开关探测器介绍：微动开关和磁控开关|探测器工作原理和分类

如何根据具体的环境恰当地选用探测器，以发挥各种探测器的功效，是建立防盗报警系统首要考虑的问题。下面对常用的几类探测器进行详细介绍。

1.开关探测器

开关探测器是防盗系统中最基本、简单而经济有效的探测器，一般装在门窗上作为点控型探测器。这类探测器的传感器工作状态类似于电路开关，它可以把现场传感器的位置或工作状态的变化转换为控制电路通断的变化，并以此来触发报警电路。最常用的开关探测器包括微动开关、磁控开关两种。

（1）微动开关 微动开关是一种依靠外部机械力的推动实现电路通断的电路开关，其结构如图4-3所示。微动开关需要将其他固定在被保护物之下，一旦被保护物品被意外移动或抬起时，按钮弹出作用于动簧片上，使其产生瞬时动作，簧片末端的动触点a与静触点b快速接通，同时断开c点；当外力移去后，动作簧片在压簧的作用下，迅速弹回原位，电路又恢复使触点a、c接通，触点a、b断开，从而控制电路发生通断变化，引起报警装置发出声光报警信号。

图4-3 微动开关探测器结构

（2）磁控开关 磁控开关由带金属触点的两个簧片封装在充有惰性气体的玻璃管（也称干簧管）和一块磁铁组成，常用作门的防盗探测器，其结构如图4-4所示。

图4-4 磁控开关探测器结构

当磁铁靠近干簧管时，管中带金属触点的两个簧片在磁场作用下被吸合，a、b两点接通，当磁铁远离干簧管达一定距离时，干簧管附近磁场消失或减弱，簧片靠自身弹性作用恢复到原位置，则a、b两点断开。使用时，一般把磁铁安装在被防范物体（如门、窗）的活动部位，把干簧管装在固定部位（如门框，窗框），磁铁与干簧管的位置需要保持适当距离，关门后两者的距离应小于或等于1cm，以保证门窗关闭时干簧管触点闭合，门窗打开时，干簧管触点断开，控制器产生断路报警信号。

2.玻璃破碎探测器

玻璃破碎探测器一般应用于玻璃门窗的防护，装在面对玻璃面的位置。由于只对10～15kHz的玻璃破碎高频声音进行有效的检测，因此不会对玻璃本身的振动信号产生响应。

为了最大限度地降低误报，目前玻璃破碎报警采用了双探测技术，其特点是需要同时探测到破裂时产生的震荡和音频声响，才会产生报警信号，因而不会受室内移动物体的影响而产生误报，增加了报警系统的可靠性，适合于昼夜24h的防范。

3.微波探测器

微波探测器是利用微波能量辐射及探测技术而构成的，既能警戒空间，也可以警戒周界。按其工作原理，可分为移动式探测器和遮挡式探测器。

（1）微波移动式探测器 微波移动式探测器是利用超高频的无线电波来进行探测的。探测器发出无线电波，同时接收反射波，当有物体在探测区域移动时，反射波的频率与发射波的频率有差异，两者的频率差，称为多普勒频率。探测器就是根据多普勒频率来判定探测区域中是否有物体移动的。由于微波的辐射可以穿透水泥墙和玻璃，在使用时需考虑安放的位置与方向，通常适合于开放的空间或广场。

（2）微波遮挡式探测器 微波遮挡式探测器由微波发射机、微波接收机和信号处理器组成。它是通过分析收、发射机之间微波能量的变化来进行探测的。这种探测器必须将发射天线和接收天线相对放置在监控区域的两端，发射天线发射微波束直接送达接收天线，当有运动目标遮挡微波波束时，接收天线接收到的微波能量减弱甚至消失，此减弱的信号经检波、放大及比较，即可产生报警信号。

4.声控探测器

声控探测器用微音器作为传感器，用来监测入侵者在防范区域内走动或者作案活动时发出的声响（如启、闭门窗，拆卸、搬运物品及撬锁时的声响），并将此声响转换为电信号，经传输线送入报警主控制器。此类报警电信号即可供值班人员对防范区域进行直接监听或录音，也可同时送入报警电路，在现场声响强度达到一定电平时，启动报警装置而发出声光报警。声控探测器通常与其他类型的报警装置配合使用，作为报警复核装置，可以大大降低误报及漏报率。

5.周界探测器

周界探测器常称之为“电子篱笆”。它由若干种能感知周界被入侵的传感器组合而成，可以固定安装在围墙或栅栏上及地层下，当入侵者接近或超过周界时产生报警信号。目前，常用的传感器有泄漏电缆传感器、光纤传感器和平行线周界传感器三种类型。(www.xing528.com)

