jiao大da的de變bian化hua。探tan測ce器qi電dian路lu利li用yong光guang敏min電dian阻zu隨sui光guang照zhao變bian化hua而er阻zu值zhi相xiang應ying變bian化hua的de特te性xing,根gen據ju周zhou圍wei區qu域yu的de亮liang度du和he工gong作zuo的de時shi段duan,自zi動dong調tiao整zheng接jie收shou靈ling敏min度du,確que定ding日ri/夜不同的工作模式,可以有效地防止白天強光幹擾引起的誤報。
- 被動紅外探測器采用的技術分析
- 使用優質鏡麵材料
- 改進光學係統
- 溫度補償和光敏調整
beidonghongwaitanceqishiruqinfangdaobaojingxitongzhongyingyongzuiweipubiandeshebeizhiyi,ziqiwenshiyilai,suocaiyongdejishubuduanfazhan,ermeizhongjishusuozhenduidewentiyebujinxiangtong,youdezhuyaoweileguolvbaiguang,youdezheyanyujianshaogaopinganraodeyingxiang,haiyoudezhuanmenjiejuexiaodongwuhuodongzaochengdewubao;還有的兩種技術,正好強調了互為對立的兩個方麵,如脈衝計數技術和一步觸發技術;有的兩種技術應用原理相反,結果卻殊途同歸,如無線防盜係統中的擴頻技術和超窄帶技術。
作(zuo)為(wei)報(bao)警(jing)服(fu)務(wu)行(xing)業(ye)的(de)施(shi)工(gong)維(wei)護(hu)和(he)市(shi)場(chang)部(bu)門(men)人(ren)員(yuan),應(ying)該(gai)對(dui)這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)有(you)一(yi)定(ding)的(de)了(le)解(jie),從(cong)而(er)根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing),有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)地(di)製(zhi)訂(ding)設(she)計(ji)和(he)施(shi)工(gong)方(fang)案(an),達(da)到(dao)量(liang)材(cai)使(shi)用(yong),減(jian)少(shao)誤(wu)報(bao)的(de)目(mu)的(de)。筆(bi)者(zhe)根(gen)據(ju)近(jin)幾(ji)年(nian)來(lai)國(guo)內(nei)實(shi)際(ji)安(an)裝(zhuang)較(jiao)多(duo)的(de)紅(hong)外(wai)探(tan)測(ce)器(qi)型(xing)號(hao),將(jiang)其(qi)采(cai)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)初(chu)步(bu)歸(gui)納(na)為(wei)以(yi)下(xia)一(yi)些(xie)類(lei)別(bie)。
使用優質材料
選擇鏡麵材料:改進菲涅爾透鏡suoyongdecailiao,shiqijuyouhenhaodebochangxuanzetexing。zairongxurentisuofachudehongwaiguangxiantongguodetongshi,jinkenengzudangbaiguangzhongqitabochangdeguangxian,xiaochubaiguangganrao。zhilianghaodetoujing,kexiaochugaoda20000燭光強度的白光幹擾,相當於機場的跑道燈在2米處照射時,探測器都不會引起誤報。
雙重屏蔽薄膜:在傳感器前,加貼特殊的傳導濾光膜,稱為雙重屏蔽薄膜。此膜的作用,一方麵可減少陽光、汽車前燈、熒光燈等光源的影響。當早上或傍晚陽光照入室內時,照度可達50000Lux,而采用此屏蔽後,光照強度達到100000Lux也不會產生誤報;另一方麵此薄膜還具有抗RF無線電頻率幹擾的作用,使探測器具有20V/M或30V/M的抗幹擾能力。(20V/M相當於10W的無線發射機距1m內不會產生誤報,30V/M相當於10W發射機距0.3m-0.5m,不會發生誤報。)
磁力保護繼電器:該(gai)繼(ji)電(dian)器(qi)可(ke)以(yi)防(fang)無(wu)線(xian)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)和(he)外(wai)力(li)破(po)壞(huai)。當(dang)探(tan)測(ce)器(qi)附(fu)近(jin)有(you)強(qiang)磁(ci)場(chang)時(shi),一(yi)般(ban)繼(ji)電(dian)器(qi)外(wai)部(bu)缺(que)乏(fa)磁(ci)場(chang)屏(ping)蔽(bi),可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)探(tan)測(ce)器(qi)失(shi)效(xiao)。采(cai)用(yong)磁(ci)力(li)保(bao)護(hu)繼(ji)電(dian)器(qi),外(wai)加(jia)的(de)強(qiang)磁(ci)場(chang)對(dui)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)不(bu)再(zai)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。
改進光學係統
