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紅外線探測報警器設(shè)計-wenkub.com

2025-05-31 11:25 本頁面
   

【正文】 如果再設(shè)計和生產(chǎn)一種價廉、性能靈敏可靠的防盜報警器,必將在防盜和保證財產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。這點就是看到了大部分人防盜意識還不夠強 .造成偷盜現(xiàn)象屢見不鮮。可查閱說明書來適當(dāng)調(diào)節(jié)探測器的靈敏度,過高過低的靈敏度都將影響防范效果。在現(xiàn)場選擇合適的安裝位置是避免紅外探測器誤報、求得最佳檢測靈敏度的極為重要的一環(huán)。 2. 不宜面對玻璃門窗 正對玻璃門窗會有兩個問題 :一是白光干擾,雖然被動式紅外探測器( PIR)對白光具有 很強的抑制功能,但畢竟不是 100%的抑制,不要正對玻璃門窗,可以避免強光的干擾;二是避免門窗外復(fù)雜的環(huán)境干擾,比如太陽直射、人群、流動車輛等。 (六)、 12V 電源電路 由功率為 12V 5W 的變壓器,電橋等組成,為報警電路提供 12V 的電壓源。由于 C6 兩端的電壓不能突變, 故通過 R14 向 C6 緩慢充電,當(dāng) C6 兩端的電壓高于其基準電壓時, IC4 的①腳才變?yōu)榈碗娖?,時間約為 1 分鐘,即持續(xù) 1 分鐘報警。 (三) .電壓比較器 VD11N 40 01 100KR 12100KR910KR 1010KR 11847562I C 2BL M 35 8100KR 1322 u/ 16 vC5 圖 2 電壓比較器如圖 2, IC2B 和 VD2 等作電壓比較器, IC2B 的第⑤腳由 RVD1 提 供基準電壓,當(dāng) IC2A①腳輸出的信號電壓到達 IC2B 的⑥腳時,兩個輸入端的電壓進行比較, 此時 IC2B 的⑦腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖健?[1] 七、 紅外線探測報警器的工作原理 (一)、紅外線傳感器 紅外線傳感器 IC1 采用進口器件 Q74,波長為 9- 10um。引腳 VO 為控制信號輸入端,由 VS 的上調(diào)變沿觸發(fā),使 VO 輸出從低電平跳變到高電平時視為有效觸發(fā),在輸出延遲時間 TX 之外和無 VS的上跳變時, VO 保持低電平狀態(tài),引腳 RR RC1 為輸出延遲時間 TX 的調(diào)節(jié)端。芯片內(nèi)含有電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲電路定時器、封鎖時間定時器遺跡參考電壓源等單元電路,與熱釋電紅外傳感器及少量外圍元件配合就可以構(gòu)成多種控制電路,常用于防盜報警器、自動門等各種自動開關(guān)。 熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)如圖 2 所示(其中 D 接正電源, S 為輸入, G 接地)。當(dāng)有人從透鏡前走過時,人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進入“高敏區(qū)”,這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的的脈沖形式輸入,從而強其能量幅度。在每個探測器內(nèi)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(chǎn)生的干擾。因而能以 非接觸式檢測出物體放出的紅外線能量變化,并將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出 ? 阻抗變換場效應(yīng)管 熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換 ?由于熱電元輸出的是電荷信號,阻抗高達 104MΩ, 故引入的 N溝道結(jié)型場效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式,即源極跟隨器 來完成阻抗變換 ? 由于它的輸出阻抗極高,所以傳感器中有一個場效應(yīng)管進行阻抗變換。 