【正文】 由于檢測(cè)的是人體熱量 ,受環(huán)境 溫度的影響顯著 。一般來說，視場(chǎng)角增大時(shí)，作用距離將減小。 , 后者用吸頂式監(jiān)測(cè)角度為180176。透鏡分為平面式和半球形兩種 , 前者用于墻掛式監(jiān)測(cè)角度為 84176。水平視場(chǎng)角可大于 90176。 目前，多采用性能優(yōu)良的紅外塑料透鏡 —— 多層光束結(jié)構(gòu)的菲涅耳透鏡。 b、多波束型被動(dòng)紅外探測(cè)器 多波束型被動(dòng)紅外探測(cè)器采用透鏡聚焦式光學(xué)系統(tǒng)。因此，又可稱為是直線遠(yuǎn)距離控制型被動(dòng)紅外探測(cè)器。以下。因此，應(yīng)設(shè)法使入侵者的紅外輻射能量在熱釋電傳感器上人形成最大的溫度變化，以提高其感知的靈敏程度。 ?178。 若在兩極之間接上負(fù)載 R，則在負(fù)載 R 中就有熱釋電電流流過。 R178。電壓 Us 與溫度變化率的關(guān)系： Us＝ A178。 由于熱釋電紅外傳感器的電介質(zhì)的熱釋電效應(yīng)，當(dāng)紅外輻射作用到熱釋電薄片上時(shí)，薄片的溫度將會(huì)升高；隨著熱釋電薄片溫度的變化，薄片兩表面電荷將會(huì)發(fā)生變化。 a、單波束型被動(dòng)紅外探測(cè)器 單波束型被動(dòng)紅外探測(cè)器采用反射聚焦式 光學(xué)系統(tǒng)。 （ 3）被動(dòng)式紅外探測(cè)器的種類 被動(dòng)式紅外探測(cè)器根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，警戒范圍和探測(cè)距離也不同。 正常 情況下，背景物體產(chǎn)生的紅外能量較小，而且是基本穩(wěn)定不變的，傳感器不輸出電信號(hào)，不會(huì)發(fā)出報(bào)警。通過光學(xué)系統(tǒng)的配合，它可以探測(cè)到某一立體防范空間內(nèi)的熱輻射的變化。見下表所示： 物體溫度 紅外輻射峰值波長（ ?m） 573K（ 300℃ ） 5 373K（ 100℃ ） 人體（ 37℃ ） 10 273K（ 0℃ ） (2) 被動(dòng)式紅外探測(cè)器的組成及基本工作原理 被動(dòng)式紅外探測(cè)器主要是由光學(xué)系統(tǒng)、熱傳感器 (或稱紅外傳感器 )及報(bào)警控制器等部分所組成。物體表面的溫度越高，其輻射的紅外線波長越短。 （ 1）自然界物體的紅外輻射特性 自然界中的任何物體都可以看作是一個(gè)紅外輻射源。 2. 被動(dòng)式紅外探測(cè)器 被動(dòng)式紅外探測(cè)器不需要附加紅外輻射光源，本身不向外界發(fā)射任何能量，而是由探測(cè)器直接探測(cè)來自移動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射，因此才有被動(dòng)式之稱。 (5)由于光學(xué)系統(tǒng)的透鏡表面是裸露在空氣之中，極易被塵埃等雜物所污染。 (4)主動(dòng)式紅外探測(cè)器用于室內(nèi)警戒時(shí)，工作可靠性較高。 (2)主動(dòng)式紅外探測(cè)器的監(jiān)控距離較遠(yuǎn)，可長達(dá)百米以上。 采用這種方式，一方面可縮短紅外發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的直線距離，便于就近安裝、管理；另一方面也可通過反射鏡 的多次反射，將紅外光束的警戒線擴(kuò)展成紅外警戒面或警戒網(wǎng)。 (2)反射型安裝方式 在這種方式中，紅外接收機(jī)并不是直接接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的紅外光束，而是接收由反射鏡或者適當(dāng)?shù)姆派湮铮ㄈ缡覊?、門板表面光滑的油漆層等）反射回的紅外光束?？刹捎枚嘟M紅外發(fā)射機(jī)與紅外接收機(jī)對(duì)向放置的方式，這樣可以用多道紅外光束形成紅外警戒網(wǎng) (或稱光 墻 )。 根據(jù)紅外發(fā)射機(jī)及紅外接收機(jī)設(shè)置的位置不同，主動(dòng)式紅外探測(cè)器又可分為對(duì)向型安裝方式及反射型安裝方式兩種。