球形透鏡:探測器在工作時,其探測範圍在上下、左zuo右you要yao張zhang開kai一yi定ding的de角jiao度du。而er在zai有you效xiao的de探tan測ce範fan圍wei內nei,其qi各ge項xiang靈ling敏min度du應ying盡jin量liang保bao證zheng一yi致zhi。為wei了le改gai善shan探tan測ce扇shan麵mian的de均jun勻yun特te性xing,采cai用yong了le球qiu形xing透tou鏡jing,使shi透tou鏡jing上shang每mei個ge探tan測ce區qu域yu的de焦jiao距ju保bao持chi一yi致zhi,靈ling敏min度du不bu變bian。
密封光學係統:在透鏡和電路板之間采用隔熱塑料盒,將傳感器置於密封盒內,處於相對恒溫的條件,可以減少電路元器件發熱引起的幹擾;在傳感器周圍采用碳黑海綿對白光進行吸收,可減少外界白光幹擾,同時也起到了防塵、防潮、防小蟲侵入的作用。
控製探測區域:采用幕簾、防寵物鏡麵,避開小動物綷-常活動的範圍,對其活動的區域不予探測(如探測區域高於地麵一定距離),又不影響對入侵人員的探測。
鏡麵調整縮放功能:由於房頂的高度不同,對吸頂紅外探測器的要求也不同。通過調整旋轉鏡麵,可改變焦距和探測高度,以適應不同的環境要求。
紅外反射聚焦:與紅外傳感器配套的光學係統有三種,即反射式、透射式和折射式。其中反射式的靈敏度最高,探測距離遠。菲涅爾透鏡屬透射式,靈敏度最低,折射式居中。菲涅爾透鏡體積小、密封容易、穩定性好、價jia格ge較jiao低di,因yin此ci目mu前qian國guo內nei外wai多duo采cai用yong透tou射she式shi係xi統tong。但dan采cai用yong反fan射she鏡jing聚ju集ji紅hong外wai能neng量liang,比bi菲fei涅nie爾er鏡jing片pian更geng有you效xiao,因yin此ci探tan測ce器qi信xin號hao放fang大da電dian路lu的de增zeng益yi可ke以yi做zuo得de較jiao低di,信xin噪zao比bi更geng高gao,能neng較jiao好hao地di防fang止zhi幹gan擾rao信xin號hao引yin起qi的de誤wu報bao。有you少shao數shu國guo外wai進jin口kou的de被bei動dong紅hong外wai探tan測ce器qi使shi用yong了le反fan射she法fa聚ju焦jiao,因yin而er取qu得de了le較jiao好hao的de防fang誤wu報bao效xiao果guo。
溫度補償和光敏調整
溫度補償電路:被bei動dong紅hong外wai探tan測ce器qi探tan測ce的de信xin號hao強qiang弱ruo與yu人ren體ti和he環huan境jing溫wen度du的de差cha別bie有you很hen大da的de關guan係xi,一yi般ban情qing況kuang下xia,人ren的de體ti溫wen與yu環huan境jing溫wen度du相xiang差cha較jiao多duo。當dang入ru侵qin者zhe移yi動dong時shi,傳chuan感gan器qi接jie收shou到dao紅hong外wai的de變bian化hua信xin號hao幅fu度du較jiao大da而er觸chu發fa報bao警jing;當(dang)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)與(yu)人(ren)體(ti)溫(wen)度(du)接(jie)近(jin)時(shi),入(ru)侵(qin)者(zhe)在(zai)運(yun)動(dong)時(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)收(shou)到(dao)的(de)紅(hong)外(wai)變(bian)化(hua)信(xin)號(hao)幅(fu)度(du)較(jiao)小(xiao),這(zhe)樣(yang)有(you)可(ke)能(neng)由(you)於(yu)信(xin)號(hao)小(xiao)於(yu)觸(chu)發(fa)閥(fa)值(zhi)而(er)不(bu)會(hui)報(bao)警(jing)。因(yin)此(ci),探(tan)測(ce)器(qi)需(xu)根(gen)據(ju)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)變(bian)化(hua),對(dui)電(dian)路(lu)增(zeng)益(yi)進(jin)行(xing)補(bu)償(chang)。
常規的溫度補償是線性遞增形,即溫度越高、補bu償chang越yue大da,當dang環huan境jing溫wen度du高gao於yu人ren體ti溫wen度du時shi,過guo度du的de補bu償chang顯xian然ran是shi不bu合he理li的de,而er且qie容rong易yi產chan生sheng誤wu報bao。較jiao好hao的de補bu償chang方fang法fa是shi采cai用yong拋pao物wu線xian形xing,使shi得de探tan測ce器qi在zai比bi較jiao大da的de溫wen度du變bian化hua範fan圍wei內nei,都dou能neng保bao持chi靈ling敏min度du基ji本ben一yi致zhi。
光敏調整:由you於yu晝zhou夜ye光guang照zhao變bian化hua較jiao大da,探tan測ce器qi如ru果guo晝zhou夜ye工gong作zuo,則ze白bai天tian與yu黑hei夜ye的de工gong作zuo特te性xing,會hui產chan生sheng較jiao大da的de變bian化hua。探tan測ce器qi電dian路lu利li用yong光guang敏min電dian阻zu隨sui光guang照zhao變bian化hua而er阻zu值zhi相xiang應ying變bian化hua的de特te性xing,根gen據ju周zhou圍wei區qu域yu的de亮liang度du和he工gong作zuo的de時shi段duan,自zi動dong調tiao整zheng接jie收shou靈ling敏min度du,確que定ding日ri/夜不同的工作模式,可以有效地防止白天強光幹擾引起的誤報。
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