被動(dòng)紅外探測器的工作原理

被動(dòng)紅外探測器：PIR（Passive infrared detectors）采用被動(dòng)紅外方式，已達(dá)到安保報(bào)警功能的探測器。被動(dòng)式紅外探測器主要由光學(xué)系統(tǒng)、熱釋電傳感器（或稱為紅外傳感器）及報(bào)警控制器等部分組成。探測器本身不發(fā)射任何能量而只被動(dòng)接收、探測來自環(huán)境的紅外輻射。一旦有人體紅外線輻射進(jìn)來，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦就使熱釋電器件產(chǎn)生突變電信號(hào)，而發(fā)出警報(bào)。

被動(dòng)紅外探測器的核心組件是熱釋電傳感器，其主體是薄膜鐵電材料，該材料在外加電場的作用下極化，當(dāng)撤去外加電場時(shí)，仍保持極化狀態(tài)，稱為自發(fā)極化。自發(fā)極化強(qiáng)度與溫度有居里點(diǎn)溫度。在居里點(diǎn)溫度下，根據(jù)極化強(qiáng)度與溫度的關(guān)系制造成熱釋電傳感器。當(dāng)一定強(qiáng)度的紅外輻射到已極化的鐵電材料上時(shí)，引起薄皮溫度上升、極化強(qiáng)度降低，表面極化電荷減少，這部分電荷經(jīng)放大器轉(zhuǎn)變成輸出電壓。如果相同強(qiáng)度的輻射繼續(xù)照射，鐵電材料溫度穩(wěn)定在某一點(diǎn)上，不再釋放電荷，即沒有電壓輸出。由于熱釋電傳感器只在溫度升降過程中才有電壓信號(hào)輸出，所以被動(dòng)紅外探測器的光學(xué)系統(tǒng)不僅要有匯聚紅外輻射的能力，還應(yīng)讓匯聚在熱釋電傳感器上輻射的熱量有升降變化，以保證被動(dòng)紅外探測器在有人入侵時(shí)有電壓信號(hào)輸出。在數(shù)字化被動(dòng)紅外探測器中，熱釋電傳感器輸出的微弱電信號(hào)直接輸入到一個(gè)功能強(qiáng)大的微處理器上，所有信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大、濾波等都在一個(gè)處理芯片內(nèi)進(jìn)行，從而提高了被動(dòng)紅外探測器的可靠性 。

被動(dòng)紅外探測器誤報(bào)原因分析及解決方法

在自然界，任何高于絕對(duì)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)紅外探測器它本身沒有紅外光譜的發(fā)射。

一、被動(dòng)紅外探測器原理

在自然界，任何高于絕對(duì)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)紅外探測器它本身沒有紅外光譜的發(fā)射。

二、設(shè)備故障引起的誤報(bào)警

1、損壞性故障。包括性能全部失效和突然失效。這類故障通常是由元器件的損壞或生產(chǎn)工藝不良（如虛焊、假焊等）造成。

2、漂移性故障。是指元器件的參數(shù)和電源電壓的漂移過大所造成的故障。例如：溫度過高會(huì)導(dǎo)致電阻阻值的變化，此時(shí)設(shè)備表現(xiàn)為時(shí)好時(shí)壞。

三、環(huán)境變化引起的誤報(bào)警

1、設(shè)備安裝不牢固經(jīng)常移動(dòng)引起誤報(bào)警；

2、對(duì)著空調(diào)和換氣扇溫度變化引起誤報(bào)警；

3、防范區(qū)域門或窗未關(guān)閉，有人或動(dòng)物經(jīng)過引起誤報(bào)警；

4、室內(nèi)外溫差較大時(shí)，風(fēng)吹動(dòng)布簾引起誤報(bào)警；

5、多個(gè)探測器同時(shí)發(fā)射信號(hào)，可造成漏報(bào)或干擾（僅指無線型）；

6、報(bào)警系統(tǒng)對(duì)碼誤對(duì)其它無線紅外探測器引起誤報(bào)警。時(shí)設(shè)備表現(xiàn)為時(shí)好時(shí)壞（僅指無線型）。

四、解決方法

1、按照說明書的安裝要求安裝紅外探測器；

2、避開溫差和空氣對(duì)流較強(qiáng)的區(qū)域；

3、防范區(qū)域的門窗關(guān)閉，注意探測器正常開啟；

4、將門窗封閉或束縛窗簾；

5、減少防范區(qū)域交叉探測范圍，避免同時(shí)發(fā)射報(bào)警信號(hào)；

6、對(duì)碼時(shí)快速準(zhǔn)確，防止誤錄信息。

五、低誤報(bào)的保障

1、“0”誤報(bào)產(chǎn)品的誤導(dǎo)。要相信凡是以PIR作為探測傳感器的產(chǎn)品，目前還沒有絕對(duì)的“０”誤報(bào)產(chǎn)品的，只能靠不斷的技術(shù)優(yōu)化來降低誤報(bào)頻率和次數(shù)。原因是紅外探測器只是對(duì)特定環(huán)境和特定條件按探測器微處理器內(nèi)事先設(shè)置好的程式進(jìn)行判別。探測的靈敏度是受環(huán)境和條件變化改變的，控制環(huán)境的變化是減少誤報(bào)的關(guān)鍵。

2、CCC認(rèn)證。合格產(chǎn)品CCC強(qiáng)制認(rèn)證是必須的，還要選用優(yōu)質(zhì)的電子元件，嚴(yán)格的質(zhì)量體系維護(hù)，可信質(zhì)量承諾和完善售后服務(wù)。

3、多技術(shù)組合判別提高探測器的可靠性，現(xiàn)行的產(chǎn)品有：被動(dòng)紅外探測器，微波+被動(dòng)紅外雙鑒探測器、聲控+振動(dòng)玻璃破碎雙鑒探測器、超聲波+被動(dòng)紅外雙鑒探測器等。

4、特殊情況。有些環(huán)境噪擾雙鑒探測器卻無能為力，例如：老鼠在防范區(qū)出沒；寵物在居室內(nèi)走動(dòng)等。為此，科技人員又將微處理技術(shù)引進(jìn)報(bào)警系統(tǒng)，使其具備一定的鑒別和邏輯判別能力，能在一定程度上判斷是入侵者還是環(huán)境噪擾引起的報(bào)警。