當(dāng)有人穿越或者阻擋這條紅外光束時(shí)，接收機(jī)輸出的電信號(hào)的強(qiáng)度就會(huì)發(fā)生變化，從而啟動(dòng)報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在離紅外發(fā)射機(jī)一定距離處，與之對(duì)準(zhǔn)放置一個(gè)紅外接收機(jī)。它起到將紅外光聚焦成較細(xì)的平行光束的作用，以使紅外光的能量能集中傳送。 1. 主動(dòng)式紅外探測(cè)器 主動(dòng)式紅外探測(cè)器是由發(fā)射和接收裝置兩部分所組成。由于其波長比可見光中的紅光波長要長，是處于可見光紅色光譜外側(cè)的位置，故有 紅外線之稱。 紅外線是電磁波譜中的一個(gè)波段，它處于微波波段與可見光波段之間。 光學(xué)區(qū) —— 包括紅外線、可見光和紫外線這三個(gè)波段。 射線區(qū) —— 包括 X 射線、γ射線和宇宙射線。 一般可把電磁波譜的不同波段劃分為三個(gè)區(qū)： 無線電區(qū) —— 包括微波和其他無線電波。戶外使用時(shí)，可根據(jù)防范區(qū)域外周界的形狀，合理布局幾組對(duì)向放置的收、發(fā)機(jī)，并注意各設(shè)備之間的間隔。它很適用于露天倉庫、施工現(xiàn)場(chǎng)、飛機(jī)場(chǎng)、監(jiān)獄、勞改場(chǎng)或博物館等大樓墻外的室外周界場(chǎng)所的警戒防范工作。這樣，就可利用接收機(jī)所接收到的微波信號(hào)的強(qiáng)弱來判斷在接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間是否有入侵者，并以此來觸發(fā)報(bào)警。當(dāng)接收與發(fā)射天線之間無阻擋物時(shí)，檢波出的信號(hào)有一定的強(qiáng)度。微波接收天線與微波發(fā)射天線相對(duì)放置。利用微波指向性天線（如喇叭線）發(fā)射出定向性很好的調(diào)制微波束。 （ 2）微波墻式探測(cè)器 微波墻式探測(cè)器是一種將微波收、發(fā)設(shè)備分置（相對(duì)放置，中 間形成一道微波“墻”，也就是其防范的區(qū)域），利用場(chǎng)的干擾原理或波束阻斷式原理的微波探測(cè)器。微波探測(cè)器不應(yīng)對(duì)著大型金屬物體或具有金屬鍍層的物體 (如金屬檔案柜等 )。微波探測(cè)器的探頭不應(yīng)對(duì)準(zhǔn)可能會(huì)活動(dòng)的物體。的水平輻射角，控制面積可達(dá)幾十～幾百平方米。其警戒范圍為一個(gè)立體防范空間，其控制范圍比較大，可以覆蓋 60176。它是一種收、發(fā)合置的探測(cè)器，其結(jié)構(gòu)類似一個(gè)小型連續(xù)波雷達(dá)。 所謂多普勒效應(yīng)就是指當(dāng)發(fā)射源 (聲源或電磁波源 )與接收者之間有相對(duì)徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的信號(hào)頻率將發(fā)生變化。 兩種類型：雷達(dá)式微波探測(cè)器和微波墻式探測(cè)器。所以，微波設(shè)備 (包括收、發(fā)信機(jī)等 )比長、中、短波等的設(shè)備要小。 （ 2）直線傳播，很容易被反射 （ 3）波段寬，可利用的頻率多。 ： （ 1）微波是一種波長很短的電磁波。微波對(duì)細(xì)菌的生物效 應(yīng)是微波電場(chǎng)改變細(xì)胞膜斷面的電位分布，影響細(xì)胞膜周圍電子和離子濃度，從而改變細(xì)胞膜的通透性能，細(xì)菌因此營養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，細(xì)胞 20 結(jié)構(gòu)功能紊亂，生長發(fā)育受到抑制而死亡。 微波殺菌的機(jī)理：微波殺菌是利用了電磁場(chǎng)的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)的共同作用的結(jié)果。它在快速變化的高頻點(diǎn)磁場(chǎng)作用下，其極性取向?qū)㈦S著外電場(chǎng)的變化而變化。在目前微波加熱領(lǐng)域特別是工 業(yè)應(yīng)用中使用的主要是磁控管及速調(diào)管。電真空器件是利用電子在真空中運(yùn)動(dòng)來完成能量變換的器件，或稱之為電子管。 