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  • 紅外熱釋電傳感器在家庭安防中的應用

    2021-01-15

    智能家居的發展,讓智能化家庭網絡的逐漸普及,作為人類五感的延伸,越來越多的傳感器被廣泛應用于智能家居設備中。比如氣體傳感器被用在在燃氣報警器、煙霧報警器等家居安防設備中,可以說,安防傳感器的存在,對保障家庭安全至關重要。目前,安防傳感器主要包括氣體傳感器、人體傳感器、煙霧傳感器、門磁傳感器等幾種類型。


    被動紅外探測器

    依靠被動吸收人體(或動物)活動時身體散發出的紅外熱能進行報警。據科學家研究,任何溫度高于絕對零度(-273℃)的物體, 總是不斷的向外界輻射紅外線, 其熱輻射產生的光譜主要是位于紅外波段。


    人體也是一個紅外輻射源,輻射的能力因人而異,而且人體不同部位的輻射能力也不相同。人體輻射的紅外峰值波長約在10μm處,也就是說,我們只要捕捉紅外峰值在10μm的紅外輻射源,就能探測到活動的人體。


    那么紅外探測器又是如何探測到人體輻射的紅外線的呢?被動紅外探測器中有2個關鍵性元件,一個是菲涅爾透鏡,另一個是熱釋電傳感器。


    其中最關鍵的就是這個熱釋電傳感器,能把人體紅外輻射能轉換成電能,但是熱釋電傳感器有一個特性,就是一旦紅外輻射能沒有變化時,就沒有信號輸出,所以菲涅爾透鏡有兩個作用,一個是把人體紅外能量聚焦到熱釋電傳感器上,另一個作用是把探測區域劃分成若干個敏感區與非敏感區。


    也就是說人體在菲涅爾透鏡前活動時,一會經過敏感區,一會經過非敏感區,聚焦在熱釋電傳感器上的紅外能量不斷變化,同時輸出不斷變化的電信號,經放大處理,最后控制繼電器輸出報警信號。


    熱釋電傳感器的特點

    1、這種探頭是以探測人體輻射為目標的。所以熱釋電元件對波長為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。

    2、為了僅僅對人體的紅外輻射敏感,在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅爾濾光片,使環境的干擾受到明顯的控制作用。

    3、被動紅外探頭的傳感器包含兩個互相串聯或并聯的熱釋電元。而且制成的兩個電極化方向正好相反,環境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用,使其產生釋電效應相互抵消,于是探測器無信號輸出。

    4、一旦人侵入探測區域內,人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦,并被熱釋電元接收,但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同,熱釋電也不同,不能抵消,經信號處理而報警。

    5、傳感器濾光片根據性能要求不同,具有不同的焦距(感應距離),從而產生不同的監控視場,視場越多,控制越嚴密。

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