傳感器主要有外殼、干涉濾光片、熱釋電組件 PZT、場效應(yīng)管 FET等組成。 熱釋電傳感器 熱釋電傳感器利用的正是熱釋電效應(yīng),是一種溫度敏感傳感器。 量子型的紅外光探測器 量子型的紅外光探測器與紅外光的波長有關(guān),它的特 點是靈敏度高,響應(yīng)速度快,響應(yīng)的靈敏度與紅外線波長有關(guān)。熱釋電材料只有在溫度變化時才產(chǎn)生電壓,如果紅外線一直照射,則沒有不平衡電壓,一旦 無紅外線照射時,結(jié)晶表面電荷就處于不平衡狀態(tài),從而輸出電壓。 當(dāng)一些晶體受熱時,在晶體兩端將會產(chǎn)生數(shù)量相等而符號相反的電荷,這種由于熱變化產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象,被稱為熱釋電效應(yīng)。近年來,伴隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,以及對該傳感器的特性的深入研究,相關(guān)的專用集成電路處理技術(shù)也迅速增長。 六 主要器件介紹 (一) 熱釋電紅外傳感器 熱釋電紅外傳感器是 一種非常有應(yīng)用潛力的傳感器。 主動式紅外探測器有單光束、雙光束、四光束之分。因此主動式探測器所探測的是點到點,而不是一個面的范圍。紅外光在人眼看不見的光譜范圍,有人經(jīng)過這條無形的封鎖線,必然全部或部分遮擋紅外光束。否則不斷變化的熱氣流將引起誤報警。垂直視場角最大也可以達到 90176。菲涅爾透鏡自上而下分為幾排,上面透鏡較多,下邊較少。因此又稱為直線遠距離控制型被動紅探測器,適合保護狹長的走廊、通道以及封鎖門窗和圍墻。紅外傳感器的探測波長范圍是 8~ 14μ m,人體輻射的紅外峰值波長約為 10μ m,正好在范圍 以內(nèi) 被動式紅外探測器( Passive Infared Detector, PIR)根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同、警戒范圍及探測距離也有所不同,大體上可以分為單波束型和多波束型兩種。探測器安裝后數(shù)秒種已適應(yīng)環(huán)境,在無人或動物進入探測區(qū)域時,現(xiàn)場的紅外輻射穩(wěn)定不變,一旦有人體紅外線輻射進來,經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦就使熱釋電器件產(chǎn)生突變電信號,而發(fā)出警報。 (四)被動紅外報警探測器 在室溫條件下,任何物品均有輻射。 (3)光發(fā)射 Schottky 勢壘探測器:金屬和半導(dǎo)體接觸,形成 Schottky 勢壘,紅外光子透過 Si 層被 PtSi 吸收,使電子獲得能量躍遷至費米能級,留下空穴越過勢壘進入 Si 襯底, PtSi 層的電子被收集,完成紅外探測。 (2)光伏探測器:主要 利用 pn 結(jié)的光生伏特效應(yīng)。 光子探測器吸收光子后,本身發(fā)生電子狀態(tài)的改變,從而引起內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)等光子效應(yīng),從光子效應(yīng)的大小可以測定被吸收的光子數(shù)。 (4)測輻射熱計:利用材料的電阻或介電常數(shù)的熱敏效應(yīng) — 輻射引起溫升改變材料電阻 — 用以探測熱輻射。熱探測器吸收紅外輻射后,溫度升高,可以使探測材料產(chǎn)生溫差電動勢、電阻率變化,自發(fā)極化強度變化,或者氣體體積與壓強變化等,測量這些物理性能的變化就可以測定被吸收的紅外輻射能量或功率。 (二) 紅外探測器原理 紅外探測器是一種輻射能轉(zhuǎn)換器 ,主要用于將接收到的紅外輻射能轉(zhuǎn)換為便于測量或觀察的電能 ,熱能等其他形式的能量 . 根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式 ,紅外探測器可分為熱探測器和光子探測器兩大類。此外,還包括響應(yīng)元的支架、密封外殼和透紅外輻射的窗口。一般說來,紅外輻射照射物體所引起的任何效應(yīng),只要產(chǎn)生的效果可以測量而且足夠靈敏,均可用來度量紅外輻射的強弱。 (4)提高探測器工作溫度,高性能室溫紅外探測器和焦平面器件是發(fā)展重點之一,不需要制冷器,將會使整機更精巧、更可靠,從而實現(xiàn)全固體化。