在自然界,任何高于溫度(-273度)的物體都將產(chǎn)生紅外光譜,在被動(dòng)紅外的警戒區(qū)內(nèi),當(dāng)無物體移動(dòng)時(shí),熱釋電紅外傳感器感應(yīng)到的只是背景溫度,當(dāng)移動(dòng)物體進(jìn)入警戒區(qū),通過菲涅爾透鏡,熱釋電紅外傳感器感應(yīng)到的是移動(dòng)物體溫度與背景溫度的差異,將紅外信號(hào)變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)后發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。被動(dòng)
紅外探測(cè)器它本身沒有紅外光譜的發(fā)射。
被動(dòng)紅外探測(cè)器是靠探測(cè)人體發(fā)射的紅外線來進(jìn)行工作的。探測(cè)器收集外界的紅外輻射進(jìn)而聚集到紅外傳感器上。紅外傳感器通常采用熱釋電元件,這種元件在接收了紅外輻射溫度發(fā)出變化時(shí)就會(huì)向外釋放電荷,檢測(cè)處理后產(chǎn)生報(bào)警。
紅外探測(cè)器是將入射的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的器件。紅外輻射是波長(zhǎng)介于可見光與微波之間的電磁波,人眼察覺不到。要察覺這種輻射的存在并測(cè)量其強(qiáng)弱,必須把它轉(zhuǎn)變成可以察覺和測(cè)量的其他物理量。
一個(gè)紅外探測(cè)器至少有一個(gè)對(duì)紅外輻射產(chǎn)生敏感效應(yīng)的物體,稱為響應(yīng)元。此外,還包括響應(yīng)元的支架、密封外殼和透紅外輻射的窗口。有時(shí)還包括致冷部件、光學(xué)部件和電子部件等。紅外探測(cè)器的環(huán)境適應(yīng)性優(yōu)于可見光,尤其是在夜間和惡劣天候下的工作能力;隱蔽性好,一般都是被動(dòng)接收目標(biāo)的信號(hào),比雷達(dá)和激光探測(cè)安全且保密性強(qiáng),不易被干擾。
由于是目標(biāo)和背景之間的溫差和發(fā)射率差形成的紅外輻射特性進(jìn)行探測(cè),因而識(shí)別偽裝目標(biāo)的能力優(yōu)于可見光;與雷達(dá)系統(tǒng)相比,紅外系統(tǒng)的體積小,重量輕,功耗低;紅外探測(cè)器的光譜響應(yīng)從短波擴(kuò)展到長(zhǎng)波;探測(cè)器從單元發(fā)展到多元、從多元發(fā)展到焦平面;發(fā)展了種類繁多的探測(cè)器和系統(tǒng);從單波段探測(cè)向多波段探測(cè)發(fā)展;紅外探測(cè)器發(fā)展到室溫探測(cè)器;由于紅外探測(cè)技術(shù)有其*的優(yōu)點(diǎn)從而使其在軍事國(guó)防和民用領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用,尤其是在軍事需求的牽引和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下,作為高新技術(shù)的紅外探測(cè)技術(shù)在未來的應(yīng)用將更加廣泛,地位更加重要。
這種探測(cè)器是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的。所以輻射敏感元件對(duì)波長(zhǎng)為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。為了對(duì)人體的紅外輻射敏感,在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的濾光片,使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。被動(dòng)紅外探測(cè)器,其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個(gè)電化方向正好相反,環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋電元幾乎具有相同的作用,使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消,于是探測(cè)器無信號(hào)輸出。一旦入侵人進(jìn)入探測(cè)區(qū)域內(nèi),人體紅外輻射通過部分鏡而聚焦,從而被熱釋電元接收,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(jīng)信號(hào)處理而報(bào)警。
紅外探測(cè)器的種類很多,分類方式也很多,常用的分類方式有以下幾種。
1、按傳感器種類劃分
按傳感器種類即是按探測(cè)的物理量來劃分,紅外探測(cè)器可分為磁開關(guān)紅外探測(cè)器、振動(dòng)紅外探測(cè)器、聲控紅外探測(cè)器、被動(dòng)紅外探測(cè)器、主動(dòng)紅外探測(cè)器、微波紅外探測(cè)器、電場(chǎng)紅外探測(cè)器、激光紅外探測(cè)器等。
2、按紅外探測(cè)器的工作方式劃分:
(1)主動(dòng)紅外探測(cè)器。
工作時(shí)探測(cè)器中的發(fā)射傳感器向防范現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射某種形式的能量。在接收方傳感器上形成穩(wěn)定變化的信號(hào)分布。一旦有入侵物破壞穩(wěn)定的接收信號(hào),探測(cè)器就產(chǎn)生報(bào)警信號(hào),并通過信道傳送回報(bào)警主機(jī),如主動(dòng)紅外對(duì)射探測(cè)器、激光探測(cè)器。
(2)被動(dòng)紅外探測(cè)器。
工作時(shí)探測(cè)器本身不向防范現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射能量,而是依靠接收自然界的能量在探測(cè)器的接收傳感器上形成穩(wěn)定的變化信號(hào),當(dāng)危險(xiǎn)情況出現(xiàn)時(shí),穩(wěn)定變化的信號(hào)被破壞,形成攜有報(bào)警信息的探測(cè)信號(hào),經(jīng)處理產(chǎn)生報(bào)警信號(hào),如被動(dòng)紅外雙鑒探測(cè)器、振動(dòng)探測(cè)器。
3、按警戒范圍劃分
(1)點(diǎn)式控制探測(cè)器。其警戒的范圍可視為一個(gè)點(diǎn),當(dāng)這個(gè)點(diǎn)的警戒狀態(tài)被破壞時(shí),即發(fā)出報(bào)警信號(hào),如磁開關(guān)探測(cè)器。
(2)線控制式探測(cè)器。其警戒的范圍是一條線,當(dāng)這條線的警戒狀態(tài)被破壞時(shí),即發(fā)出報(bào)警信號(hào),如激光探測(cè)器。
(3)面控制式探測(cè)器。其警戒的范圍是一個(gè)面,當(dāng)這個(gè)面的任一點(diǎn)警戒狀態(tài)被破壞時(shí),即發(fā)出報(bào)警信號(hào),如振動(dòng)探測(cè)器。
(4)空間控制式探測(cè)器。其警戒的范圍是一個(gè)空間,當(dāng)這個(gè)空間的任一處警戒狀態(tài)被破壞時(shí),即發(fā)出報(bào)警信號(hào),如被動(dòng)紅外探測(cè)器。