紅外線探測器:電子探測設備-中文百科頻道

基本簡介

在紅外線探測器中，熱電元件檢測人體的存在或移動，并把熱電元件的輸出信号轉換成電壓信号。然後，對電壓信号進行波形分析。于是，隻有當通過波形分析檢測到由人體産生的波形時，才輸出檢測信号。例如，在兩個不同的頻率範圍内放大電壓信号，且将被放大的信号用于鑒别由人體引起的信号。于是，誤将諸如熱電元件的爆米花噪聲一類噪聲當作為由人體所産生而在準備加以檢測乃得以防止。

該紅外線探測器包括紅外線發射器、接收器、以及信号處理器，信号處理器的信号輸出端經紅外線發射電路與紅外線發射器連接；信号輸入端經紅外線接收電路與紅外線接收器連接，其反饋信号輸出端與外圍控制電路連接。本技術采用微型單片機作為信号處理器産生編碼信号，驅動紅外線發射器發出帶有編碼信号的紅外線信号，并實時檢測經過放大電路處理後的反射信号，其編碼信号能夠保證多個相同型号的傳感器同時同地工作而不相互幹擾。而且工作頻率一緻、可靠性高、功耗小。

主要特征

一種紅外線探測器，其特征在于，包括：熱電元件；電流-電壓變換器，它把來自所述熱電元件的電流變換成電壓信号；第一放大器，它以具有發送頻帶中心在第一頻率處的第一帶通濾波器特征來放大從所述電流-電壓變換器接收到的所述電壓信号；第二放大器，它以具有發送頻帶中心在高于第一頻率的第二頻率處的第二帶通濾波器特征來放大從所述電流-電壓變換器接收到的所述電壓信号；以及爆米花噪聲探測器，它把所述第二放大器的輸出信号與阈值相比較以輸出爆米花檢測信号；

輸出電路，它把所述第一放大器的輸出信号與預定阈值相比較以輸出檢測信号，以及控制器，當從所述爆米花噪聲探測器接收到所述的爆米花檢測信号時，該控制器控制所述電流-電壓變換器、所述第一放大器、所述輸出電路、所述第二放大器和所述爆米花噪聲探測器中的至少一個，以防止所述輸出電路輸出所述檢測信号。

技術參數

型号：SAJ75-ABT-60

室外60m

室内150m

光束數：2束

探測方式：紅外線脈沖可調式，2光束同時遮斷檢知式

消耗電流：40mAmax電源電壓DC13。8V-24VAC11V-18V

環境溫度：-25°C～+55°C

光源：長波段雙光束紅外LED

報警輸出：1C繼電器接點輸出，

接點容量：DC30V/0。5AMAX

感應速度：50-700msec可變

工作原理

紅外探測器是靠探測人體發射的紅外線來進行工作的。探測器收集外界的紅外輻射進而聚集到紅外傳感器上。紅外傳感器通常采用熱釋電元件，這種元件在接收了紅外輻射溫度發出變化時就會向外釋放電荷，檢測處理後産生報警。

這種探測器是以探測人體輻射為目标的。所以輻射敏感元件對波長為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。為了對人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常複蓋有特殊的濾光片，使環境的幹擾受到明顯的控制作用。紅外探測器，其傳感器包含兩個互相串聯或并聯的熱釋電元。而且制成的兩個電極化方向正好相反，環境背景輻射對兩個熱釋電元幾乎具有相同的作用，使其産生釋電效應相互抵消，于是探測器無信号輸出。一旦入侵人進入探測區域内，人體紅外輻射通過部分鏡而聚焦，從而被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經信号處理而報警。

多視場的獲得，一是多法線小鏡而組成的反光聚焦，聚光到傳感器上稱之為反射式光學系統。另一種是透射式光學系統，是多面組合一起的透鏡-菲涅爾透鏡，通過菲涅爾透鏡聚焦在紅外傳感器上。這要指出的是紅外面的幾束光表示有幾個視場，并非紅外發紅外光，視場越多，控制越嚴密。