紅外技術(shù)的發(fā)展以紅外探測器的發(fā)展為標(biāo)志,因此可以從紅外探測器的發(fā)展來推斷其發(fā)展趨勢。利用紅外技術(shù)裝備,就可以從空中和空間對這些目標(biāo)進行偵察、監(jiān)視與跟蹤。我們根據(jù)各類目標(biāo)和背景輻射特性的差異,就可以利用紅外技術(shù)在白天和黑夜對目標(biāo)進行探測、跟蹤和識別,以獲取目標(biāo)信息。在此之前,紅外技術(shù)僅僅能探測非相干紅外輻射,外差接收技術(shù)用于紅外探測,使探測性能比功率探測高好幾個數(shù)量級。 。非致冷、集成式、大面陣是紅外探測器方向的發(fā)展。 。如果多元線列探測器平行掃過 (平掃 )目標(biāo)時,則可獲得目標(biāo)輻射的一維分布。在同一時期內(nèi),固體物理、光學(xué)、電子學(xué)、精密機械和微型致冷器等方面的發(fā)展,使紅外技術(shù)在軍、民兩用方面都得到了廣泛的應(yīng)用。 30 年代,首次出現(xiàn)紅外光譜代,以后,它發(fā)展成在物質(zhì)分析中不可缺少的儀器。在 1940 年以前,研制成的紅外探測器主要是熱敏型探測器。 1800 年, F此后,美國、英國、前蘇聯(lián)等國競相發(fā)展。赫歇爾發(fā)現(xiàn)紅外輻射至今,紅外技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了大約兩個世紀。光電子技術(shù) 。 事上和國民經(jīng)濟中的應(yīng)用。 [4] 四 紅外技術(shù) (一) 什么是紅外線技術(shù) 紅外技術(shù)是研究紅外輻射的產(chǎn)生、傳播、轉(zhuǎn)化、測量及其應(yīng)用的技術(shù)科學(xué)。 。 ,考慮到實際現(xiàn)場環(huán)境和用戶的安全防范要求。此套報警系統(tǒng)對防范盜竊和 追捕盜竊犯,有著重要的實用意義。 除了以上區(qū)分以外,還有其他方式的劃分。 器是由傳感器和信號處理組成的,用來探測入侵者入侵行為的, 是 由電子和機械部件組成的裝置 。本系統(tǒng)采用了人體熱釋電紅外傳感器,在人體探測器領(lǐng)域中,被動式熱釋電紅外探測器因其價格低廉、制作簡單、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,備受廣大家庭用戶的歡迎。 (二) 意義: 為了滿足現(xiàn)代住宅防盜的 需要而設(shè)計的家庭式電子防盜系統(tǒng)。因此,財產(chǎn)安全的問題也備受居民矚目。 報警探測器是由傳感器和信號處理組成的,用來探測入侵者入侵行為的,由電子和機械部件組成的裝置,是防盜報警系統(tǒng)的關(guān)鍵,而傳感器又是報警探測器的核心元件。 按照探測器與報警主機之間的通信方式來分 總線制報警主機 分線制報警主機 無線防盜報警器 汽車防盜報警 器 (三)防盜報警器基本結(jié)構(gòu): 防盜報警系統(tǒng)是預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件的重要設(shè)施。目前,許多家庭使用了較為安全的防盜門,如果再設(shè)計和生產(chǎn)一種價廉、性能靈敏可靠的防盜報警 器用于居民家中,必將在防盜和保證財產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。要做到這一點,必須首先要了解被動紅外探測器的一些基本概念及其技術(shù)特點,這樣才能根據(jù)這些基本的技術(shù)特點,從安裝、調(diào)試、使用等各個環(huán)節(jié),按照探測器的基本技術(shù)特點,這樣才能最大限度的發(fā)揮探測器的最大功效。 防盜報警器帶領(lǐng)著人們一步一步向這樣的生活邁進,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)報警器遲緩、不能隨時隨地報警等現(xiàn)象, 所以解決好防盜報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,跟上時代的發(fā)展享受高品質(zhì)的生活。因此社區(qū)防范的 現(xiàn)代化
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