幕簾探測器
發布時間:
2018-09-25
幕簾探測器的原理(lǐ)及應用(yòng) 一、被動紅外探測器的原理(lǐ) 被動熱釋電(diàn)紅外探測器簡稱被動紅外探測器,在電(diàn)子防盜、人體(tǐ)探測器領域中(zhōng),被動紅外探測器(簡稱PIR,Passiveinfra-redDetectors)的應用(yòng)非常廣泛,因其價格低廉、技(jì )術性能(néng)穩定而應用(yòng)到各個領域。 理(lǐ)論上,自然界中(zhōng)的一切物(wù)體(tǐ),隻要它的溫度高于絕對零度(-273.15℃),其表面就會不斷地輻射紅外線(xiàn)。不同溫度的物(wù)體(tǐ),其釋放的紅外能(néng)
幕簾探測器的原理(lǐ)及應用(yòng)
一、被動紅外探測器的原理(lǐ)
被動熱釋電(diàn)紅外探測器簡稱被動紅外探測器,在電(diàn)子防盜、人體(tǐ)探測器領域中(zhōng),被動紅外探測器(簡稱PIR, Passive infra-red Detectors)的應用(yòng)非常廣泛,因其價格低廉、技(jì )術性能(néng)穩定而應用(yòng)到各個領域。
理(lǐ)論上,自然界中(zhōng)的一切物(wù)體(tǐ),隻要它的溫度高于絕對零度(-273.15℃),其表面就會不斷地輻射紅外線(xiàn)。不同溫度的物(wù)體(tǐ),其釋放的紅外能(néng)量的波長(cháng)是不一樣的,因此紅外波長(cháng)與溫度高低是相關的。按照人體(tǐ)各部分(fēn)熱輻射度的差别(包括體(tǐ)内),峰值在8-12μm之間。
被動式紅外探頭就是靠探測人體(tǐ)發射的10UM左右的紅外線(xiàn)而進行工(gōng)作(zuò)的。人體(tǐ)發射的10UM左右的紅外線(xiàn)通過菲尼爾濾光片增強後聚集到紅外感應源上。紅外感應源通常采用(yòng)熱釋電(diàn)元件,這種元件在接收到人體(tǐ)紅外輻射溫度發生變化時就會失去電(diàn)荷平衡,向外釋放電(diàn)荷,後續電(diàn)路經檢測處理(lǐ)後就能(néng)産(chǎn)生報警信号。
二、幕簾探測器的原理(lǐ)及發展
被動紅外探測器有(yǒu)兩個關鍵的組件:一為(wèi)熱釋電(diàn)感應元,另一個為(wèi)在探測器正面設置的菲涅爾(Fresnel)光學(xué)透鏡組。菲涅爾光學(xué)透鏡組通常由許多(duō)組透鏡組成,少則幾個透鏡,多(duō)則幾十個透鏡。菲涅爾濾光片根據性能(néng)要求不同,具(jù)有(yǒu)不同的焦距(感應距離),從而産(chǎn)生不同的監控視場,視場越多(duō)(相應透鏡組的透鏡數量也越多(duō)),控制越嚴密。大多(duō)數探測器可(kě)以根據不同探測器情況要求更換不同的鏡頭,包括:廣角鏡頭、長(cháng)距離鏡頭、防蟲物(wù)鏡頭,幕簾鏡頭等,這些鏡頭其實就是不同數量、焦距的菲涅爾光學(xué)透鏡組合。其中(zhōng)幕簾探測器在探測方式比較有(yǒu)特點,因此得到廣泛的應用(yòng),圖1為(wèi)幕簾探測器的探測區(qū)域圖。
從圖1中(zhōng)的幕簾探測器俯視圖可(kě)看出其探測區(qū)域(陰影區(qū))為(wèi)一個較窄的帶狀區(qū)域,這樣隻有(yǒu)穿越探測區(qū)域時才會觸發探測器。
上面介紹了幕簾探測器在透鏡方面的特點,傳統的探測器通過更換幕簾鏡片達到改造成幕簾探測器,但是從性能(néng)方面講,此類探測器僅僅是探測區(qū)域為(wèi)幕簾式,其他(tā)方面,如:安(ān)裝(zhuāng)方式、外形設計、探測角度、探測精(jīng)度等方面都受到不同程度的制約。因此一些安(ān)防廠家設計專門的幕簾探測器。
三、方向幕簾探測器的原理(lǐ)及發展
