紅外人體感應(yīng)設(shè)備可以區(qū)分人與動(dòng)物嗎?
人體都有恒定的體溫,一般在37度左右,會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10μm 左右的紅外線,被動(dòng)紅外探測(cè)器就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10μm左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體感應(yīng)開關(guān)(PIR Motion Sensor Switches),又名為紅外智能開關(guān)、熱釋人體感應(yīng)開關(guān),是一種可自動(dòng)識(shí)別人類存在以更換開關(guān)狀態(tài)的開關(guān)。當(dāng)其感應(yīng)范圍內(nèi)有人類存在時(shí),其開關(guān)處于開的狀態(tài),當(dāng)人類離開其感應(yīng)范圍一段時(shí)間后,其自動(dòng)將狀態(tài)切換為關(guān)閉狀態(tài)。
人體感應(yīng)開關(guān)主要由熱釋電紅外傳感器構(gòu)成,利用的是紅外感應(yīng)的原理,對(duì)人類發(fā)出的特定波長(zhǎng)的紅外線進(jìn)行識(shí)別,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能好、精度高等特點(diǎn)。
數(shù)字熱釋電傳感器RDB223/224/226
熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料,如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測(cè)元件。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件,并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián),以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào),經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。
為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離,一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理,在探測(cè)器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”,以提高它的探測(cè)接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過時(shí),人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”,這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入,從而強(qiáng)化其能量幅度。
由于人體體溫恒定,因此其釋放出的紅外線波長(zhǎng)一定,當(dāng)紅外傳感器的探頭接收到人類釋放的紅外線時(shí),通過菲涅爾鏡片將其聚焦在熱釋電元件上,該元件上的電荷平衡被打破,向外釋放電荷。
紅外傳感器所連電路通過對(duì)其電荷的檢測(cè)得知有人類存在,便控制開關(guān)處于“開”的狀態(tài),完成人體感應(yīng)。當(dāng)人類離開一段時(shí)間內(nèi),開關(guān)會(huì)持續(xù)處于“開”的狀態(tài),而超過設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后,紅外傳感器感應(yīng)不到人類的存在,便將開關(guān)狀態(tài)切換為“關(guān)閉”。
人體輻射的紅外中心波長(zhǎng)為8-12m,峰值波長(zhǎng)為9.36m,探測(cè)敏感元件表面鍍有金黑吸收層,在2~15m范圍的吸收率>90%以上,人體探測(cè)的濾光片可通過光的波長(zhǎng)范圍是5.5um~14m。
波長(zhǎng)介于紅光和微波間的非可見紅外光,有著顯著的熱效應(yīng),雖然肉眼不可見,但可以通過紅外探測(cè)器檢測(cè)到。溫血?jiǎng)游镌谌粘I钪兄饕且约t外線輻射的形式進(jìn)行散熱。無論是人還是動(dòng)物,都會(huì)輻射出紅外線,因此常規(guī)的紅外傳感器是無法分辨出人和動(dòng)物的。
技術(shù)的不斷突破,也推動(dòng)著紅外傳感器的市場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大?,F(xiàn)在市面上也有一些防小寵物的紅外報(bào)警器。每個(gè)生產(chǎn)廠家對(duì)抗小寵物干擾的處理方式是不一樣的,但不外乎有兩種方式:
一種是物理方式。即通過菲涅爾透鏡的分割方式的改變來降低由于小寵物引起誤報(bào)的概率,這種方式是表面的,效果也是有限的。
第二種方式是采用對(duì)探測(cè)信號(hào)處理分析方式。主要是對(duì)探測(cè)的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,然后分析其中的信號(hào)周期,幅度,極性,這些因素具體反應(yīng)出移動(dòng)物體的速度、熱釋紅外能量的大小,以及單位時(shí)間內(nèi)的位移。探測(cè)器中的微處理器將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較,由此判斷移動(dòng)物體可能是人還是小動(dòng)物 。
但是,我們要注意的是被動(dòng)紅外探測(cè)器的防小寵物功能是相對(duì)的。這種相對(duì)性包括兩個(gè)方面,一個(gè)是防寵物是相對(duì)的,相對(duì)于沒有防寵物功能的探測(cè)器其誤報(bào)率是大大降低了,它對(duì)小寵物的數(shù)量和大小有一定限度的。第二方面是安裝位置是要有一定要求度的,并不是隨意的安裝就可以達(dá)到防小寵物功能。
人體會(huì)散發(fā)出熱能,紅外線人體感應(yīng)開關(guān)利用熱能感應(yīng)來進(jìn)行開和關(guān)。紅外線人體感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)十分迅速,即使遮擋物紅外線人體感應(yīng)開關(guān)也能發(fā)揮出作用。并且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,目前,紅外探測(cè)傳感器正朝著探測(cè)率更高,響應(yīng)波長(zhǎng)更大,響應(yīng)時(shí)間更短,抗干擾性能更高,生產(chǎn)成本更低的方向發(fā)展。





