紅外傳感器:被動(dòng)紅外式入侵探測器工作原理

　　目前，國際、國內(nèi)的安全防范領(lǐng)域，普遍采用熱釋電傳感器制造的被動(dòng)紅外入侵探測器。熱釋電材料(如鋯鈦酸鉛等)，若其表面的溫度上升或下降，則該表面產(chǎn)生電荷，這種效應(yīng)稱熱釋電效應(yīng)，用熱釋電材料制成的敏感元件上，涂上一層黑色表面，有良好的吸熱性，當(dāng)紅外線照射時(shí)，熱電體溫度變化DT，其自發(fā)極化發(fā)生變化，電極上出現(xiàn)電荷，當(dāng)極片重新達(dá)到平衡時(shí)，電極上電壓消失，當(dāng)紅外線撤降時(shí)，熱電體溫度下降DT，其自發(fā)極化向相反方向變化，因?yàn)闊後岆姴牧袭a(chǎn)生的信號(hào)是有極性的。在制作敏感元件時(shí)，把兩個(gè)極性相反的熱釋電敏感元件做在同一晶片上，這樣由于環(huán)境的影響而使整個(gè)晶片產(chǎn)生溫度變化時(shí)，兩個(gè)傳感元產(chǎn)生的熱釋電信號(hào)相互抵消，起到補(bǔ)償作用。熱釋電傳感器在實(shí)際使用時(shí)，前面要安裝透鏡，通過透鏡的外來紅外輻射只會(huì)聚在一個(gè)傳感元上，產(chǎn)生的電信號(hào)不會(huì)被抵消。

　　 熱釋電紅外探測器作用的透鏡采用菲涅爾透鏡，實(shí)際上是一個(gè)透鏡組，它上面的每一個(gè)單元透鏡一般都只有一個(gè)不大的視場角。而相鄰的兩個(gè)單元透鏡的視場既不連續(xù)，更不交疊，卻都相隔一個(gè)盲區(qū)，這些透鏡形成一個(gè)總的監(jiān)視區(qū)域，當(dāng)人體在這一監(jiān)視區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)，順次地進(jìn)入某一單元透鏡的視場，又走出這一透鏡的視場，熱釋電傳感器對運(yùn)動(dòng)的人體一會(huì)兒看到，一會(huì)兒又看到，再過一會(huì)兒又看到，然后又看不到，也就是說，熱釋電傳感器對人體輻射的紅外線一會(huì)兒接收到，一會(huì)兒又接收不到，引起熱釋電傳感器的溫度不斷變化，使它輸出一個(gè)又一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)。

　　熱釋電傳感器工作原理實(shí)質(zhì)上，只要熱釋電元件的溫度發(fā)生變化，就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)輸出，因此，任何會(huì)導(dǎo)致熱釋電元件溫度變化的因素，都會(huì)引起傳感器報(bào)警，為了提高報(bào)警的可靠性，人們采取了多種措施，比如，為了降低環(huán)境溫度變化的影響，采用雙元或四元熱釋電傳感器，使環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的輸出互相抵消，為了提高抗白光干擾，采用雙層濾光片等。

　　 熱釋電元件本身對紅外線沒有選擇性，對紅外線的選擇靠覆蓋在傳感元件的濾光片實(shí)現(xiàn)，目前的熱釋電紅外傳感器選擇性不是很好，因此，在紅外傳感器監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，有紅外輻射物體的移動(dòng)(如小動(dòng)物等)或輻射紅外線強(qiáng)弱變化都有可能引起傳感器報(bào)警。
根據(jù)熱釋電傳感器特點(diǎn)，為了減少傳感器的誤報(bào)警，在安裝熱釋電被動(dòng)紅外入侵探測器時(shí)應(yīng)注意以下問題：
1、傳感器應(yīng)避免安裝在諸如空調(diào)出風(fēng)口附近、暖氣片附近等環(huán)境溫度正常變化的場所。
2、傳感器監(jiān)視區(qū)域內(nèi)應(yīng)避免有熱源。
3、傳感器盡量避免對著有強(qiáng)光的窗口。
4、傳感器監(jiān)視區(qū)域內(nèi)應(yīng)避免出現(xiàn)小動(dòng)物，如不可避免，應(yīng)選用防小動(dòng)物透鏡。