热释电红外线传感器

　　菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而增强其能量幅度。
　　人体辐射的红外线中心波长为9~10--um，而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。
　　工作原理与特性
　　被动式热释电红外探头的工作原理及特性：　人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
　　1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。
　　2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。
　　3)被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。
　　4)一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。
　　5)菲泥尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离），从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。
　　优势与劣势
　　被动式热释电红外探头的优缺点：
　　优点：
　　本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。
　　缺点：
　　◆容易受各种热源、光源干扰
　　◆被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。
　　◆易受射频辐射的干扰。
　　◆环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。
　　抗干扰性能：
　　1。防小动物干扰
　　探测器安装在推荐地使用高度，对探测范围内地面上地小动物，一般不产生报警。
　　2。抗电磁干扰
　　探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中4.6.1要求，一般手机电磁干扰不会引起误报。
　　3。抗灯光干扰
　　探测器在正常灵敏度的范围内，受3米外H4卤素灯透过玻璃照射，不产生报警。
　　红外线热释电传感器的安装要求：
　　红外线热释电人体传感器只能安装在室内，其误报率与安装的位置和方式有极大的关系.。正确的安装应满足下列条件：
　　1。红外线热释电传感器应离地面2.0-2.2米。
　　2。红外线热释电传感器远离空调, 冰箱，火炉等空气温度变化敏感的地方。
　　3。红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。
　　4。红外线热释电传感器不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。
　　红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感. 在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得检测灵敏度极为重要的一环。

　　在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出10~20米范围内人的行动。