红外传感器文献综述 (2)

黄河科技学院毕业设计（文献综述） 第5页

放大滤波电路热释电红外传感器菲涅耳透镜物体电压比较器 驱动电路 报警器基准电压 图2 被动式红外报警器组成框图

菲涅尔透镜一般采用聚乙烯塑料片制成，颜色为乳白色或黑色，呈半透明状，但对波长为10Lm左右的红外线来说却是透明的。菲涅耳透镜的焦点一般为5 厘米左右，除有聚焦作用还可形成可见区和盲区，实际应用时一般把菲涅耳透镜固定在传感器正前方1~ 5 厘米的地方。当物体射出的红外线通过菲涅耳透镜后，传到热释电红外探测器，这时热释电红外探测器将输出脉冲信号，脉冲信号经放大和滤波后，由电压比较器将其与基准值进行比较，当输出信号达到一定值时，报警电路发出警报。

被动式热释电红外探头的优点是本身不发生各种类型的辐射，器件的功耗小、隐蔽性好、价格低。缺点是具有容易受各种热源、光源及射频辐射的干扰；被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收；当环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度下降，有时还会短时失灵。

主动式红外探测器是由收、发装置两部分组成[3]。发射装置向装在几米甚至于几百米远的接收装置辐射一束红外线，当被遮断时，接收装置即发出报警信号，因此，它也是阻挡式报警器，或称对射式探测器。通常，发射装置由多谐振荡器、波形变换电路、红外发光管及光学透镜等组成。振荡器产生脉冲信号，经波形变换及放大后控制红外发光管产生红外脉冲光线，通过聚焦透镜将红外光变为较细的红外光束，射向接收端。

接收装置由光学透镜、红外光电管、放大整形电路、功率驱动器及执行机构等组成

[4]

。光电管将接收到的红外光信号转变为电信号，经整形放大后推动执行机构启动报警

设备。主动式红外报警器有较远的传输距离，因红外线属于非可见光源，入侵者难以发觉与躲避，防御界线非常明确。主动式红外报警器是点型、线型探测装置，除了用作单机的点警戒和线警戒外，为了在更大范围有效地防范，也可以利用多机采取光墙或光网安装方式组成警戒封锁区或警戒封锁网，乃至组成立体警戒区。单光路由一个发射器和一个接收器组成。双光路由两对发射器和接收器组成[5]。两对收、发装置分别相对，是为了消除交叉误射；多光路构成警戒面；反射单光路构成警戒区。

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4主动式与被动式的选择

被动红外报警器主要是根据外界红外能量的变化来判断是否有人在移动。人体的红外能量与环境有差别，当人通过探测区域时，报警器收集到的这个不同的红外能量的位置变化，进而通过分析发出报警。

但报警探头探测到外界环境不只是探测到人体发出的红外能量，许多物体在一定的条件下都会散发红外能量，而在可见光中这种能量尤其突出，所以任何被动红外报警器的抗白光干扰就成了一个重要的指标，这对探测器的误报率起着决定性的作用，。建议企业在室内使用被动报警器，因为室内光线稳定、红外能量比较恒定的情况下，这种环境下探测效果非常好。企业在选择红外报警器时候应该根据自身的环境特点进行的选择，这样才能使红外线防盗系统发挥最大的作用。

相比被动红外报警器，主动红外系统一般用在周界防范，在选择主动红外报警器时，也需要注意以下问题：

1、主动红外入侵报警器受雾影响严重，室外使用时均应选择具有自动增益功能的设备(此类设备当气候变化时灵敏度会自动调节);另外，所选设备的探测距离实际警戒距离留出20%以上的余量，以减少气候变化引起系统的误报警。多雾地区、环境脏乱风沙较大地区的室外不宜使用主动红外入侵测器。

2、在室外使用时一定要选用双光束或3光束主动红外入侵报警器，以减少动物、落叶等引起系统的误报警。

3、在围墙上、屋顶上或空旷地带使用主动红外入侵报警器时，应选择具有避雷功能的设备。遇有折墙，且距离又较近时，可选用反射器件，以减少报警器使用数量。

5红外线报警器前景

数字化、无线化、集成化是红外线防盗报警系统进一步发展的要求，所以我们不难发现防盗报警的技术发展趋势：

（1）更稳定可靠：如探测器可抗RFI/EMI（电磁干扰/射频干扰）、防雷电等，以适应恶劣气候；

（2）更多样的功能：如探测器可调频、防遮挡、防喷盖、防破坏等； （3）更精美、小巧的外观：以符合品味日益提高的室内装潢需求； （4）更智能化的设计：方便地设/撤防，人性化的操作界面；

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（5）更强大的联网功能； （6）更方便的扩展性。

上述发展趋势，事实上都建立在数字化、无线化、集成化的三大核心技术基础上。

总 结

通过近段时间查书以及上网查资料，我对这次设计有了一个宏观的把握，对红外线报警器的发展、原理以及市场价位等都有了一个详细的了解，开拓了视野，同时通过对比别人的设计，有了自己的想法，本次毕业设计的结构组成是红外探测器、蜂鸣报警器、MCS-51单片机控制电路、LED报警电路组成，平时传感器输出低电平，当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平，此高电平输入单片机，作为单片机的外部触发信号处理，经单片机内部软件编程处理后，单片机输出控制信号，驱动声光报警电路开始报警。该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活；且安装方便、智能性高、误报率低。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。

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参考文献

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[7]黄玉林.主动式与被动式防盗报警器的讨论[J]. 无线电子学杂志，2005,7(4): 40-45. [8]陈星.关于红外线发射管的功率计算讨论[J]. 微观电子学期刊. 2008, 1(7): 10-14. [9]陈永甫.红外探测与控制电路[M]. 北京：人民邮电出版社[M].2004.6. [10]金大庆.红外线防盗报警器的简易设计[J]. 电子了望. 2007, 8(2): 21-23. [11]金鑫.红外线探测器的学习与实践[J]. 半导体信息. 2007, 8(2): 21-23.

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