被動(dòng)紅外與微波復(fù)合型探測(cè)器的應(yīng)用
被動(dòng)紅外探測(cè)技術(shù)是一種應(yīng)用比較廣泛的探測(cè)系統(tǒng),這種系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)用來(lái)檢測(cè)物體輻射紅外線(xiàn)的方式進(jìn)行工作的。在自然界中,任何高于絕對(duì)零度(-273.15o)的物體都可以輻射出紅外線(xiàn),而且輻射能量的大小與物體表面溫度有關(guān)。被動(dòng)紅外探測(cè)器采用熱釋電人體紅外傳感器(PIR)作為信號(hào)撿取裝置,熱釋電人體紅外傳感器(PIR)單元對(duì)紅外線(xiàn)感受表現(xiàn)在敏感單元的溫度,而溫度變化導(dǎo)致電信號(hào)的變化,因熱釋電人體紅外傳感器(PIR)的特定結(jié)構(gòu)(PIR由敏感單元、阻抗變換管、濾光窗、等組成),決定了它具有二維識(shí)別的特性,也就是說(shuō)滿(mǎn)足于這種探測(cè)器的條件有兩個(gè):第一、必須是生物體,第二、物體必須要運(yùn)動(dòng)。又用熱釋電人體紅外傳感器(PIR)加裝了濾光窗,能有效地讓人體輻射的紅外光(波長(zhǎng)為7-14μm)通過(guò)。所以對(duì)人體有較高的靈敏度,而對(duì)于小動(dòng)物則靈敏度大大下降??梢杂行У胤乐剐?dòng)物入侵防區(qū)而引起誤報(bào)警。
熱釋電人體紅外傳感器(PIR)配合菲涅爾透鏡可以將作用發(fā)揮到最大,菲涅爾透鏡根據(jù)菲涅爾原理制成,把紅外光線(xiàn)分成可見(jiàn)區(qū)跟盲區(qū),同時(shí)又具有聚焦的作用,使熱釋電人體紅外傳感器(PIR)的靈敏度大大增加。加裝菲涅爾透鏡后,探測(cè)器可以達(dá)到20*20M,被動(dòng)紅外探測(cè)器的主要檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)闄M向運(yùn)動(dòng)方向,對(duì)徑向方向運(yùn)動(dòng)的物體檢測(cè)能力比較差。被動(dòng)紅外探測(cè)器的缺點(diǎn)是環(huán)境溫度影響比較大。它在相對(duì)溫度(即環(huán)境溫度與人體溫度的差值)小的夏季,環(huán)境溫度高,差值很小,靈敏度有所下降;在冬季,環(huán)境溫度低,而人體的溫度基本保持不變,固其差值大,從而靈敏度高,應(yīng)用效果好。
微波探測(cè)器是以多普勒效應(yīng)為基礎(chǔ)。(多普勒效應(yīng)內(nèi)容為:由于波源和接收者之間有存在相互運(yùn)動(dòng)而造成接收者接收到的頻率與波源發(fā)出的頻率之間發(fā)生變化。高頻多普勒效應(yīng)原理公式為:F收=(C±V)λ=F發(fā)±V/λ=F發(fā)±F移)。由發(fā)射機(jī)發(fā)出高頻電磁波,在監(jiān)視空間范圍建立起三維的交變電磁場(chǎng)。接收機(jī)與發(fā)射機(jī)安裝在同一機(jī)殼內(nèi),用于接收從監(jiān)視區(qū)內(nèi)反射回來(lái)的反射波,并將反射波的頻率與發(fā)射波頻率進(jìn)比較作出判斷。反應(yīng)靈敏,對(duì)溫度的變化,空氣流的擾動(dòng)和噪聲等的干擾均不敏感,能穿透墻,玻璃等物體。微波探測(cè)器檢測(cè)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺较蜻\(yùn)動(dòng)方向,對(duì)橫向方向運(yùn)動(dòng)的物體檢測(cè)能力則比較差。缺點(diǎn)是必須安裝在完全沒(méi)振動(dòng)的墻、柱上等,對(duì)金屬表面或堅(jiān)硬的混凝土?xí)r特別容易反射。
綜合上述分析被動(dòng)紅外的缺點(diǎn)剛好微波可以彌補(bǔ),微波的缺點(diǎn)剛好紅外可以彌補(bǔ)。被動(dòng)紅外檢測(cè)方向?yàn)闄M向,而微波檢測(cè)方向?yàn)閺较?,?gòu)成一個(gè)相當(dāng)完善的三維空間,大大減少了監(jiān)視死角。
微波方面采用最新先進(jìn)的平面式天線(xiàn),可以有效的抑制信號(hào)的高次諧波及其他的干擾噪波,在電路上運(yùn)用了高阻抗、低噪音的場(chǎng)效應(yīng)管作振蕩管,頻率高達(dá)10.525G或10.587G,波長(zhǎng)更短,解析力更強(qiáng),分辨率更高,而且采用多級(jí)的巴特沃思有源濾波,信號(hào)通帶有很理想的平坦度,同時(shí)又采用了雙重屏蔽系統(tǒng)技術(shù),幾乎完全濾除了干擾信號(hào)噪聲,使性能達(dá)到最佳狀態(tài),誤報(bào)率極低。
應(yīng)用及注意事項(xiàng):
評(píng)論