【正文】 ......................................................... 13 紅外線探測(cè)報(bào)警器系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) ................................................................................................... 13 避免紅外探測(cè)器誤報(bào)警和漏報(bào)警的措施 ....................................................................................... 13 避免誤報(bào)警 ........................................................................................................................... 13 避免漏報(bào)警 ........................................................................................................................... 14 6．芯片介紹 ............................................................................................................................................ 15 集成運(yùn)放的概述 ............................................................................................................................... 15 集成運(yùn)放的特點(diǎn) ................................................................................................................... 15 集成運(yùn)放的傳輸特性 ........................................................................................................... 15 芯片一： LM358 ................................................................................................................................ 15 芯片概述 ............................................................................................................................... 15 芯片特點(diǎn) ............................................................................................................................... 16 電氣特性 ............................................................................................................................... 16 芯片二： LM393 ............................................................................................................................... 17 芯片概述 ............................................................................................................................... 17 .............................................................................................................................. 17 ................................................................................................................................................ 18 參考文獻(xiàn) ： ................................................................................................................................................ 19 致 謝 .................................................................................................................................................... 20 附圖 ............................................................................................................................................................... 21 1 近年來，隨著改革開放的深入發(fā)展，人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有，并且人們手中特別是城市居民的積蓄也十分可觀。因此，越來越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問題十分關(guān)心。目前，許多家庭使用了較為安全的防盜門，如果再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種價(jià)廉、性能靈敏可靠的防盜報(bào)警器用于居民家中，必將在防盜和保證財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。為此，提出“紅外線探測(cè)報(bào)警器”的設(shè)計(jì)任務(wù)。 報(bào)警器的概念 防盜報(bào)警器是用物理 方法或電子技術(shù)，自動(dòng)探測(cè)發(fā)生在布防監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并提示值班人員發(fā)生報(bào)警的區(qū)域部位，顯示可能采取對(duì)策的系統(tǒng)。 報(bào)警器種類 有電話撥號(hào)防盜報(bào)警器、 GSM 防盜報(bào)警器、本地防盜報(bào)警器、彩信防盜報(bào)警器、聯(lián)網(wǎng)報(bào)警器等。 電話防盜報(bào)警器是利用主機(jī)，通過無線或則有線連接各類探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警功能。主機(jī)連接固定電話線，如有警情，按照客戶設(shè)定的手機(jī)或則電話號(hào)碼撥號(hào)報(bào)警。 GSM 防盜報(bào)警器是利用主機(jī)，通過無線或則有線連接各類探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警功能。主機(jī)內(nèi)置 GSM 手機(jī)卡，如有警情，按照客戶設(shè)定的 手機(jī)或則電話號(hào)碼撥號(hào)報(bào)警。 本地報(bào)警器是利用主機(jī)，通過無線或則有線連接各類探測(cè)器，警號(hào)報(bào)警實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。 彩信防盜報(bào)警器是利用主機(jī)通過 GPRS 將報(bào)警圖片傳輸?shù)浇泳行幕蛘呦嚓P(guān)人員手機(jī)上或郵箱里 。 按照探測(cè)器與報(bào)警主機(jī)之間的通信方式來分 ： 總線制報(bào)警主機(jī) ， 分線制報(bào)警主機(jī) ，汽車防盜報(bào)警器 。 報(bào)警器基本結(jié)構(gòu) 和應(yīng)用場(chǎng)合 防盜報(bào)警系統(tǒng)通常由 :探測(cè)器（又稱報(bào)警器）、傳輸通道和報(bào)警控制器三部分構(gòu)成。 報(bào)警探測(cè)器是由傳感器和信號(hào)處理組成的，用來探測(cè)入侵者入侵行為的，由電子和機(jī)械部件組成的裝置，是防盜報(bào)警系統(tǒng) 的關(guān)鍵，而傳感器又是報(bào)警探測(cè)器的核心元件。采用不同原理的傳感器件，可以構(gòu)成不同種類、不同用途、達(dá)到不同探測(cè)目的的報(bào)警探測(cè)裝置。 由于紅外人體熱釋電傳感器價(jià)錢合適，安裝方便，所以廣泛 應(yīng)用于家庭、辦公室、倉(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室 、秘密資料存放室 等比較重要場(chǎng)合防盜報(bào)警。 2 目的和要求 當(dāng)今社會(huì)步入了經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的時(shí)代，人們生活質(zhì)量逐步提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有，并且人們手中特別是城市居民的積蓄也十分可觀。因此，財(cái)產(chǎn)安全的問題也備受居民矚目。安防產(chǎn)業(yè)也隨之漸漸發(fā)展，人們對(duì)于安防的靈敏 性、便捷性及有效性的要求越來越高。能夠隨時(shí)隨地、安全又方便的使用貴重奢華的物品是人們一直向往安心、舒適的生活方式。防盜報(bào)警器帶領(lǐng)著人們一步一步向這樣的生活邁進(jìn)，但是由于產(chǎn)品及多方面原因，使得安防產(chǎn)品的有效性及靈敏度降低，使得安防質(zhì)量下降，常常出現(xiàn)報(bào)警器遲緩、不能隨時(shí)隨地報(bào)警等現(xiàn)象，所以解決好防盜報(bào)警器的問題能夠使人們更加安全、放心的使用或攜帶各式的物品，跟上時(shí)代的發(fā)展享受高品質(zhì)的生活。 意義：我國(guó)目前市面上報(bào)警器主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器開關(guān)電子防盜報(bào)警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較 常見的報(bào)警器都存在一些缺點(diǎn)。本系統(tǒng)采用了人體熱釋電紅外傳感器，在人體探測(cè)器領(lǐng)域中，被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器因其價(jià)格低廉、制作簡(jiǎn)單、成本低，安裝比較方便，防盜性能比較穩(wěn)定，靈敏度高、安全可靠等特點(diǎn)，備受廣大家庭用戶的歡迎。