被動紅外探測器工作原理、特性、誤報因素及技術應用
被動紅外探測器工作原理、特性、誤報因素及技術應用
在電子防盜探測器領域，被動紅外探測器的應用非常廣泛，其價格低廉、技術性能穩定。但隨著入侵者的反偵測技術手段不斷提高，普通被動紅外探測器的局限性越來越明顯。新一代的被動紅外探測器應運而生。下面對被動紅外探測器新技術進行詳細闡述。
一、被動紅外探測器的主要工作原理及特性
被動紅外探測器是靠探測人體發射的紅外線來進行工作的。探測器收集外界的紅外輻射進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出變化時就會向外釋放電荷，檢測處理后產生報警。
· 這種探測器是以探測人體輻射為目標的。所以輻射敏感元件對波長為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。
· 為了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濾光片，使環境的干擾受到明顯的控制作用。
· 被動紅外探測器，其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電元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。
· 一旦入侵人進入探測區域內，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，經信號處理而報警。
· 多視場的獲得，一是多法線小鏡而組成的反光聚焦，聚光到傳感器上稱之為反射式光學系統。另一種是透射式光學系統，是多面組合一起的透鏡-菲涅爾透鏡，通過菲涅爾透鏡聚焦在紅外傳感器上。
· 這要指出的是被動紅外面的幾束光表示有幾個視場，并非被動紅外發紅外光，視場越多，控制越嚴密。
被動紅外深測器優缺點:
優點:
· 本身不發任何類型輻射，器件功耗很小，隱蔽性較好。
· 價格低廉
缺點:
容易受各種熱源、陽光源干擾。
· 被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探測器接收。
· 易受射頻輻射的干擾。
· 環境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度明顯下降，有時造成短時失靈。
二、被動紅外探測新技術說明
下面針對上述的被動紅外探測器的缺點，結合朗恩探測器的紅外探測技術，進行詳細分析。
通過對被動紅外探測器的缺點分析發現，我們實際上要解決誤報和探測能力下降的問題。誤報問題:為了降低誤報率，只要排除誤報等因素就可以大大降低誤報率。
1.誤報因素可分為二類:
外界因素:
· 外界的光熱源(尤其是白光光源): 如陽光、照明光源等。
· 外界的射頻信號等。
內部因素
· 內部由于器件等的噪聲和干擾，如光熱釋感血器的信號瞬變等。
針對以上情況朗恩探測器的新一代紅外探測器采用一些獨持的技術來解決此類問題。
首先在紅外透鏡的焦點上，應用不同電路分別連接的兩個光熱感應器。特殊的透鏡將覆蓋區域分為多個靈敏度一梯形的保護區，并保證了保護區內的信號強度。獨特的透鏡還可以充當紅外濾光鏡，表面經過特殊處理的黑色透鏡允許可見光和短波紅外線(在大多數有白光光源的地方都存在)射入，然后被其黑色底座所吸收。黑色紅外透鏡只反射波長符合人體移動的紅外線，將其反射到光熱感應器上。通過已申請專利的白光濾光鏡，探測器可以防止白光干擾。如果某人進入或離開探測器覆蓋的一個或幾個區域，探測器應可以探測到紅外輻射能量的變化，A/D轉換器將感應器送出的信號數碼化后，再用Visatec(基于快思邏輯基礎上的全數碼高智能信號分析技術)信號處理器進行分析，然后才發出報警信號。
這個過程涉及到探測中的所有標準，如信號的振幅、時間、格式、能量和頻譜等，再加上從現場實際提取的統計信息。這些標準須結合判斷探測它們的合理性，只有在結果符合強行闖入的標準后，探測器才發出報警。對光熱感應器的信號進行數碼化處理，可以消除信號的瞬變和電磁波的干擾等。
2.探測能力的降低:
探測能力下降可分為幾個方面:
· 探測器各探測視場分布不合理: 如空隙過大等。
· 探測器被遮擋。如被泡沫、噴霧(入侵者經常使用的手段)紙，衣物等。
· 由于體溫和環境差別不大，造成探測能力下降。
針對以上情況，朗恩探測器采用以下方法來解決問題:
不同電路連接的兩個光熱感應器，位于黑色紅外透鏡的聚焦點上。
透鏡將覆蓋區域分為多個靈敏度一樣的視場并保證了視場的信號強度，視場交錯分布，形成了類似棋盤的緊密分布形式。
防遮擋監視:
獨特的電子適配實防遮擋部件，能監視探測器，防止被遮擋進行破壞。如果探測器窗口或靠近探測器的任何區域被一些物品所遮擋，如泡沫、金屬片、噴霧、帽子、紙板、盒子和衣特等，都將進入報警狀態。在白天模式下，一旦探測器被遮擋，遮擋報警會同時顯示在防遮擋監視輸出繼電器和報警輸出繼電器上。報警繼電器會停止，同時防遮擋輸出會啟動，直至遮擋品被挪走為止。
智能化溫度偵測:可通過差分方式迅速偵測出視場里微小溫度變化。