優缺點

優點：

本身不發任何類型輻射，器件功耗很小，隐蔽性較好。

價格低廉

缺點：

容易受各種熱源、陽光源幹擾。

紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探測器接收。

易受射頻輻射的幹擾。

環境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度明顯下降，有時造成短時失靈。

技術分析

誤報因素

外界因素：外界的光熱源(尤其是白光光源)：如陽光、照明光源等。

外界的射頻信号等。

技術分析

誤報因素

外界因素：

外界的光熱源（尤其是白光光源）：如陽光、照明光源等。

外界的射頻信号等。

内部因素

内部由于器件等的噪聲和幹擾，如光熱釋感血器的信号瞬變等。針對以上情況朗恩探測器的新一代紅外探測器采用一些獨持的技術來解決此類問題。首先在紅外透鏡的焦點上，應用不同電路分别連接的兩個光熱感應器。特殊的透鏡将複蓋區域分為多個靈敏度一梯形的保護區，并保證了保護區内的信号強度。獨特的透鏡還可以充當紅外濾光鏡，表面經過特殊處理的黑色透鏡允許可見光和短波紅外線（在大多數有白光光源的地方都存在）射入，然後被其黑色底座所吸收。

黑色紅外透鏡隻反射波長符合人體移動的紅外線，将其反射到光熱感應器上。通過已申請專利的白光濾光鏡，探測器可以防止白光幹擾。如果某人進入或離開探測器複蓋的一個或幾個區域，探測器應可以探測到紅外輻射能量的變化，A/D轉換器将感應器送出的信号數碼化後，再用Visatec（基于快思邏輯基礎上的全數碼高智能信号分析技術）信号處理器進行分析，然後才發出報警信号。對光熱感應器的信号進行數碼化處理，可以消除信号的瞬變和電磁波的幹擾等。

探測能力的降低

探測能力下降可分為幾個方面：

探測器各探測視場分布不合理：如空隙過大等。

探測器被遮擋。如被泡沫、噴霧（入侵者經常使用的手段）紙，衣物等。

由于體溫和環境差别不大，造成探測能力下降。

解決問題

不同電路連接的兩個光熱感應器，位于黑色紅外透鏡的聚焦點上。

透鏡将複蓋區域分為多個靈敏度一樣的視場并保證了視場的信号強度，視場交錯分布，形成了類似棋盤的緊密分布形式。

防遮擋監視

獨特的電子适配實防遮擋部件，能監視探測器，防止被遮擋進行破壞。如果探測器窗口或靠近探測器的任何區域被一些物品所遮擋，如泡沫、金屬片、噴霧、帽子、紙闆、盒子和衣特等，都将進入報警狀态。在白天模式下，一旦探測器被遮擋，遮擋報警會同時顯示在防遮擋監視輸出繼電器和報警輸出繼電器上。報警繼電器會停止，同時防遮擋輸出會啟動，直至遮擋品被挪走為止。

性能指标

基本指标

探測範圍具有多種型号，能滿足各種不同場合的要求，單體探測距離最遠能達到150m。同種型号，配置不同反射鏡可實現廣角和長距離簾幕式探測的轉換。一般探測距離為15m。有産品配置反射鏡後，能達到25m。

工作溫度-20～+50度，且在範圍内技術參數影響不大。一般為室溫。外殼類型合IP31-IP65多種标準，防止昆蟲和氣流進入。其中室外型具備金屬外殼，防護能力極強能适應惡劣環境一般為IP31。

測試功能具有工作狀态布線測試功能

白天/夜間狀态轉換具有白天/夜間狀态轉換

安裝方式獨特的探測回路（帶插頭）和感應器分開設計技術，使探測器安裝更為簡便整體安裝，安裝過程易受到損傷。

自檢完備的電壓監控電子線路和感應器自動的定期自檢功能，獨特的防小寵物過濾功能

在解決誤報及防危害方面防止内部電路噪聲及突變具備濾波電路，并對光熱感應器的信号進行數碼化處理，消除信号的瞬變。消除外界的白光源獨特的黑鏡技術及白光濾光鏡消除可見光和短波紅外線。

