防盗报警之被动红外探测器

防盗报警系统的前端探测部分主要是各种类型的探测器，其中最主要的是入侵探测器。入侵探测器通常由传感器(Sensor)、信号处理器和输出接口组成，入侵探测器主要包括有主动红外入侵探测器、被动红外入侵探测器、微波入侵探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、超声波入侵探测器、振动入侵探测器、音响入侵探测器、磁开关入侵探测器、超声和被动红外复合入侵探测器等，其中最常用的是被动红外探测器。

      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。

      被动红外探测器的类型

      被动红外探测器光学系统包括菲涅尔透镜、抛物面反射镜、遮挡片三种类型。

      菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释的红外信号折射（反射）在PIR上；第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区。菲涅尔透镜是凸透镜，将物体的红外影像投射在热电元件表面。

      抛物面反射镜构成的光学系统，具有镜体热能吸收少，散射损失小，效率高，成像精度较高等优点，适合长距离大范围红外探测器使用。

      遮挡片对辐射源并没有聚焦成像的作用，视区的作用距离很近，通常用于形成红外探测器的下望功能。

      热释电红外传感器其热释电器件及前置放大电路封装在圆型金属帽内，金属帽顶部方型开孔镶嵌有抗冷白光的硅红外滤光片，底部有金属引脚，分别为电源引脚，地线引脚，热电信号输出脚。

      热释电器件是热释电传感器的核心元件，是将热辐射变为电流的动态能量转换元件，热释电器件的电特征属性是一个以热电晶体薄膜为电介质的平板电容器，随着温度的改变，热电晶体表面自发极化电荷其规模具有跟随变化的性质，即热辐射可引起该电容器的电容量变化，从而可利用这一特性来探测变化的热辐射。热释电红外传感器包括单元、双元、四元三种类型。现在主要使用的是双元和四元传感器。

      被动红外传感器优缺点

      优点主要为：1、本身不发射任何类型辐射，安全可靠；2、价格低廉。

      缺点主要为：1、容易受各种热源、阳光源干扰；2、受环境温度限制，环境温度和人体温度接近时，灵敏度下降；

      针对被动红外探测器存在的缺点，可以采用不同的措施来避免产品误报和漏报现象。一方面是采用新技术来加强抗干扰能力；另一方面是在安装方面加以注意。

      被动红外探测器安装注意事项

      1、安装高度

      按照产品说明书标明的高度安装，如果高度安装不正确可能会造成探测距离缩短等现象，对防宠物产品而言可能会影响防宠物的效果。

      2、安装角度

      有的产品在说明书中标明了安装的角度，这和产品的光学系统有很大的关系，如果安装角度不正确也可能影响探测区域。

      3、安装位置

      ·避免在温度经常变化的地方安装；

      ·避免在空气流动大的地方安装；

      ·避免正对玻璃门窗安装；

      ·避免正对经常摆动的物体；

      ·避免靠近空调、电风扇、电冰箱、烤箱及可引起温度迅速变化的物体；

      ·避免太阳光直射的地方安装等。

      由于被动红外探测器的工作原理及特性在上述这些位置都容易引起探测器的误判断而造成误报警，所以在安装过程中应该尽量注意避免在存在这些现象的地方进行安装。比较合理的安装位置一般是在房屋的角落，这样安装的优点是探测器范围比较大，并且不太容易受干扰。

      4、安装方向

      产品在安装过程中还需要注意安装方向，由于透镜的光学特性决定横切探测区域比较敏感，所以产品安装时要注意入侵方向与探测器视场的夹角，最好成90o垂直，这样就可以保证有人入侵时能最大程度横切探测区域。

      随着电子技术的快速发展，也随着数字技术的不断提升，被动红外探测器也会越来越多的使用数字技术来解决现有存在的问题点，被动红外探测器的功能也会逐渐完善，会更进一步受到用户的青睐。