在自然界,任何高于溫度(-273度)的物體都將產(chǎn)生紅外光譜,在被動紅外的警戒區(qū)內(nèi),當(dāng)無物體移動時,熱釋電紅外傳感器感應(yīng)到的只是背景溫度,當(dāng)移動物體進(jìn)入警戒區(qū),通過菲涅爾透鏡,熱釋電紅外傳感器感應(yīng)到的是移動物體溫度與背景溫度的差異,將紅外信號變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柡蟀l(fā)出的報警信號。被動
紅外探測器它本身沒有紅外光譜的發(fā)射。
被動紅外探測器是靠探測人體發(fā)射的紅外線來進(jìn)行工作的。探測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)出變化時就會向外釋放電荷,檢測處理后產(chǎn)生報警。
紅外探測器是將入射的紅外輻射信號轉(zhuǎn)變成電信號輸出的器件。紅外輻射是波長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量其強弱,必須把它轉(zhuǎn)變成可以察覺和測量的其他物理量。
一個紅外探測器至少有一個對紅外輻射產(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。有時還包括致冷部件、光學(xué)部件和電子部件等。紅外探測器的環(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,一般都是被動接收目標(biāo)的信號,比雷達(dá)和激光探測安全且保密性強,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,因而識別偽裝目標(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;紅外探測器的光譜響應(yīng)從短波擴展到長波;探測器從單元發(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器和系統(tǒng);從單波段探測向多波段探測發(fā)展;紅外探測器發(fā)展到室溫探測器;由于紅外探測技術(shù)有其*的優(yōu)點從而使其在軍事國防和民用領(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)展的推動下,作為高新技術(shù)的紅外探測技術(shù)在未來的應(yīng)用將更加廣泛,地位更加重要。
這種探測器是以探測人體輻射為目標(biāo)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(huán)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(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個電化方向正好相反,環(huán)境背景輻射對兩個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,于是探測器無信號輸出。一旦入侵人進(jìn)入探測區(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)信號處理而報警。
紅外探測器的種類很多,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的物理量來劃分,紅外探測器可分為磁開關(guān)紅外探測器、振動紅外探測器、聲控紅外探測器、被動紅外探測器、主動紅外探測器、微波紅外探測器、電場紅外探測器、激光紅外探測器等。
2、按紅外探測器的工作方式劃分:
(1)主動紅外探測器。
工作時探測器中的發(fā)射傳感器向防范現(xiàn)場發(fā)射某種形式的能量。在接收方傳感器上形成穩(wěn)定變化的信號分布。一旦有入侵物破壞穩(wěn)定的接收信號,探測器就產(chǎn)生報警信號,并通過信道傳送回報警主機,如主動紅外對射探測器、激光探測器。
(2)被動紅外探測器。
工作時探測器本身不向防范現(xiàn)場發(fā)射能量,而是依靠接收自然界的能量在探測器的接收傳感器上形成穩(wěn)定的變化信號,當(dāng)危險情況出現(xiàn)時,穩(wěn)定變化的信號被破壞,形成攜有報警信息的探測信號,經(jīng)處理產(chǎn)生報警信號,如被動紅外雙鑒探測器、振動探測器。
3、按警戒范圍劃分
(1)點式控制探測器。其警戒的范圍可視為一個點,當(dāng)這個點的警戒狀態(tài)被破壞時,即發(fā)出報警信號,如磁開關(guān)探測器。
(2)線控制式探測器。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,即發(fā)出報警信號,如激光探測器。
(3)面控制式探測器。其警戒的范圍是一個面,當(dāng)這個面的任一點警戒狀態(tài)被破壞時,即發(fā)出報警信號,如振動探測器。
(4)空間控制式探測器。其警戒的范圍是一個空間,當(dāng)這個空間的任一處警戒狀態(tài)被破壞時,即發(fā)出報警信號,如被動紅外探測器。