紅外線探測器:基本簡介,主要特徵,技術參數,工作原理,優缺點,技術分析,誤報因素,

在紅外線探測器中，熱電元件檢測人體的存在或移動，並把熱電元件的輸出信號轉換成電壓信號。然後，對電壓信號進行波形分析。一種紅外線探測器，其特徵在於，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號。

基本介紹

中文名：紅外線探測器
外文名：Infrared Detector
優點：本身不發任何類型輻射價格低等
缺點：容易受各種熱源、陽光源干擾

基本簡介,主要特徵,技術參數,工作原理,優缺點,技術分析,誤報因素,探測能力的降低,解決問題,防遮擋監視,性能指標,基本指標,新技術套用：,安裝調試,安裝方法,工程調試,日常維護,最新觀測,

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，並把熱電元件的輸出信號轉換成電壓信號。然後，對電壓信號進行波形分析。於是，只有當通過波形分析檢測到由人體產生的波形時，才輸出檢測信號。例如，在兩個不同的頻率範圍內放大電壓信號，且將被放大的信號用於鑑別由人體引起的信號。於是，誤將諸如熱電元件的爆米花噪聲一類噪聲當作為由人體所產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、以及信號處理器，信號處理器的信號輸出端經紅外線發射電路與紅外線發射器連線；信號輸入端經紅外線接收電路與紅外線接收器連線，其反饋信號輸出端與外圍控制電路連線。本技術採用微型單片機作為信號處理器產生編碼信號，驅動紅外線發射器發出帶有編碼信號的紅外線信號，並實時檢測經過放大電路處理後的反射信號，其編碼信號能夠保證多個相同型號的感測器同時同地工作而不相互干擾。而且工作頻率一致、可靠性高、功耗小。

主要特徵

一種紅外線探測器，其特徵在於，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號；第一放大器，它以具有傳送頻帶中心在第一頻率處的第一帶通濾波器特徵來放大從所述電流-電壓變換器接收到的所述電壓信號；第二放大器，它以具有傳送頻帶中心在高於第一頻率的第二頻率處的第二帶通濾波器特徵來放大從所述電流-電壓變換器接收到的所述電壓信號；以及爆米花噪聲探測器，它把所述第二放大器的輸出信號與閾值相比較以輸出爆米花檢測信號；

輸出電路，它把所述第一放大器的輸出信號與預定閾值相比較以輸出檢測信號，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號時，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號。

技術參數

型號：SAJ75-ABT-60

室外60m

室內150m

光束數：2 束

探測方式：紅外線脈衝可調式，2光束同時遮斷檢知式

消耗電流：40mAmax電源電壓 DC13.8V-24V AC11V-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/0.5A MAX

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感測器上。紅外感測器通常採用熱釋電元件，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，檢測處理後產生報警。這種探測器是以探測人體輻射為目標的。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覆蓋有特殊的濾光片，使環境的干擾受到明顯的控制作用。

紅外探測器，其感測器包含兩個互相串聯或並聯的熱釋電元。而且製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，使其產生釋電效應相互抵消，於是探測器無信號輸出。

一旦入侵人進入探測區域內，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，經信號處理而報警。

多視場的獲得，一是多法線小鏡而組成的反光聚焦，聚光到感測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感測器上。

這要指出的是紅外面的幾束光表示有幾個視場，並非紅外發紅外光，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，隱蔽性較好。

價格低廉

缺點：

容易受各種熱源、陽光源干擾。

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。

易受射頻輻射的干擾。

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。

外界的射頻信號等。

內部因素

內部由於器件等的噪聲和干擾，如光熱釋感血器的信號瞬變等。針對以上情況朗恩探測器的新一代紅外探測器採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，套用不同電路分別連線的兩個光熱感應器。特殊的透鏡將覆蓋區域分為多個靈敏度一梯形的保護區，並保證了保護區內的信號強度。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。黑色紅外透鏡只反射波長符合人體移動的紅外線，將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干擾。如果某人進入或離開探測器覆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轉換器將感應器送出的信號數位化後，再用Visatec（基於快思邏輯基礎上的全數碼高智慧型信號分析技術）信號處理器進行分析，然後才發出報警信號。對光熱感應器的信號進行數位化處理，可以消除信號的瞬變和電磁波的干擾等。

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。

由於體溫和環境差別不大，造成探測能力下降。

解決問題

不同電路連線的兩個光熱感應器，位於黑色紅外透鏡的聚焦點上。

透鏡將覆蓋區域分為多個靈敏度一樣的視場並保證了視場的信號強度，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

