隨著人民生活水平的提高，對安全的要求也水漲船高。其首選的安全防范裝置就是防盜探測器，其中企事業(yè)單位與個人用戶主要以紅外探測器的選用為主，有部分工程和營銷人員對主動紅外探測器最核心的探測器件的基本原理并不十分了解，本文將對該類產(chǎn)品做一解析。
主動式紅外探測器的工作原理
主動式紅外探測器的工作原理方框如圖1所示。
圖1 主動紅外探測器的原理圖
由圖1知，主動紅外探測器的發(fā)射機發(fā)出一束經(jīng)調(diào)制的紅外光束，被紅外接收機接收，從而形成一條紅外光束組成的警戒線。當被探測目標侵入該警戒線時，紅外光束被部分或全部遮擋，此時接收機接收的信號就會發(fā)生變化，它經(jīng)放大與信號處理后，即控制發(fā)出報警信號。
主動紅外的發(fā)射光源，通常用紅外發(fā)光二極管，其特點是體積小、重量輕、壽命長、功耗小，交直流供電都能工作，晶體管、集成電路都能直接驅(qū)動。還有一些半導體激光器，如砷鎵鋁雙異質(zhì)結(jié)半導體激光器等，也工作在紅外波段，因而也是一種主動紅外探測器。主動紅外探測器的光源通常采用脈沖調(diào)制的脈沖波形，其發(fā)射機采用自激多諧振蕩器作為調(diào)制電源，使它產(chǎn)生很高占空比的脈沖波形，去調(diào)制紅外二極管發(fā)光，以發(fā)射出紅外脈沖調(diào)制光譜。這樣，就降低了電源的功耗，提高了靈敏度，和系統(tǒng)抗雜散光的干擾能力。
對光束遮擋型的探測器，要適當選取有效的報警最短遮光時間。因為遮光時間選得太短，會引起不必要的噪聲干擾，如小鳥飛過、小動物穿過都會引起報警；而遮光時間選得太長，又可能導致漏報。因此，通常以10m/s的速度通過鏡頭的遮光時間，來定最短遮光時間。如人的最小寬度為20cm，則最短遮斷時間為20cm/(10m/s)=20ms。所以，最短遮光時間大于20ms，系統(tǒng)報警；遮光時間小于20ms，則不報警。
主動紅外探測器多采用雙光路，可提高其抗干擾、防誤報的能力。這種主動紅外探測器壽命長、價格低、易調(diào)整，因此被廣泛使用在電視監(jiān)控報警系統(tǒng)工程中。
當主動紅外探測器用在室外自然環(huán)境時，比如無星光和月亮的夜晚，以及夏日中午陽光的背景輻射的強度比可超過100dB時，這就使接收機的光電傳感器工作環(huán)境相差太大。通常采用截止濾光片，濾去背景光中的極大部分能量（主要濾去可見光的能量），使接收機的光電傳感器在各種戶外光照條件下的使用條件基本相似。
此外，大霧還會引起傳輸中紅外光的散射，縮短主動紅外探測器的有效探測距離，在安防工程中必須考慮。如實測某紅外探測器：在無霧時有效探測距離7km；淺霧時有效探測距離2.5km；輕霧時有效探測距離1km；中霧時有效探測距離0.6km；重霧時有效探測距離0.3km。 [nextpage]
激光與一般光源相比，有方向性好、亮度高、單色性好、相干性好等特點，所以當要求距離遠時，可采用紅外半導體激光器來代替紅外發(fā)光二極管作紅外光源。由于能量集中，可以在光路上加反射鏡，反射激光，圍成光墻。從而用一套激光探測器可以封鎖一個場地的四周，或封鎖幾個主要的通道路口。
主動紅外探測器的選購要點
1、對白光的過濾能力
所謂過濾白光，主要是過濾太陽光等自然光和車頭燈等人工光，因為硅光電接收探測器對這些光都可以接收，所以必須濾除。目前一般都采用兩種方法：一是使用阻止白光通過的特殊材質(zhì)的外殼，看起來是黑色的，能阻斷全部可見光；二是使用特殊設計的菲涅耳鏡片，其投光器可將特定波長的信號紅外光按一定角度發(fā)出去，而受光器只接收以特定角度入射的這一特定波長的紅外光，它經(jīng)折射后形成園錐形聚焦到硅光電傳感器的感光面上，這樣就將其他非信號光過濾掉了。
2、探測距離及其余量
要了解主動紅外探測器的探測距離，并且其探測距離余量不得少于6倍。否則，不能保障探測器能夠在最惡劣的氣候條件下正常工作。
3、光束數(shù)量與頻率
