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主動紅外傳感器與雷達技術(shù)配合使用，發(fā)射和接收紅外輻射。這種輻射擊中附近的物體并反射回設(shè)備的接收器。通過這項技術(shù)，傳感器不僅可以檢測環(huán)境中的運動，還可以檢測物體與設(shè)備的距離。這對于機器人檢測接近度特別有用。
對于物理安全用例，被動紅外傳感器（PIR 傳感器）肯定更為廣泛。PIR 傳感器不發(fā)射輻射，而只是接收附近物體自然發(fā)射的輻射?；竟δ苁?strong style="outline: 0px;max-width:100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important">當房間內(nèi)測量到的紅外波出現(xiàn)異常時，被動紅外傳感器觸發(fā)警報。例如，如果一個溫暖的物體（如入侵者）穿過設(shè)備的信號，就會發(fā)生這種情況。
紅外輻射作用于電磁波譜的低端，因此人眼看不見。電磁波譜的紅外部分位于可見波和微波之間。紅外波長在 0.75 至 1000μm 之間，分為三個區(qū)域：
? 近紅外 - 0.75 至 3 3μm
? 中紅外 - 3 至 6μm
? 遠紅外線——高于6μm
被動紅外 (PIR) 或熱釋電 PIR 傳感器可檢測 0.7 μm 至 50 μm 范圍內(nèi)的紅外（熱）輻射。輻射熱可能來自人類、動物、機械等。常見應(yīng)用包括：
· 報警系統(tǒng)
· 消費類電子產(chǎn)品
· 人體檢測
· 自動開關(guān)，包括自動照明
紅外輻射是所有溫度高于絕 對零度的物體的特征。此類物體具有熱能并能發(fā)射紅外線波。紅外傳感器通常使用紅外激光器和具有紅外波長的LED。
紅外技術(shù)廣泛用于商業(yè)目的：
? 夜視設(shè)備。
? 在天文學(xué)中，通過望遠鏡和固態(tài)探測器探測宇宙中的物體。
? 在軍事活動中用于導(dǎo)彈跟蹤。
? 在藝術(shù)修復(fù)中分析繪畫并發(fā)現(xiàn)隱藏的繪畫層次。
? 用于追蹤生物體中的納米顆粒。
紅外傳感器還可用于研究天氣、氣體檢測、石油檢查和水分析，以及用于麻醉目的的醫(yī)學(xué)。紅外傳感器作為訪問控制系統(tǒng)的一部分用于安全。
PIR 運動傳感器是特定的紅外傳感器，也稱為被動紅外傳感器或熱釋電傳感器?？s寫 PIR 代表“被動紅外”。PIR 運動探測器適用于紅外輻射的特定用途 - 檢測來自環(huán)境的紅外波長的部分。它們價格便宜，但對于檢測和指示人員是否處于或已離開檢測區(qū)域非常敏感。
PIR 運動傳感器由熱釋電元件（金屬和晶體的組合）和附加電氣元件（例如電路、電阻器和電容器）制成。被動紅外傳感器通常由金屬外殼保護，并有一個硅膠窗口讓輻射穿過它。大多數(shù) PIR 傳感器都是矩形的，靈敏度范圍可達 20 英尺。
PIR 運動檢測器中的傳感器由兩半組成，因為其目的不僅是檢測紅外波，還要將變化指示為運動信號。當檢測區(qū)域內(nèi)沒有運動時，傳感器處于空閑狀態(tài)。然而，當人或其他輻射熱量的生物（例如動物）經(jīng)過磁場范圍時，它會在進入時在傳感器的前半部分產(chǎn)生正微分變化，在傳感器的后半部分產(chǎn)生負微分變化。
PIR 運動傳感器包括一個透鏡，或者具體地說，更多的透鏡作為較小的部分集成在稱為菲涅耳透鏡的較大組件中。PIR 傳感器可用于檢測人、動物和物體的運動。
但凡有溫度的物體都會對外產(chǎn)生熱輻射，不同的溫度物體所輻射的波長也不同，而人體都有恒定的體溫，因此會輻射出一種特定長度紅外線，而PIR人體紅外感應(yīng)器能接受感應(yīng)到這種波長，導(dǎo)致電流變化，觸發(fā)報警。
紅外熱釋電人體感應(yīng)傳感器是靠探測人體發(fā)射的紅外線而工作的。主要原理是：人體發(fā)射的10μm左右的紅外線通過菲涅爾透鏡增強后聚集到熱釋電元件PIR(被動式紅外)探測器上，當人活動時，紅外輻射的發(fā)射位置就會發(fā)生變化，該元件就會失去電荷平衡，發(fā)生熱釋電效應(yīng)向外釋放電荷，紅外傳感器將透過菲涅爾透鏡的紅外輻射能量的變化轉(zhuǎn)換成電信號，即熱電轉(zhuǎn)換。