微波產(chǎn)生的機(jī)理：微波能通常由直流電或 50MHz 交流電通過一種特殊的器件來獲得。對(duì)于一些非金屬材料 (如木材、玻璃、墻、塑料、瓷器等 )，微波幾乎是穿越而不被吸收，對(duì)于水和食物等就會(huì)吸收微波而使自身發(fā)熱。微波和超聲波的工作原理不同，防范也不同。 （五）微波探測(cè)器 微波是電磁波， 頻率在 300 兆赫到 300 千兆赫的電磁波 (波長 1 米 1 毫米），電磁波的速度是光速，每秒 30 萬公里，通常是作為信息傳遞而用于雷達(dá)、通訊技術(shù)中。安裝時(shí)要注意粘貼牢固可靠，如與開關(guān)式報(bào)警器配套使用則效果更好。這樣就減少了大量的誤報(bào)警。該不該報(bào)警由控制電路辨別決定。 玻璃破碎探測(cè)器要盡量靠近所要保護(hù)的玻璃，盡量遠(yuǎn)離噪聲干擾源，如尖銳的金屬撞擊聲、鈴聲、汽笛的嘯叫聲等，減少誤報(bào)警。只有同時(shí)探測(cè)到玻璃破碎時(shí)發(fā)出的高頻聲音信號(hào)和敲擊玻璃引起的振動(dòng)，才輸出報(bào)警信號(hào)。玻璃破碎時(shí)，除了會(huì)發(fā)出響亮刺耳的高頻聲響外，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生輕微的振動(dòng)。其與前述的聲控型玻璃破碎探測(cè)器相比，雙技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器可以有效地降低誤報(bào)率。 2. 雙技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器 雙技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器又稱雙鑒式玻璃破碎探測(cè)器或復(fù)合式璃破碎探測(cè)器。玻璃破碎聲發(fā)射頻率的高低、強(qiáng)度的大小同玻璃厚度、面積有關(guān)。 利用壓電陶瓷片的壓電效應(yīng)（壓電陶瓷片在外力作用下產(chǎn)生扭曲、變形時(shí)將會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷），就可以實(shí)現(xiàn)上述目的，制成玻璃破碎入侵探測(cè)器。話筒輸出的電信號(hào)被送入一個(gè)頻率范圍在 10～ 15KHz 的帶通放大器中進(jìn)行處理。 玻璃破碎探測(cè)器按照工作原理的不同大致分為兩大類：一類是聲控型的單技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器；另一類是雙技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器。當(dāng)入侵者打碎門、窗或玻璃 展柜的玻璃時(shí)，玻璃破碎探測(cè)器即可發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在日常生活環(huán)境中，噪音達(dá)到這種頻率也是比較少見的。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析得知，玻璃破碎時(shí)發(fā)出的響亮刺耳的聲音中，其主要頻率分布在 10～ 15KHz 的高頻范圍內(nèi)。因此，利用壓電晶體的壓電效應(yīng)就可做成壓電晶體振動(dòng)探測(cè)器，其適用的范圍也很廣。壓電晶體是一種特殊的晶體，它可以將施加于其上的機(jī)械作用力轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)大小的電壓，即模擬的電信號(hào) 。因此，當(dāng)安裝在周界的鋼絲網(wǎng)面上時(shí)，對(duì)強(qiáng)行爬越鋼絲網(wǎng)的入侵者有極高的探測(cè)率。 一般將電動(dòng)式（速度式）振動(dòng)探測(cè)器安裝在墻壁、天花板、地面或者周界的鐵絲網(wǎng)上。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量之間定量關(guān)系的論述被稱為法拉第電磁感應(yīng) 18 定律（ Faraday law of electromagic induction ） ,即： 導(dǎo)體回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e 的大小，與穿過回路的磁通量的變化率 成正比，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ： e = N錯(cuò)誤 !