而且防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。 性質(zhì) 對(duì)于現(xiàn)階段防盜報(bào)警器遲緩以及不能隨時(shí)隨地報(bào)警的問題進(jìn)一步改善，使其性能更加靈敏可靠。 總體結(jié)構(gòu) 熱釋電人體 紅外報(bào)警器主要由 信號(hào)放大電路 、 電壓比較器 、 音響報(bào)警電路 、 開機(jī)延時(shí)電路、電源電路 等幾部分組成。菲涅爾透鏡可以將人體輻射的紅外線 聚焦到熱釋電紅外探測(cè)元上，同時(shí)也產(chǎn)生交替變化的紅外輻射高靈敏區(qū)和盲區(qū)，以適應(yīng)熱釋電探測(cè)元要求信號(hào)不斷變化的特性；熱釋電紅外傳感器是報(bào)警器設(shè)計(jì)中的核心器件，它可以把人體的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)以供信號(hào)處理部分使用；信號(hào)處理主要是把傳感器輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、延遲、比較，為報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。 3 熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)原理 自然界的任何物體，只要其溫度高于絕對(duì)零度（－ 273℃），總是不斷地向外發(fā)出紅外輻射，并以光的速度傳播能量。 物體的溫度越高，它所發(fā)射的紅外輻射的 峰值波長(zhǎng)越小，發(fā)出紅外輻射的能量也越大。 通常 ,電介質(zhì)的內(nèi)部是沒有載流子的，因此它沒有導(dǎo)電能力。但是任何電介質(zhì)毫無例外地都是由帶電粒子組成的，即由電子和原子核組成的。在外加電壓的作用下，這些帶電粒子也要發(fā)生移動(dòng)，帶正電荷的粒子趨向負(fù)極，帶負(fù)電荷的粒子趨向正極。其結(jié)果是使電介質(zhì)的一個(gè)表面帶正電，另一個(gè)表面帶負(fù)電，我們稱這種現(xiàn)象為電極化。在電壓加上去的瞬間到電極化狀態(tài)建立起來的這段時(shí)間內(nèi)，電介質(zhì)內(nèi)部的電荷順著外加電場(chǎng)的方向運(yùn)動(dòng)，形成一種電流，這個(gè)電流稱為位移電流。但是當(dāng)極化狀態(tài)建立之后，位移電流即消失。對(duì)于大多 數(shù)的電介質(zhì)，當(dāng)電壓除去后，極化狀態(tài)隨之消失，其帶電粒子的運(yùn)動(dòng)又恢復(fù)原態(tài)。 對(duì)于上述現(xiàn)象，某些鐵電體電介質(zhì)材料卻是個(gè)例外，像上述的幾種鐵電體材料，當(dāng)被極化后撤去外加電壓時(shí)，這種極化現(xiàn)象仍然技保留下來，這種現(xiàn)象被稱為自發(fā)極化。自發(fā)極化的強(qiáng)度與溫度相關(guān)，當(dāng)溫度升高時(shí)，極化強(qiáng)度降低。自發(fā)極化的鐵電體平時(shí)靠捕捉大氣中的浮游電荷保持平衡狀態(tài)。當(dāng)受到紅外輻射后，其內(nèi)部溫度便會(huì)升高，介質(zhì)內(nèi)部的極化狀態(tài)便隨之降低，它的表面電荷濃度也降低了。這也就相當(dāng)于“釋放”了一部分電荷，這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的熱釋電效應(yīng)。將釋放出的電荷通過放 大器放大后就成了一種控制信號(hào)，利用這一原理制成的紅外傳感器稱為熱釋電紅外傳感器。 紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。 當(dāng)無人體移動(dòng)時(shí)，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度，當(dāng)人體進(jìn)人警戒區(qū)，通過菲涅爾透鏡，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號(hào)，因此，紅外探測(cè)器的紅外探測(cè)的基本概念就是感應(yīng)移動(dòng)物體與背景物體的溫度的差異。 需要指出的是，如果紅外輻射持續(xù)下去，電介質(zhì)的溫度就會(huì)升到新的平衡 狀態(tài)，表面電荷也同時(shí)達(dá)到平衡。這時(shí)它就不再釋放電荷，也就不再有信號(hào)輸出了，如圖 1 所示。因此，對(duì)于這類熱釋電紅外傳感器，只有在紅外輻射強(qiáng)度不斷變化，它的內(nèi)部溫度隨之不斷升降的過程中，傳感器才有信號(hào)輸出，而在穩(wěn)定狀態(tài)下，輸出信號(hào)則為零。因此在應(yīng)用這類傳感器時(shí)，應(yīng)設(shè)法使紅外輻射不斷變化，這樣才能使傳感器不斷有信號(hào)輸出。為了滿足這一要求，通常在熱釋電傳感器的使用中，總是要在它的前面加裝一個(gè)菲涅爾透鏡。 圖 1 電介質(zhì)的熱釋電效應(yīng) 4 熱釋電紅外傳感器的組成與技術(shù)特性 熱釋電紅外傳感器由傳感探測(cè)元、干涉濾光片 和場(chǎng)效應(yīng)管匹配器三部分組成。 按照探測(cè)元的數(shù)目來分，熱釋電紅外傳感器有單元、雙元和四元等幾種，用于人體探測(cè)的紅外傳感器采用雙元或四元式結(jié)構(gòu)。按照熱釋電紅外傳感器的用途來分，有以下幾種：用于測(cè)量溫度的傳感器，它的工作波長(zhǎng)為 1～ 20μ m；用于火焰探測(cè)的傳感器，它的工作波長(zhǎng)為 177。 m；用于人體探測(cè)的傳感器，它的工作波長(zhǎng)為 7～ 15μ m。 將高熱電材料制成一定厚度的薄片并在