消除外界的射頻等信号對信号進行數碼化處理，消除幹擾。

探測器遮擋具有獨特的電子适配防遮擋功能。

探測線路損傷不管在撤防和布防時，都對線路進行全天候監控。有的探測器有

智能分忻Visates高智能信号分析技術，基于快思邏輯礎上的全數碼高智能信号分析技術，信号處理器進行分析，然後才發出報警信号。這個過程涉及到探測中的所有标準，如信号的振幅、時間、格式、能量和頻譜等，再加上從現場實際提取的統計信息。這些标準須結合判斷探測它們的合理性，隻有在結果符合強行闖入的标準後，探測器才發出報警。

在解決提高探測能力方面探測視場靈敏度在紅外透鏡的聚集點上，應用不同電路分别連接的兩個光熱感應器。特殊的透鏡将複蓋區域分為多個靈敏度一樣的保護區并保證了保護區内的信号強度

探測器視場的分布視場交錯分布，形成了類似棋盤的緊密分布形式。

微小溫差識别通過差分方式迅速偵測出視場裡微小溫度變化

智能化溫度偵測：可通過差分方式迅速偵測出視場裡微小溫度變化。

新技術應用

獨特的防小寵物過濾功能

完備的電壓監控

電子線路和感應器自動的定期自檢功能

獨特的電子線路（帶插頭）和感應器分開設計技術，便探測器安裝更為簡便

全密封的探測器，可防止昆蟲和氣流進入。

關于中國大陸地區雙鑒探測器的一些看法

目前，中國大陸地區雙鑒防盜探測器（紅外+微波）在市場中占據了一定份額，但普通雙鑒防盜探測器（紅外+微波）具有相當大的同限性。雙鑒防盜探測器（紅外+微波）首先是在普通單純紅外探測器誤報率高的情況下才産生的。普通雙鑒防盜探測器（紅外+微波）雖然采用了紅外報警和微波報警相與的關系，但這樣也就降低了探測能力。微波本身具有一定的穿透能力（如牆壁等），增加了誤報率。微波可以被金屬屏蔽，在實際應用中（如冰箱）增加了探測的局限性。

安裝調試

安裝方法

（一）支柱式安裝比較流行的支柱有圓形和方形兩種，早期比較流行的是圓形截面支柱，現在的情況正好反過來了，方形支柱在工程界越來越流行。主要是探測器安裝在方形支柱上沒有轉動、不易移動。除此以外，有廣泛的不鏽鋼、合金、鋁合金型材可供選擇也是它的優勢之一。在工種上的另外一種做法是選用角鋼作為支柱，如果不能保證走線有效地穿管暗敷，讓線路裸露在空中，這種方法是不能取的。關鍵點在于支柱的固定必須堅固牢實，沒有移位或搖晃，以利于安裝和設防、減少誤報。

（二）牆壁式安裝現在防盜市場上處于技術前沿的主動紅外線探測器制造商，能夠提供水平180°全方位轉角,仰俯20°以上轉角的紅外線探測器，如ALEPH主動紅外線探測器HA、ABT、ABF系列産品，可以支持探頭在建築物外壁或圍牆、栅欄上直接安裝。

（三）探測器安裝的一般原則設置在通道上的探測器，其主要功能式防備人的非法通行，為了防止寵物、小動物等引起誤報，探頭的位置一般應距離地面50㎝以上。遮光時間應調整到較快的位置上，對非法入侵作出快速反應。設置在圍牆上的探測器，其主要功能是防備人為的惡意翻越，頂上安裝和側面安裝兩種均可。頂上安裝的探測器，探頭的位置應高出栅欄，圍牆頂部25㎝，以減少在牆上活動的小鳥、小貓等引起誤報。四光束探測器的防誤報能力比雙光束強，雙光束又比單光束強。