獨特的電子適配實防遮擋部件，能監視探測器，防止被遮擋進行破壞。如果探測器視窗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、紙板、盒子和衣特等，都將進入報警狀態。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。

性能指標

基本指標

探測範圍具有多種型號，能滿足各種不同場合的要求，單體探測距離最遠能達到150m。同種型號，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。有產品配置反射鏡後，能達到25m

工作溫度 -20～+50度，且在範圍內技術參數影響不大。一般為室溫

外殼類型合IP31-IP65多種標準，防止昆蟲和氣流進入。其中室外型具備金屬外殼，防護能力極強能適應惡劣環境一般為IP31

測試功能具有工作狀態布線測試功能

白天/夜間狀態轉換具有白天/夜間狀態轉換

安裝方式獨特的探測迴路（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內部電路噪聲及突變具備濾波電路，並對光熱感應器的信號進行數位化處理，消除信號的瞬變。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號對信號進行數位化處理，消除干擾。

探測器遮擋具有獨特的電子適配防遮擋功能。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

智慧型分忻Visates高智慧型信號分析技術，基於快思邏輯礎上的全數碼高智慧型信號分析技術，信號處理器進行分析，然後才發出報警信號。這個過程涉及到探測中的所有標準，如信號的振幅、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。這些標準須結合判斷探測它們的合理性，只有在結果符合強行闖入的標準後，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，套用不同電路分別連線的兩個光熱感應器。特殊的透鏡將覆蓋區域分為多個靈敏度一樣的保護區並保證了保護區內的信號強度

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。

微小溫差識別通過差分方式迅速偵測出視場裡微小溫度變化

智慧型化溫度偵測：可通過差分方式迅速偵測出視場裡微小溫度變化。

新技術套用：

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。

關於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產生的。普通雙鑒防盜探測器（紅外+微波）雖然採用了紅外報警和微波報警相與的關係，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。微波可以被金屬禁止，在實際套用中（如冰櫃）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。關鍵點在於支柱的固定必須堅固牢實，沒有移位或搖晃，以利於安裝和設防、減少誤報。

（二）牆壁式安裝現在防盜市場上處於技術前沿的主動紅外線探測器製造商，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系列產品，可以支持探頭在建築物外壁或圍牆、柵欄上直接安裝。

（三）探測器安裝的一般原則設定在通道上的探測器，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。設定在圍牆上的探測器，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，探頭的位置應高出柵欄，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。側面安裝則是將探頭安裝在柵欄，圍牆靠近頂部的側面，一般是作牆壁式安裝，安裝於外側的居多。這種方式能避開小鳥、小貓的活動干擾。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）特別提醒

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於30㎝，這一點在圍牆以弧形拐彎的地方需特別注意。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，確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，觀察瞄準器內影響的情況，探頭的光學鏡片可以直接用手在180°範圍內左右調整，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，反覆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，請一定要按照正確步驟仔細反覆調整。

（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，上面分別標有"+"和"－"，用於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。將萬用表的測試表筆（紅"+"、黑"－"）插入測量受光器的感光電壓。反覆調整鏡片系統使感光電壓值達到最大值。這樣探頭的工作狀態達到了最佳狀態。

注意事項：四光束探測器有兩組光學系統，需要分別遮住受光器的上、下鏡片，調整至上、下感光電壓值一致為止。較古老的四光束探測器兩組光學系統是分開調節，由於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係，調節起來相當困難，需要特別仔細調節，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，工廠里將探頭的遮光時間調節到一個標準位置上，在通常情況下，這個位置是一種比較適中的狀態，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，以適應環境的變化。一般而言，遮光時間短，探頭敏感性就快，但對於像飄落的樹葉、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）與防盜主機的連結探頭設定後，將防拆開關接入防區輸入迴路中，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。表示整個防區設定正常。否則，要對線路進行檢查，對探頭進行重新調試，重新對防區狀態進行確定。

（五）防盜性能測試防區工作狀態正常後，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繫，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態。以免給報警系統留下隱患。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。

日常維護

紅外線探測器在日常工作中，由於長期工作在室外，因此不可避免地受到大氣中粉塵、微生物以及雪、霜、霧的作用，長久以往，在探測器的外壁上往往會堆積一層粉塵樣的硬殼，在比較潮濕的地方還會長出一層厚厚的蘚苔，有時候小鳥也會把排泄物拉到探測器上，這些東西會阻礙紅外射線的發射和接受，造成誤報警。

紅外線探測器