幕簾探測器特性決定了其比較适用(yòng)于防護如門、窗等的入侵通道,如在室内窗戶側牆安(ān)裝(zhuāng)一個幕簾探測器,這樣可(kě)以防護帶窗整個牆面,相當于在帶窗戶的牆面安(ān)裝(zhuāng)了一道 “電(diàn)子窗簾”,這樣留給室内人更多(duō)的活動空間。盡管給室内人更多(duō)的活動空間,但室内人無意進入了幕簾探頭的探測區(qū)域,也觸發報警。在此基礎上以色列EL公(gōng)司最先提出了“移動矢量判斷”技(jì )術,把移動方向識别技(jì )術應用(yòng)于幕簾探測器,這樣探測器可(kě)識别物(wù)體(tǐ)不同的移動方向。舉以色列EL公(gōng)司的幕簾探測器為(wèi)例:人從探測器的不保護區(qū)域向保護區(qū)域移動,穿越幕簾探頭的探測區(qū)域時,立即觸發報警;人從探測器的保護區(qū)域向不保護區(qū)域移動,穿越幕簾探頭的探測區(qū)域時,觸發探測器延時,在延時期間,從外部進入幕簾探頭的探測區(qū)域不會觸發報警。這樣就留給室内保護對象更多(duō)的活動範圍,不必擔心從内部觸發探測器報警,同時室内保護對象也可(kě)以從内部穿越探測區(qū)到外面活動短暫時間再回來,而不會觸發幕簾探測器報警(圖2為(wèi)方向幕簾工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)示意圖)。
幕簾探測器從熱釋電(diàn)感應元方面分(fēn)類有(yǒu):雙元熱釋電(diàn)感應單元,四元熱釋電(diàn)感應單元。所謂雙元(四元)即每個探測器有(yǒu)兩個(四個)熱釋電(diàn)感應傳感器單元,國(guó)外探測器廠家通常将兩個(或四個)感應單元集成在一個電(diàn)器元件上,所以從探測器的熱釋電(diàn)感應電(diàn)器元件的外觀上較難分(fēn)辨出是幾元感應器。國(guó)内也有(yǒu)一些廠家也開發了方向幕簾探測器,如雙幕簾方向探測器,四幕簾方向探測器。從技(jì )術角度來講,四元方向幕簾探測器比雙元方向幕簾探測器技(jì )術更先進,具(jù)有(yǒu)更優異的方向判斷精(jīng)度及可(kě)靠性。下面來介紹雙元方向幕簾探測器和四元方向幕簾探測器的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)。
從圖3看出:無論雙元還是四元,幕簾探測器是通過判斷觸發探測器感應單元的先後次序,同時結合微處理(lǐ)器的邏輯判斷最終決定是觸發延時還是觸發報警輸出。四元方向幕簾探測器,分(fēn)别有(yǒu)兩個感應單元最先感應内部紅外變化和兩個感應單元最先感應外部紅外變化,這樣對人體(tǐ)進/出移動起到雙重鑒别,同時也會降低由于局部溫度、氣流變化引起的誤報警。同時四元方向幕簾探測器對于安(ān)裝(zhuāng)時探測器定位及探測區(qū)域的位置調整更方便。而雙元方向幕簾探測器隻有(yǒu)兩個感應單元,工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)與四元方向幕簾探測器相同,但性能(néng)方面略遜于四元方向幕簾探測器。
四、應用(yòng)條件
方向幕簾探測器在防護卧室和客廳、對防止家裏有(yǒu)人時候的非法闖入情況非常适用(yòng)也比較有(yǒu)特點,要達到整體(tǐ)綜合的防護方案,應該是各種探測器,各種探測方式的組合。
盡管方向幕簾有(yǒu)很(hěn)多(duō)優點,但是自身也存在一些弱點,如方向幕簾探測器的延時,這個延時既給保護對象從内部穿越探測區(qū)到外部活動更多(duō)的時間,同時在此延時内非法入侵同樣也被探測器忽略,因此通常建議延時時間不要太長(cháng)。方向幕簾探測器雖然具(jù)有(yǒu)移動方向的識别功能(néng),但是如果探測器安(ān)裝(zhuāng)在床、沙發、桌子上面或人經常持續活動的地方時,由于溫度和氣流等因素的幹擾可(kě)能(néng)造成誤報警,因此上述位置也不适合安(ān)裝(zhuāng)方向幕簾探測器。除此之外,方向幕簾探測器本身隸屬于被動紅外探測器的範疇,因此被動紅外探測器通常不宜安(ān)裝(zhuāng)的地方,方向幕簾探測器同樣也不适合安(ān)裝(zhuāng),如:冷氣機的下部、暖氣和熱風機的上部、氣流流動較大的地方、緊貼窗簾的地方、探測區(qū)域中(zhōng)旋轉的風扇等易于引起誤報警的地方。
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