紅外線傳感器的應用

　　在自然界，任何高于絕對溫度（-273K）的物體都將產生紅外光譜，不同溫度的物體釋放的紅外能量的波長是不一樣的，因此紅外波長與溫度的高低是相關的，而且輻射能量的大小與物體表面溫度有關。人體都有恒定的體溫，一般在37°C 左右，會發(fā)出10mm 左右特定波長的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的紅外線而進行工作的。紅外線通過菲涅耳濾光片增強后聚集到熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后檢測處理后就能產生報警信號。被動紅外探頭，其傳感器包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件，而且制成的兩個電極化方向正好相反（見熱釋電紅外傳感器的結構及內部電路圖）環(huán)境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產生釋電效應相互抵消，于是探測器無信號輸出。

　　被動式熱釋電紅外探頭（PIR）的優(yōu)缺點：

　　優(yōu)點：本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。價格低廉。

　　缺點：
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? ? ? ? ◆容易受各種熱源、光源干擾

　　◆被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收。

　　◆環(huán)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。

　　抗干擾性能：

　?、俜佬游锔蓴_：探測器安裝在推薦的使用高度，對探測范圍內地面上的小動物，一般不產生報警。

　?、诳闺姶鸥蓴_：探測器的抗電磁波干擾性能符合GB10408中4.6.1要求，一般手機電磁干擾不會引起誤報。

　?、劭篃艄飧蓴_：探測器在正常靈敏度的范圍內，受3米外H4鹵素燈透過玻璃照射，不產生報警。

　　建議改進措施

　　 從安裝上消除誤報率紅外線熱釋電傳感器只能安裝也有限定，其誤報率與安裝的位置和方式有極大的關系。正確的安裝應滿足下列條件：

　　（1）紅外線熱釋電傳感器應離地面2.0-2.2米。

　?。?）紅外線熱釋電傳感器遠離空調冰箱，火爐等空氣溫度變化敏感的地方。 （3）紅外線熱釋電傳感器探測范圍內不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔離物。

　?。?）紅外線熱釋電傳感器不要直對窗口，否則窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報，有條件的最好把窗簾拉上。紅外線熱釋電傳感器也不要安裝在有強氣流活動的地方。

　　紅外線熱釋電傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測元件。在每個探測器內裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉變成微弱的電壓信號，經裝在探頭內的場效應管放大后向外輸出。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設一個菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大70分貝以上，這樣就可以測出10~20米范圍內人的行動。

　　人體輻射的紅外線中心波長為9~10--um，而探測元件的波長靈敏度在0.2~20--um范圍內幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為7~10--um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。

　　紅外線熱釋電傳感器對人體的敏感程度還和人的運動方向關系很大。紅外線熱釋電傳感器對于徑向移動反應最不敏感，而對于橫切方向（即與半徑垂直的方向）移動則最為敏感。在現(xiàn)場選擇合適的安裝位置是避免紅