红外传感器包括被动式红外传感器和微波、红外双鉴传感器。 被动式红外传感器工作原理: 目前安全防范领域普遍采用热释电传感器制造的被动式红外传感器。热释电材料包括钻钛酸铅等,当其表面的温度上升或下降,则该表面产生电荷,这种效应称热释电效应。 用热释电材料制成的敏感元件上,涂上一层黑色表面,有良好的吸热性,当红外线照射时,热电体温度变化,极片发生变化,电极上产生电荷; 当极片重新达到平衡时,电极上电压消失;当红外线撤降时,热电体温度下降,极片向相反方向转化。 在制作敏感元件时,把两个极性相反的热释电敏感元件做在同一晶片上,这样由于环境的影影响而使整个晶片产生温度变化时, 红外传感器在传感技术中扮演着重要的角色,尤其在安全防范领域广泛应用。主要分为被动式红外传感器和微波、红外双鉴传感器两类。 被动式红外传感器(PIR)的工作原理基于热释电效应。热释电材料,如钻钛酸铅,会因温度变化产生电荷。当这类材料表面温度上升或下降时,会释放或吸收电荷。在传感器设计中,通常会在热释电材料上涂覆吸热性好的黑色表面,以便更好地捕捉红外辐射。当红外线照射到热释电元件时,温度变化导致电荷产生。若红外线撤离,温度下降,电荷流动方向反转。为了补偿环境温度变化的影响,通常将两个极性相反的热释电元件集成在同一晶片上,使得它们产生的热释电信号相互抵消。 在实际应用中,PIR传感器前通常会装有菲涅尔透镜。这种透镜将红外线聚焦在一个热释电元件上,使得传感器仅对移动的物体敏感。菲涅尔透镜由多个单元透镜组成,每个单元有特定的视场角,相邻单元的视场不重叠,形成监控区域。当人体或其他发热物体在监控区域移动时,会依次进入和离开单元透镜的视场,触发传感器输出信号。 为了提高报警的准确性,采用了一些技术手段,例如使用双元或四元传感器来抵消环境温度变化的影响,以及使用双层滤光片来减少白光干扰。在安装PIR传感器时,应避免安装在环境温度波动大(如空调出风口或暖气片附近)或存在热源的地方,避免直射强光,并防止小动物引起的误报警,必要时可选择防小动物透镜。 微波、红外双鉴传感器则结合了被动式红外传感器和微波传感器的优点。微波传感器利用多普勒效应探测移动物体,通过比较反射波和发射波的频率变化来判断是否存在移动。红外部分仅对温度变化响应。只有当微波和红外传感器同时检测到活动时,才会触发报警,极大地提高了系统的可靠性和抗误报能力。 红外传感器通过热释电效应和微波探测技术,为安防领域提供了高效可靠的入侵检测手段。了解其工作原理和安装注意事项,能帮助我们更好地利用这些传感器,提升安全防护效果。
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