未指定書簽。 注： 法拉第電磁感應(yīng)定律 ： 當(dāng)穿過閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，不論這種變化是什么原因引起的，回路中都會(huì)建立起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量對(duì)時(shí)間變化率的負(fù)值。如圖所示： 電動(dòng)式振動(dòng)探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖 作用原理是：當(dāng)外殼受到振動(dòng)時(shí)，就會(huì)使永久磁鐵和線圈之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 （速度式）振動(dòng)探測(cè)器 電動(dòng)式（速度式）振動(dòng)探測(cè)器的傳感器主要由永久磁鐵、線圈、彈簧、圓筒、外殼構(gòu)成。如鋼 球式探測(cè)器一般職能保護(hù) 2～ 4m2 的墻面，適合較小范圍的防護(hù)。一旦有入侵者試圖爬越鐵絲網(wǎng)、為難或者進(jìn)行鑿墻、鉆洞等活動(dòng)時(shí)，就會(huì)因振動(dòng)使電路呈現(xiàn)開路（或者短路），即可以觸發(fā)報(bào)警。一旦發(fā)生振動(dòng)，金屬球就會(huì)跳起，與三個(gè)接點(diǎn)或者其中一個(gè)、兩個(gè)接點(diǎn)斷開，這是電路呈現(xiàn)開路（或者短路），即可以觸發(fā)報(bào)警。 這種傳感器制成的振動(dòng)探測(cè)器在室內(nèi)、室外安裝 均可。平時(shí)圓球表面與三個(gè)金屬桿的頂端接點(diǎn) A、 B、 C 相接觸。類型有多種，圖 245(a)中示出的是其中的一種。有的振動(dòng)傳感器的信號(hào)處理部分放在報(bào)警控制器中。當(dāng)入侵者走動(dòng)，攀登柵欄時(shí)，由這些動(dòng)作發(fā)出的微弱振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過與地面、柵欄等固定在一起的振動(dòng)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理，即可以控制發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如果空間內(nèi)有一個(gè)移動(dòng)物體存在，則超聲波會(huì)發(fā)生變化，通過超聲波接受器將收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過放大后加到檢波器上，通過 檢波后得到一個(gè)表示超聲波變化的信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過處理即可觸發(fā)報(bào)警控制器而發(fā)出報(bào)警，由此可以探測(cè)出有移動(dòng)物體存在；如果密閉空間被破壞（如玻璃展柜被打破）也會(huì)使空間的超聲波發(fā)生變化，從而探測(cè)出密閉空間遭受破壞。 17 聲場(chǎng)型超聲波探測(cè)器的基本原理為：聲場(chǎng)型超聲波探測(cè)器被放置在室內(nèi)適當(dāng)位置，超聲波在密閉空間內(nèi)，經(jīng)固定物體（如室內(nèi)天花板、墻壁、地板和家具等，也可以是玻璃展柜的四壁）的多次反射，布滿了空間內(nèi)的各個(gè)角落。 fd，即于原發(fā)射頻率相比較有了一個(gè)多普勒頻移 fd，提取處理這個(gè)信號(hào)，即可以控制發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)室內(nèi)沒有移動(dòng)目標(biāo)時(shí)，接受傳感器輸出電壓頻率等于發(fā)射頻率 f0。 多普勒是奧地利物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家，他于 1842 年首先發(fā)現(xiàn)了多普勒效應(yīng)。