被动红外探测器的工作原理

被动红外探测器的工作原理

被动红外探测器：PIR（Passive infrared detectors）采用被动红外方式，已达到安保报警功能的探测器。被动式红外探测器主要由光学系统、热释电传感器（或称为红外传感器）及报警控制器等部分组成。探测器本身不发射任何能量而只被动接收、探测来自环境的红外辐射。一旦有人体红外线辐射进来，经光学系统聚焦就使热释电器件产生突变电信号，而发出警报。

被动红外探测器的核心组件是热释电传感器，其主体是薄膜铁电材料，该材料在外加电场的作用下极化，当撤去外加电场时，仍保持极化状态，称为自发极化。自发极化强度与温度有居里点温度。在居里点温度下，根据极化强度与温度的关系制造成热释电传感器。当一定强度的红外辐射到已极化的铁电材料上时，引起薄皮温度上升、极化强度降低，表面极化电荷减少，这部分电荷经放大器转变成输出电压。如果相同强度的辐射继续照射，铁电材料温度稳定在某一点上，不再释放电荷，即没有电压输出。由于热释电传感器只在温度升降过程中才有电压信号输出，所以被动红外探测器的光学系统不仅要有汇聚红外辐射的能力，还应让汇聚在热释电传感器上辐射的热量有升降变化，以保证被动红外探测器在有人入侵时有电压信号输出。在数字化被动红外探测器中，热释电传感器输出的微弱电信号直接输入到一个功能强大的微处理器上，所有信号转换、放大、滤波等都在一个处理芯片内进行，从而提高了被动红外探测器的可靠性 。

被动红外探测器误报原因分析及解决方法

在自然界，任何高于绝对温度（-273度）的物体都将产生红外光谱，在被动红外的警戒区内，当无物体移动时，热释电红外传感器感应到的只是背景温度，当移动物体进入警戒区，通过菲涅尔透镜，热释电红外传感器感应到的是移动物体温度与背景温度的差异，将红外信号变化转变为电信号后发出的报警信号。被动红外探测器它本身没有红外光谱的发射。

一、被动红外探测器原理

在自然界，任何高于绝对温度（-273度）的物体都将产生红外光谱，在被动红外的警戒区内，当无物体移动时，热释电红外传感器感应到的只是背景温度，当移动物体进入警戒区，通过菲涅尔透镜，热释电红外传感器感应到的是移动物体温度与背景温度的差异，将红外信号变化转变为电信号后发出的报警信号。被动红外探测器它本身没有红外光谱的发射。

二、设备故障引起的误报警

1、损坏性故障。包括性能全部失效和突然失效。这类故障通常是由元器件的损坏或生产工艺不良（如虚焊、假焊等）造成。

2、漂移性故障。是指元器件的参数和电源电压的漂移过大所造成的故障。例如：温度过高会导致电阻阻值的变化，此时设备表现为时好时坏。

三、环境变化引起的误报警

1、设备安装不牢固经常移动引起误报警；

2、对着空调和换气扇温度变化引起误报警；

3、防范区域门或窗未关闭，有人或动物经过引起误报警；

4、室内外温差较大时，风吹动布帘引起误报警；

5、多个探测器同时发射信号，可造成漏报或干扰（仅指无线型）；

6、报警系统对码误对其它无线红外探测器引起误报警。时设备表现为时好时坏（仅指无线型）。

四、解决方法

1、按照说明书的安装要求安装红外探测器；

2、避开温差和空气对流较强的区域；

3、防范区域的门窗关闭，注意探测器正常开启；

4、将门窗封闭或束缚窗帘；

5、减少防范区域交叉探测范围，避免同时发射报警信号；

6、对码时快速准确，防止误录信息。

五、低误报的保障

1、“0”误报产品的误导。要相信凡是以PIR作为探测传感器的产品，目前还没有绝对的“０”误报产品的，只能靠不断的技术优化来降低误报频率和次数。原因是红外探测器只是对特定环境和特定条件按探测器微处理器内事先设置好的程式进行判别。探测的灵敏度是受环境和条件变化改变的，控制环境的变化是减少误报的关键。

2、CCC认证。合格产品CCC强制认证是必须的，还要选用优质的电子元件，严格的质量体系维护，可信质量承诺和完善售后服务。

3、多技术组合判别提高探测器的可靠性，现行的产品有：被动红外探测器，微波+被动红外双鉴探测器、声控+振动玻璃破碎双鉴探测器、超声波+被动红外双鉴探测器等。

4、特殊情况。有些环境噪扰双鉴探测器却无能为力，例如：老鼠在防范区出没；宠物在居室内走动等。为此，科技人员又将微处理技术引进报警系统，使其具备一定的鉴别和逻辑判别能力，能在一定程度上判断是入侵者还是环境噪扰引起的报警。