被动红外报警探测器技术及应用

   日期:2005-10-09     来源:安防商情    评论:0    
    人体表面的红外能量和周围环境的红外能量是存在差别的。在人体移动时,这种差别所产生的变化可以通过红外敏感元件来检测到,从而触发报警。这就是被动红外探测器的原理。
    但是,自然界任何物体(绝对零度以上的)都是可以发散红外能量的。目前的技术还很难区分出这种红外能量到底是人体发散的,还是周边其他物体发散的。所以我们采用这种技术只能够探测到规则持续变化的移动物体,而这种红外能量的规则变化有时也是很容易混淆的,例如整个环境温度的变化也必然会引起其红外能量的变化等等。
    因此在实际应用中,为了防止由于上述原因引起的误报,被动红外探测器通过菲涅尔透镜将探测覆盖范围分成一定数量的探测区,当温度变化在两个区之间产生时,探测器电路就触发一个信号脉冲,探测器根据信号脉冲触发警报输出。为了防止一些由于空气流动、小老鼠等引起的误报,可以设置“脉冲计数”方式:即只有当探测到连续的两个或两个以上的脉冲信号才触发报警。但要注意此时探测器的灵敏度相对较低,需要做步行测试来保证不会漏报。
    早期的被动红外探测器因为技术、生产工艺等原因,可靠性较差,容易发生误报,于是很多人就认为被动红外探测器不好。其实,这是一种误解。当今的被动红外探测器在防止误报方面作了多种考虑,有效地防止了因为环境温度改变、射频干扰等各种因素造成的误报,如ADEMCO集团的系列被动红外和双鉴探测器的红外部分,就采用了很多的防误报措施,其防误报能力与可靠性都有了长足的进步。
    这些先进的防误报技术包括:
    .表面贴片技术:表面贴片式元件(SMD)是直接贴焊在电路板上的,没有引脚线,因此没有相当于构成射频干扰(RFI)所必需的“天线”,从而使探头的防射频干扰能力高达10-30V/m。
    .真正的温度补偿电路:因为被动红外探测器探测的信号是人体与环境温度的差别,因此,当环境温度上升到一定程度时,需要补偿增益的变化,使得灵敏度不至于下降。而常规的温度补偿是线性递增的,在环境温度上升到人体体温之上时,温差是逐渐增大,而补偿反而继续增加,此时就容易发生误报;抛物线形温度补偿,能做到在温度变化时,灵敏度和稳定性基本不变。
    .防白光镜片:白光,如车头灯、电筒等发出的光,它通常是PIR误报的原因。好的菲涅尔镜片有效消除白光的干扰达到20000烛光强度,该指标相当于机场的跑道灯在2米处照射探头而不会误报。
    .反射镜聚焦:除了菲涅尔镜片外,可以结合反射镜聚焦,这种方式比单纯采用菲涅尔镜片更有效,因此探测器信号放大电路的增益可以做得较低,避免增益太大时干扰信号同时放大而引起误报。
    .交替极性脉冲计数:交替极性脉冲计数功能是指探测器识别到双元红外元件输出的正负极性交替的脉冲信号(只有人体移动才能触发正负极性脉冲)才触发警报。一般脉冲计数功能只是单纯计数双元红外元件输出的脉冲信号(不管脉冲信号极性如何),对一些电气干扰引发的脉冲会误触发警报。
    双元甚至多元器件可以把邻近的两个探测区域内引发的电脉冲信号极性翻转,这样,从一个探测区域移动到另外一个探测区域所触发电脉冲信号极性是相反的。正常的“移动”只能是从一个探测区域到另外一个探测区域,不可能跨过某个区域来移动,这就保证了物体移动和其他的一些干扰在原则上的区别。例如,由于电气设备引起的干扰脉冲,它总是在所有区域内都引起正极性干扰或负极性干扰,不可能得到向我们上面所述的“正负极性”交替的脉冲信号。采用这种措施,可以在很大程度上排除由于电子干扰或者环境温度的变化引起的整个感光元件的感知变化而导致的误报警。  
 
 
  
  
  
  
 
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