目前，主動紅外探測器的光束數(shù)量有一、二、三、四光束四種，頻率有單一固定頻率、可選頻率和可調(diào)頻率三種，可根據(jù)實際需要選取。一般，光束數(shù)量越多，越難被樹葉與小動物等同時遮斷，因而可有效排除單光束因遮擋而產(chǎn)生的誤報。此外，利用不同頻率的主動紅外對射，還可有效解決因系統(tǒng)中的對射紅外光散射而造成對其他對射的干擾，以避免漏報。
4、使用溫度與響應時間
由于主動紅外探測器多在室外使用，因而必須要適應環(huán)境溫度的變化。一般要求在－35℃—55℃為好，太低或太高的溫度都會影響電子電路及元器件的正常工作。
一般，紅外線的切斷時間在50ms—500ms，因此產(chǎn)品的響應時間應該可以根據(jù)需要進行調(diào)整。
5、外觀工藝及有否密封
因主動紅外探測器應用于室外，所以在設計上與制作工藝上要更加嚴格。不但需要外形美觀牢固，還要采用橡膠密封圈等來對外殼進行密封。
6、有否防雷電措施
雷電沖擊有直接和感應兩種：直接雷電沖擊的電能擴散量很大，大到迄今沒有任何措施可防止電子設備不受破壞，但發(fā)生的概率相對很小。感應沖擊常是帶電的云層運動或附近的雷電沖擊引起的，它們都會在電氣回路中感應出電涌電壓，從而引起電子設備損壞。一般，在產(chǎn)品中都安裝有電涌吸收管，以保障產(chǎn)品在雷電多發(fā)地區(qū)能正常工作。其防雷指標，以千伏(kV)表示。 [nextpage]
7、調(diào)試是否方便，有否光束對準指示
一般，主動紅外探測器均可進行水平和垂直范圍的調(diào)節(jié)，其方法是，通過一端的檢像器觀察另一端是否處于檢像器的中間位置。并且，應當有光束對準指示，一般為LED指示燈。指示燈亮為光束未對準，旋轉(zhuǎn)對準后即熄滅。有的好的主動紅外探測器還有微調(diào)進行精細對準，其方法是在接收端用萬用表從檢測口檢測光電接收器輸出的電壓，當微調(diào)處于最大電壓值時，即為找到的最佳最穩(wěn)定的最大信號接收位置。
8、電磁兼容性EMC及認證合格證
看產(chǎn)品是否作到電磁兼容性EMC，有否電磁屏蔽與濾波電路等措施，如有則可防止對外電磁輻射，消除外界射頻等電磁干擾信號以及內(nèi)部電路與元器件噪聲等干擾。這樣，有認證合格證即可。
9、供給電源、功耗與壽命
主動紅外探測器的電源的連接要方便，其電壓與電流的大小決定其功耗的大小。電路設計的合理性與所選用的元器件的質(zhì)量，決定產(chǎn)品的使用壽命。
主動紅外探測器的安裝使用要點
1、按方向安裝在穩(wěn)固的物體上，并使發(fā)射與接收器在同一高度上。首先，將主動紅外探測器對，根據(jù)所需布防的距離與方向，一定要安裝在穩(wěn)固的物體上。因為發(fā)射器與接收器距離較遠時，輕微的晃動就會引起誤報警。并且，還要使發(fā)射器與接收器盡可能地安裝在同一高度上，以方便光束對準調(diào)試。
2、要避開樹葉搖晃及晾曬衣物等的影響。主動紅外探測器是防備人非法通行，中間要嚴格防止樹葉搖晃及晾曬衣物等，對紅外光束的遮擋引起的誤報。
3、避免紅外光束的交叉誤射。當使用多對主動紅外探測器，用來組成警戒封鎖區(qū)或警戒封鎖網(wǎng)，乃至組成立體警戒封鎖區(qū)時，千方要各對主動紅外探測器使用不同的頻率，要盡量避免紅外光束的交叉誤射。否則，容易引起失誤。
4、線路不能明敷，要穿管暗設。為防止主動紅外探測器的供電線路被人破壞，不能明敷，必須穿管暗設。
5、安裝位置要能防寵物與小動物等引起的誤報。一般，設置在通道上的主動紅外探測器，探頭的位置一般應距離地面50cm以上；柵欄與圍墻頂上安裝的紅外探測器，其探頭位置應高出柵欄與圍墻頂25cm，以防小貓小鳥等引起誤報。如果是在柵欄與圍墻靠近頂部的側(cè)面作墻壁式安裝，可避開小貓小鳥等的活動干擾。
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