Инфракрасные датчики включают пассивные инфракрасные датчики, а также микроволновые и инфракрасные датчики двойного обнаружения.
Принцип работы пассивного инфракрасного датчика:
В настоящее время в сфере безопасности широко используются пассивные инфракрасные датчики, изготовленные из пироэлектрических датчиков. К пироэлектрикам относятся титанат свинца и др. При повышении или понижении температуры его поверхности на поверхности возникают заряды.Этот эффект называется пироэлектрическим эффектом.
Чувствительный элемент, изготовленный из пироэлектрического материала, покрыт черной поверхностью, обладающей хорошим теплопоглощением.При облучении инфракрасными лучами изменяется температура пироэлектрического корпуса, изменяется полюсный наконечник, на электроде образуются заряды; при облучении полюса кусок регенерирует. При достижении равновесия напряжение на электроде исчезает, при удалении инфракрасных лучей температура пироэлектрического тела падает и полюсный наконечник трансформируется в противоположную сторону.
При изготовлении чувствительных элементов на одном кристалле изготавливают два пироэлектрических чувствительных элемента с противоположной полярностью.Таким образом, при изменении температуры всего чипа под влиянием окружающей среды пироэлектрические сигналы, генерируемые двумя чувствительными элементами, будут нейтрализуют друг друга и играют компенсаторную роль.
При использовании пироэлектрического датчика спереди должна быть установлена линза.Внешние инфракрасные лучи, проходящие через линзу, будут фокусироваться только на одном чувствительном элементе, и генерируемый электрический сигнал не будет компенсироваться.
В линзе пироэлектрического инфракрасного датчика используется линза Френеля, которая на самом деле представляет собой группу линз. Каждая линза на ней обычно имеет лишь небольшое поле зрения. Поля зрения двух соседних линз блока не являются ни непрерывными, ни перекрывающимися, а разделены слепой зоной.Эти линзы образуют общую зону наблюдения.Когда тело человека перемещается в этой зоне наблюдения, оно последовательно входит в зону наблюдения. Поле зрения определенного объектива блока выходит за пределы поля зрения этого объектива.Пироэлектрический датчик какое-то время может видеть движущееся тело человека, какое-то время не видит его, а через некоторое время видит снова. другими словами, пироэлектрический датчик. Инфракрасные лучи, излучаемые человеческим телом, принимаются некоторое время, а затем некоторое время не принимаются, в результате чего температура пироэлектрического датчика постоянно изменяется, заставляя его выдавать один соответствующий сигнал за другим.
В соответствии с принципом работы пироэлектрического датчика, пока температура пироэлектрического элемента изменяется, будет генерироваться выходной сигнал. Поэтому любой фактор, вызывающий изменение температуры пироэлектрического элемента, вызовет сигнал тревоги датчика. Чтобы повысить надежность сигнализации, люди приняли различные меры.Например, чтобы уменьшить влияние изменений температуры окружающей среды, используются двухэлементные или четверичные пироэлектрические датчики для компенсации выходных сигналов, генерируемых изменениями температуры окружающей среды. Чтобы улучшить интерференцию белого света, используются двухслойные фильтры.
Согласно характеристикам пироэлектрических датчиков, для снижения ложных срабатываний датчика при установке пироэлектрических пассивных инфракрасных датчиков следует обратить внимание на следующие вопросы:
·Не следует устанавливать датчик в местах, где температура окружающей среды обычно меняется, например, рядом с воздуховыпускным отверстием кондиционера или рядом с радиатором.
·Необходимо избегать источников тепла в зоне контроля датчиков.
· Старайтесь не смотреть в окно с ярким светом.
·Не допускайте попадания мелких животных в зону наблюдения датчика.Если это невозможно, следует использовать линзы, защищающие от мелких животных.
Микроволновой и инфракрасный датчик двойного обнаружения представляет собой комбинацию пассивного инфракрасного датчика и микроволнового датчика.СВЧ-датчик обнаруживает движущиеся объекты на основе принципа эффекта Доплера. Датчик излучает микроволны. Когда микроволна сталкивается с препятствием, она отражается обратно к датчику. Когда препятствие перемещается относительно датчика, частота отраженной волны, принимаемой датчиком, изменяется: когда препятствие движется в сторону датчика, частота отраженной волны, принимаемой датчиком, изменяется. Выше, чем прошедшая волна. Когда препятствие удаляется от датчика, частота отраженной волны, принимаемой датчиком, ниже, чем частота прошедшей волны. Поэтому датчик обнаруживает проник ли движущийся объект, путем сравнения частот отраженной волны и прошедшей волны.
Микроволновое излучение реагирует только на движущиеся объекты, а инфракрасное излучение реагирует только на объекты, вызывающие изменения температуры в инфракрасном диапазоне. Микроволновые и инфракрасные датчики двойного обнаружения подадут сигнал тревоги только в том случае, если оба среагируют одновременно. Таким образом, надежность сигнализации значительно повышается.