在被動紅外探測器的探測區(qū)內(nèi)無人體移動時，紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度，當人體進入探測區(qū)，通過菲涅爾透鏡，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異，信號被采集后與系統(tǒng)中已存在的探測數(shù)據(jù)進行比較以判斷是否真的有人等紅外線源進入探測區(qū)域。
被動式紅外傳感器有個關(guān)鍵性的元件——菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡有兩個作用：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射在PIR上；二是將探測區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入探測區(qū)的移動物體/人能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化的熱釋紅外信號。
一般還會匹配低噪放大器，當探測器上的環(huán)境溫度上升，尤其是接近人體正常體溫(37℃)時，傳感器的靈敏度下降，經(jīng)由它對增益進行補償，增加其靈敏度。
紅外人體傳感器的兩個關(guān)鍵使用環(huán)境因素：溫差和移動，對于靜止，或者目標和環(huán)境溫差不大，不適用。
安裝要求
人體紅外感應(yīng)器只能安裝在室內(nèi)，其靈敏度和安裝位置有很大聯(lián)系。正確安裝人體紅外感應(yīng)器應(yīng)當滿足以下條件：
n 安裝位置應(yīng)該遠離暖氣、空調(diào)、冰箱、火爐等空氣溫度變化敏感的地方
n 不要直對窗口，防止窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報
n 不要安裝門口、風(fēng)道等有強氣流活動的地方
n 探測范圍內(nèi)不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔離物。
菲涅爾透鏡
菲涅爾透鏡是由法國物理學(xué)家奧古斯汀.菲涅爾（Augustin.Fresnel)發(fā)明的，他在1822年最初使用這種透鏡設(shè)計用于建立一個玻璃菲涅爾透鏡系統(tǒng)——燈塔透鏡。菲涅爾透鏡(Fresnel Lens)是一種微細結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，從正面看其象一個飛鏢盤，由一環(huán)一環(huán)的同心園組成。
菲涅爾透鏡在熱釋紅外感應(yīng)方面的作用有兩個：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射（反射）在PIR上，第二個作用是將探測區(qū)域內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號。
菲涅爾透鏡,簡單的說就是在透鏡的一側(cè)有等距的齒紋.通過這些齒紋,可以達到對指定光譜范圍的光帶通(反射或者折射)的作用.傳統(tǒng)的打磨光學(xué)器材的帶通光學(xué)濾鏡造價昂貴。菲涅爾透鏡可以極大的降低成本。典型的例子就是PIR（被動紅外線探測器）。PIR廣泛的用在警報器上。如果你拿一個看看，你會發(fā)現(xiàn)在每個PIR上都有個塑料的小帽子。這就是菲涅爾透鏡。小帽子的內(nèi)部都刻上了齒紋。這種菲涅爾透鏡可以將入射光的頻率峰值限制到10微米左右（人體紅外線輻射的峰值）。
熱釋電紅外傳感器
