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什麼是紅外傳感器?
19/8/2014

紅外傳感系統是用紅外線為介質的測量系統,按照功能可分成五類,按探測機理可分成為光子探測器和熱探測器。紅外傳感技術已經在現代科技、國防和工農業等領域獲得了廣泛的應用。 
 

概述  

 
紅外線技術在測速系統中已經得到了廣泛應用,許多產品已運用紅外線技術能夠實現車輛測速、探測等研究。
紅外線應用速度測量領域時,最難克服的是受強太陽光等多種含有紅外線的光源干擾。外界光源的干擾成為紅外線應用於野外的瓶頸。針對此問題,這裡提出一种红外線測速傳感器設計方案,該設計方案能夠為多點測量即時速度和階段加速度提供技術支持,可應用於公路測速和生產線下料的速度稱量等工業生產中需要測量速度的環節。


紅外線對射管的驅動分為電平型和脈衝型兩種驅動方式。由紅外線對射管陣列組成分離型光電傳感器。該傳感器的創新點在於能夠抵抗外界的強光干擾。太陽光中含有對紅外線接收管產生干擾的紅外線,該光線能夠將紅外線接收二極管導通,使系統產生誤判,甚至導致整個系統癱瘓。本傳感器的優點在於能夠設置多點採集,對射管陣列的間距和陣列數量可根據需求選取。

紅外技術已經眾所周知,這項技術在現代科技、國防科技和工農業科技等領域得到了廣泛的應用。紅外傳感系統是用紅外線為介質的測量系統,按照功能能夠分成五類:(1)輻射計,用於輻射和光譜測量;(2)搜索和跟踪系統,用於搜索和跟踪紅外目標,確定其空間位置並對它的運動進行跟踪;(3)熱成像系統,可產生整個目標紅外輻射的分佈圖像;(4)紅外測距和通信系統;(5)混合系統,是指以上各類系統中的兩個或者多個的組合。  

紅外傳感器根據探測機理可分成為:光子探測器(基於光電效應)和熱探測器(基於熱效應)。

 

原理


待測目標

根據待測目標的紅外輻射特性可進行紅外系統的設定。

大氣衰減 

待測目標的紅外輻射通過地球大氣層時,由於氣體分子和各種氣體以及各種溶膠粒的散射和吸收,將使得紅外源發出的紅外輻射發生衰減。


光學接收器 

它接收目標的部分紅外輻射並傳輸給紅外傳感器。
相當於雷達天線,常用是物鏡。

輻射調製器
 
對來自待測目標的輻射調製成交變的輻射光,提供目標方位信息,並可濾除大面積的干擾信號。
又稱調製盤和斬波器,它具有多種結構。

紅外探測器 

這是紅外系統的核心。
它是利用紅外輻射與物質相互作用所呈現出來的物理效應探測紅外輻射的傳感器,多數情況下是利用這種相互作用所呈現出的電學效應。此類探測器可分為光子探測器和熱敏感探測器兩大類型。


探測器製冷器


由於某些探測器必須要在低溫下工作,所以相應的系統必須有製冷設備。經過製冷,設備可以縮短響應時間,提高探測靈敏度。信號處理系統。將探測的信號進行放大、濾波,並從這些信號中提取出信息。然後將此類信息轉化成為所需要的格式,最後輸送到控制設備或者顯示器中。顯示設備。這是紅外設備的終端設備。常用的顯示器有示波器、顯像管、紅外感光材料、指示儀器和記錄儀等。
紅外系統就可以完成相應的物理量的測量。紅外系統的核心是紅外探測器,按照探測的機理的不同,可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。下面以熱探測器為例子來分析探測器的原理。熱探測器是利用輻射熱效應,使探測元件接收到輻射能後引起溫度升高,進而使探測器中依賴於溫度的性能發生變化。檢測其中某一性能的變化,便可探測出輻射。多數情況下是通過熱電變化來探測輻射的。當元件接收輻射,引起非電量的物理變化時,可以通過適當的變換後測量相應的電量變化。


 

紅外傳感器技術在監控攝像機應用


紅外傳感器已經在現代化的生產實踐中發揮著它的巨大作用,隨著探測設備和其他部分的技術的提高,紅外傳感器能夠擁有更多的性能和更好的靈敏度。由於客戶的需求和越來越大的興趣在技術呈現顯著的市場潛力,許多分銷商和系統集成商尋求通過視頻分析的有益補充,他們的產品。客戶可能有興趣了解視頻分析產品作為替代傳統的紅外傳感器的可行性。視頻分析的性能,可靠性和價格競爭力在過去幾年取得了很大的飛躍,你自然會考慮使用不僅可以檢測,但也直觀地驗證和識別系統中的安全威脅,以代替大傳感器的數量。

系統更穩定

讓我們來看看視頻分析相比,IR傳感器。關鍵的參數是有必要確保視頻分析或紅外傳感器的檢測區域。紅外傳感器依賴於室外環境,耐受性差,檢測區域的氣候條件。在冬季,例如運行,紅外傳感器可探測入侵者為21米的範圍內,在夏天,這個距離將縮短到只有10米的探測範圍,減少了50%。視頻分析和比較,是不依賴於由不同的目標發出的熱量,這是沒有限制的缺陷。無論天氣如何變化,常年在相同的檢測範圍內。另外,由於紅外線傳感器上的其他獨立區域,可以只在一個單一的檢測區域的限制,它可以是,例如,在公共場所,作這樣的區分。另一方面,你可以配置多個不同的視頻分析活動檢測區域,的閒置檢測區域的以及非活動偵測區,無檢測區域監控攝像機領域被忽略,但在該地區的活動範圍; 當系統檢測到報警時非工作區域(預報警區域)被定義為一個活動領域,但僅在活動區域,只有輸入的有源區。例如,它可能是在公共場所和私人區域分離的壁。在這種情況下,它會被界定為不活動或預警區,私營保護區的公共區域面積。忽略在公共領域的活動,除非入侵者試圖爬上圍欄的活動區域,在這種情況下,它會立即發出警報。這將允許您忽略私人區域附近無害的活動,而且還具有較高的檢測概率,更快的響應時間和更少的假警報。

各種檢測功能 

入侵檢測,視頻分析還可以實現無數的其他應用程序,如無人看管的行李,違規停車,機動巡邏對象,圍欄攀爬,交行,走錯了方向。
有些系統允許多個應用程序同時使用單一監視攝像機的輸入。此外,入侵檢測系統的可靠性發揮重要的作用。紅外傳感器,能實現基本的入侵檢測,視頻分析可以提供即時反饋系統狀態,並打開篡改檢測,“新的篇章”。例如,霧不能被檢測到,系統會提醒能見度低。此外,該系統可以在其他狀態下,包括損失的視頻信號,視頻信號是差,監視相機的位置和障礙物報警傳輸。紅外傳感器,任何故障,導致視頻分析是難以繞過的。到現在為止,較長的紅外線傳感器安裝更多的安裝時間比視頻分析技術。視頻分析需要較少的時間和更先進的技術設置,使安裝更簡便。


 

圖文資料轉載自「CPS中安網
2014-6-25 12:39:55 
作者 :老鐘安防觀察
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