即在發(fā)射頻率 f0上疊加上一個(gè)頻率 fd， fd 稱為多普勒頻移。 （ 1）多普勒頻率效應(yīng) 由物理學(xué)可知，頻率為 f0 的波（如聲波、電磁波）以一定的速度 V 向前傳播，遇到固定目標(biāo)（如山、房屋等）會(huì)反射回來，反射波頻率仍然為 f0。用超聲波探測(cè)器保護(hù)的空間隔音性能要好，以減少外界噪聲引起的誤報(bào)。 安裝超聲波探測(cè)器的空間密封性要求高，不應(yīng)有大容 量的空氣流動(dòng)，不能有過多的門窗且需緊閉。非定向型換能器產(chǎn)生半球型的能場(chǎng)分布模式，半向型產(chǎn)生錐形能場(chǎng)分布模式。另一種是將兩個(gè)換能器分別放置在不同的位置，即收、發(fā)分置型，是依靠移動(dòng)目標(biāo)的出現(xiàn)時(shí)引起的聲場(chǎng)的變化來啟動(dòng)報(bào)警控制器工作的超聲波探測(cè)器，稱為聲場(chǎng)型超聲波探測(cè)器。 按照其結(jié)構(gòu)和安裝方法不同分為兩種類型，一種是將兩個(gè)超聲波換能器安裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，即收、發(fā)合置型，其工作原理是基于聲波的多普勒效應(yīng)原理來探測(cè)移動(dòng)目標(biāo)的超聲波探測(cè)器，稱為多普勒型超聲波 探測(cè)器。當(dāng)被探測(cè)目標(biāo)（如人體）侵入并在所防范的區(qū)域空間（充滿超聲波）移動(dòng)時(shí)，超聲波探測(cè)器能夠響應(yīng)移動(dòng)人體反射的超聲波，并進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。 次聲波探測(cè)器的工作原理是：次聲波探測(cè)器的聲電傳感器將探測(cè)到的聲響信號(hào)變換為電信號(hào)，經(jīng)帶通放 大器，使所需監(jiān)測(cè)的某一頻帶信號(hào)獲得較高增益，然后經(jīng)過信號(hào)處理，控制發(fā)出報(bào)警信號(hào)。此時(shí)開關(guān)可手動(dòng)或自動(dòng)置于復(fù)核位置，即可直接聽到防范區(qū)域的聲響情況，還可以將現(xiàn)場(chǎng)的聲響情況用錄音機(jī)記錄下來。 16 可聞聲波探測(cè)器的工作原理是：可聞聲波探測(cè)器是將探測(cè)到的聲響信 號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)前置放大，傳送至報(bào)警控制器，到報(bào)警 /復(fù)核開關(guān) K（通常 K 置于報(bào)警位置，報(bào)警器處于警戒狀態(tài)）。后兩種可以合稱為未聞聲波探測(cè)器。 聲波探測(cè)器就是探測(cè)入侵者在入侵的過程中引起的不同頻率的機(jī)械波（入侵聲波），從而探測(cè)出入侵者，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。超聲波和次聲波都不能引起人的聽覺，所以也叫未聞聲波。 聲波是一種機(jī)械波，是機(jī)械振動(dòng)在媒質(zhì)中的傳播過程?；蛘邔⒔饘俨瓧l貼在窗戶玻璃上，若 有人打碎玻璃，金屬箔條斷裂，也就發(fā)出報(bào)警信息。使用時(shí)用它栓在要保護(hù)的物體上，如栓在木材堆外圍、窗戶鐵柵欄管內(nèi)等處，當(dāng)有人盜取木材、或者撬開鐵柵欄時(shí)，漆包線被拉斷，就發(fā)出報(bào)警信息。 （窗箔）式開關(guān)探測(cè)器 這類開關(guān)探測(cè)器是利用導(dǎo)線的通、斷來代替開關(guān)。也可以用在周界鋼絲網(wǎng)上，檢測(cè)有人入侵造成鋼絲形變發(fā)出報(bào)警信息。 當(dāng)容器在不同的角度時(shí)，水銀可以連接和斷開兩個(gè)電極，相對(duì)于警戒和報(bào)警狀態(tài)。應(yīng)精心設(shè)計(jì)，使得小動(dòng)物只能踏上一條金屬條不能引發(fā)報(bào)警，而人踩上時(shí)至少能踏上兩條金屬帶，引發(fā)報(bào)警。當(dāng)有入侵者踏上地毯時(shí)， 人體的壓力會(huì)使兩根技術(shù)帶相通，使終端電阻被短路（導(dǎo)通），從而觸發(fā)報(bào)警。