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的探測元件。在每個探測器內(nèi)裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管放大后向外輸出。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設(shè)一個菲涅爾透鏡，利用菲涅爾透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測接收靈敏度。當有人從透鏡前走過時，人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入，從而強其能量幅度。
菲涅爾透鏡和放大電路相配合，可將信號放大70分貝以上，這樣熱釋電紅外傳感器就可以檢測到10~40米范圍內(nèi)人的行動。
人體輻射的紅外線中心波長為9~10--um，而探測元件的波長靈敏度在0.2~20--um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為7~10--um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。
主動紅外傳感器需要發(fā)射器和接收器，但這種傳感方法比被動傳感器更簡單。
1. 紅外發(fā)射器射出一束光束，面向串聯(lián)接收器。
2. 如果沒有任何障礙，接收器就會看到信號。
3. 如果接收器沒有看到紅外光束，它會檢測到發(fā)射器和接收器之間有物體，因此存在于監(jiān)控區(qū)域中。
標準主動紅外傳感器的一種變體，使用面向同一方向的發(fā)射器和接收器。兩者距離非常近，因此接收器可以在物體進入某個區(qū)域時檢測到物體的反射。
主動紅外傳感在工業(yè)環(huán)境中非常常見。在這些應(yīng)用中，發(fā)射器和接收器對可以準確地記錄物體是否位于傳送帶上的某個位置等。您還可以在車庫門安全傳感器中找到主動紅外技術(shù)，該技術(shù)可以防止由于門路徑中的障礙物而造成的傷害或機械故障。
主動紅外傳感器有兩個部分：發(fā)光二極管 (LED) 和光電二極管檢測器/接收器，用于發(fā)射和檢測紅外輻射。發(fā)出的光是不可見的。這兩個部分可以在物理上分開，但在應(yīng)用程序中串聯(lián)，因此某人或某物必須穿過設(shè)備之間的路徑并中斷信號?；蛘?，發(fā)射器和檢測器都安裝在單個封裝中并且面向相同的方向。接收器檢測來自物體的反射，因此，這種配置非常適合檢測運動。主動紅外傳感器的常見應(yīng)用有：
l 在制造中，傳感器檢測傳送帶上物體的正確或不正確位置
l 在商業(yè)或商業(yè)建筑中，傳感器在非工作時間檢測到意外移動
l 作為車庫門的安全傳感器
主動紅外傳感器傳輸并測量紅外光的反射水平。反射波特性的變化表明有人或物體位于檢測區(qū)域內(nèi)，從而促使傳感器繼電器激活。
拍攝從地面反射的紅外信號的快照，并不斷將其與日常使用期間進入傳感器的反射水平進行比較。例如，當人或物體進入檢測區(qū)域時，反射紅外光的強度（與地面反射的紅外光的強度相比）會增加，從而導(dǎo)致傳感器進行檢測。
主動紅外傳感器可以檢測運動和靜態(tài)存在，使其成為開門同時維護行人安全的理想選擇。
微波技術(shù)，有時稱為雷達技術(shù)，基于多普勒效應(yīng)。雷達傳感器在傳感器的檢測區(qū)域內(nèi)連續(xù)發(fā)射規(guī)定頻率的微波，這些微波被檢測區(qū)域內(nèi)的物體反射回傳感器。
如果物體是靜態(tài)的，則反射微波的頻率與發(fā)射微波的頻率相同，并且不會檢測到。一旦檢測區(qū)域發(fā)生移動，反射的微波就會改變頻率，從而導(dǎo)致傳感器進行檢測。該技術(shù)可以區(qū)分接近運動（較高頻率）和離開運動（較低頻率），允許傳感器僅在接近方向打開自動門。
組合技術(shù)傳感器，顧名思義，是將雷達和主動紅外技術(shù)組合在一個傳感器中。
組合技術(shù)傳感器的雷達部分（以藍色顯示）可檢測快速移動的交通或距離門較遠的行人，從而確保及時開門。
該技術(shù)的單向檢測特性減少了門保持打開時間，從而減少了建筑能量損失。
通過添加三維主動紅外安全幕（以紅色顯示），可以克服微波技術(shù)缺乏安全性能的問題，以保護行人不接觸移動的門扇。
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