側面安裝則是将探頭安裝在栅欄，圍牆靠近頂部的側面，一般是作牆壁式安裝，安裝于外側的居多。這種方式能避開小鳥、小貓的活動幹擾。每一種方式都又他們自己的優點或缺陷，工程商對每一種安裝方式都又他們自己的偏愛。用戶應根據自己建築物的特點和防盜要求加以選用。

（四）特别提醒

線路絕對不能明敷，必須穿管暗設，這是探測器工作安全性的最起碼的要求。安裝在圍牆上的探測器，其射線距牆沿的最遠水平距離不能大于30㎝，這一點在圍牆以弧形拐彎的地方需特别注意。配線接好後，請用萬用表的電阻檔測試探頭的電源端①、②端子，确定沒有短路故障後方可接通電源進行調試。

工程調試

（一）投光器光軸調整打開探頭的外罩，把眼睛對準瞄準器，觀察瞄準器内影響的情況，探頭的光學鏡片可以直接用手在180°範圍内左右調整，用螺絲刀調節鏡片下方的上下調整螺絲，鏡片系統有上下12°的調整範圍，反複調整使瞄準器中對方探測器的影響落入中央位置。在調整過程中注意不要遮住了光軸，以免影響調整工作。投光器光軸的調整對防區的感度性能影響很大，請一定要按照正确步驟仔細反複調整。

（二）受光器光軸調整第一步：按照"投光器光軸調整"一樣的方法對受光器的光軸進行初步調整。此時受光器上紅色警戒指示燈熄滅，綠色指示燈長亮，而且無閃爍現象，表示套頭光軸重合正常，投光器、受光器功能正常。

第二步：受光器上有兩個小孔，上面分别标有"+"和"－"，用于測試受光器所感受的紅外線強度，其值用電壓來表示，稱為感光電壓。将萬用表的測試表筆（紅"+"、黑"－"）插入測量受光器的感光電壓。反複調整鏡片系統使感光電壓值達到最大值。這樣探頭的工作狀态達到了最佳狀态。

注意事項：四光束探測器有兩組光學系統，需要分别遮住受光器的上、下鏡片，調整至上、下感光電壓值一緻為止。較古老的四光束探測器兩組光學系統是分開調節，由于涉及到發射器和接受器兩個探頭共四個光學系統的相對應關系，調節起來相當困難，需要特别仔細調節，處理不當就會出現誤報或者防護死區。ABF四光束探測器已把兩個部分整合為一體調節，工程施工容易多了。

（三）遮光時間調整在受光器上設有遮光時間調節鈕，一般探頭的遮光時間在50m/s~500m/s間可調，探頭在出廠時，工廠裡将探頭的遮光時間調節到一個标準位置上，在通常情況下，這個位置是一種比較适中的狀态，都考慮了環境情況和探頭自身的特點，所以沒有特殊的原因，也無須調節遮光時間。如果因設防的原因需要調節遮光時間，以适應環境的變化。一般而言，遮光時間短，探頭敏感性就快，但對于像飄落的樹葉、飛過的小鳥等的敏感度也強，誤報警的可能性增多。遮光時間長，探頭的敏感性降低，漏報的可能性增多。工程師應根據設防的實際需要調整遮光的時間。

（四）與防盜主機的鍊接探頭設定後，将防拆開關接入防區輸入回路中，聯線完畢，蓋上探頭的外殼，擰緊緊固螺絲。要求在防盜主機上該防區警示燈無閃爍、不點亮，防區無報警指示輸出。表示整個防區設置正常。否則，要對線路進行檢查，對探頭進行重新調試，重新對防區狀态進行确定。

（五）防盜性能測試防區工作狀态正常後，應根據設防的要求，用與防範相似的所有可能尺寸，形狀的物體，用不同的速度、不同的方式遮擋探頭的光軸，在報警現場用無線對講機與控制中心聯系，檢驗報警情況是否正常，同時要仔細留心報警主機上有沒有閃動或不穩定狀态。以免給報警系統留下隐患。我們口頭上把這個過程稱為發炮試驗。做發炮試驗的目的就是要測試防區能否具有正常報警的能力，測試防區防護的範圍是否能達到預定的要求，是否存在防護死區。