红外传感器:被动红外式入侵探测器工作原理

　　目前，国际、国内的安全防范领域，普遍采用热释电传感器制造的被动红外入侵探测器。热释电材料(如锆钛酸铅等)，若其表面的温度上升或下降，则该表面产生电荷，这种效应称热释电效应，用热释电材料制成的敏感元件上，涂上一层黑色表面，有良好的吸热性，当红外线照射时，热电体温度变化DT，其自发极化发生变化，电极上出现电荷，当极片重新达到平衡时，电极上电压消失，当红外线撤降时，热电体温度下降DT，其自发极化向相反方向变化，因为热释电材料产生的信号是有极性的。在制作敏感元件时，把两个极性相反的热释电敏感元件做在同一晶片上，这样由于环境的影响而使整个晶片产生温度变化时，两个传感元产生的热释电信号相互抵消，起到补偿作用。热释电传感器在实际使用时，前面要安装透镜，通过透镜的外来红外辐射只会聚在一个传感元上，产生的电信号不会被抵消。

　　 热释电红外探测器作用的透镜采用菲涅尔透镜，实际上是一个透镜组，它上面的每一个单元透镜一般都只有一个不大的视场角。而相邻的两个单元透镜的视场既不连续，更不交叠，却都相隔一个盲区，这些透镜形成一个总的监视区域，当人体在这一监视区域中运动时，顺次地进入某一单元透镜的视场，又走出这一透镜的视场，热释电传感器对运动的人体一会儿看到，一会儿又看到，再过一会儿又看到，然后又看不到，也就是说，热释电传感器对人体辐射的红外线一会儿接收到，一会儿又接收不到，引起热释电传感器的温度不断变化，使它输出一个又一个相应的信号。

　　热释电传感器工作原理实质上，只要热释电元件的温度发生变化，就会产生信号输出，因此，任何会导致热释电元件温度变化的因素，都会引起传感器报警，为了提高报警的可靠性，人们采取了多种措施，比如，为了降低环境温度变化的影响，采用双元或四元热释电传感器，使环境温度变化产生的输出互相抵消，为了提高抗白光干扰，采用双层滤光片等。

　　 热释电元件本身对红外线没有选择性，对红外线的选择靠覆盖在传感元件的滤光片实现，目前的热释电红外传感器选择性不是很好，因此，在红外传感器监视区域内，有红外辐射物体的移动(如小动物等)或辐射红外线强弱变化都有可能引起传感器报警。
根据热释电传感器特点，为了减少传感器的误报警，在安装热释电被动红外入侵探测器时应注意以下问题：
1、传感器应避免安装在诸如空调出风口附近、暖气片附近等环境温度正常变化的场所。
2、传感器监视区域内应避免有热源。
3、传感器尽量避免对着有强光的窗口。
4、传感器监视区域内应避免出现小动物，如不可避免，应选用防小动物透镜。