（1）泄漏电缆传感器 这种传感器是同轴电缆结构，但屏蔽层处留有空隙，电缆在传输时就会向周围泄漏电磁场，把平行安装的两根泄漏电缆分别接到高频信号发生器和接收器上，就组成了泄漏电缆探测器。当有入侵者进入埋有泄漏电缆的探测区时，空间电磁场的分布状态发生变化，从而使接收机收到的电磁能量产生变化，此时能量的变化即可作为报警信号触发探测器工作。

（2）光纤传感器 将光纤固定在长距离的围栏上，当入侵者跨越光缆时压迫光缆，使光纤的光传输模式发生变化，从而探测出入侵者的侵入，使探测器发出报警信号。

（3）平行线周界传感器 这种传感器由多条平行导线构成，在多条平行导线中有部分导线与振荡频率为1～40kHz的信号发生器连接，称为场线，工作时场线向周围空间辐射电磁场；另一部分平行导线与报警信号处理器连接，称为感应线，场线辐射的电磁场在感应线中产生感应电流。当入侵者靠近或穿越平行导线时，就会改变周围电磁场的分布状态，相应地使感应线中的感应电流发生变化，从而发出报警信号。

6.超声波探测器

通常将20kHz以上频率的声波称为超声波。超声波探测器是探测室内运动物体的空间探测器，由于容易受到振动和气流的影响，在使用时，不要放在松动的物体上，同时也要注意是否有其他超声波源存在，以防止干扰。

由于工作方式的不同，目前主要可分为多普勒式探测器和脉动回波式探测器两种类型。

（1）多普勒式探测器 多普勒式探测器由超声波发射器、超声波接收器和报警装置组成，工作时，发射机发射一定分布模式的超声波充满室内空间，接收机接收从墙壁、天花板、地板及室内其他物体反射回来的超声波，并不断与发射波频率进行分析比较。当室内没有移动物体时，收发频率不变，不产生报警。当有入侵者在探测区移动时，反射波产生多普勒频移，探测器即可检测出收、发波的频率变化，并以此作为报警信号输出。

（2）脉动回波式探测器 脉动回波式探测器的工作原理与多普勒式探测器不同之处在于，它的发射机向空间发射的超声波能量较大，在室内产生多次反射后，使所防范空间的各个层次、各个角落都充满了密度较高的超声波能量。在入射波和多次反射波的共同作用下，室内空间超声波能量密度立体分布是不均匀的。当室内没有运动物体时，能量密度分布处于某一相对稳定状态；如果室内有运动物体时，就会使空间波腹点和波节点的立体分布状态随着物体的运动而连续变化，接收机就会接收到幅度连续变化的超声波信号，从而产生报警信号。

脉动回波式探测器的探测灵敏度与物体的运动方向无关，并且与室内物体多少、位置、角度也无关，还能探测出金属物体后面的入侵者。由于室外的运动物体不影响室内超声波的能量分布状态，因而对室外的运动物体不产生报警。

7.红外线探测器

红外线探测器是利用红外线能量的辐射和接收技术构成的报警装置，按其工作原理，可分为热感式红外线探测器和光束遮断式红外线探测器两种类型。

（1）热感式红外线探测器 热感式红外线探测器也称为人体探测器。因物体的不同，其所辐射的红外光波长亦有差异。由于红外光的波长范围是0.78～14μm，人体所辐射的红外线波长在10μm左右，因此热感式红外线探测器就是利用这种特点来侦测人体。

热感式红外线探测器根据探测原理不同，又分为量子型和热型两种。一般量子型探测器的灵敏度和响应速度都较热型探测器好，但其灵敏度对波长十分敏感。热型探测器的灵敏度与波长关系不大，其中又以焦电式探测器具有最佳的灵敏度和响应速度，是目前防盗系统中用得最多的。焦电式探测器上设有7～15μm的带通滤波器，以屏蔽非人体光源的红外线，而只有接近人体的温度发生变化时，才能产生响应。焦电式探测器内的探测元件，有装一个和两个之分。装两个时，根据差动效应，可以对干扰进行有效的抑制，这样可以提高其稳定性，防止误报。

一般来说，热感式红外线探测器是最有效的防入侵的探测装置，只有在下面两种情况下可能失效：一种是入侵者以很低的速度移动，一般小于0.1m/s，以使探测器无法感觉到温度的变化；另一种就是入侵者因故产生的热辐射非常小，探测器无法探测到。

（2）光束遮断式红外线探测器 这种探测器由一个红外线发射器和一个接收器以相对方式布置组成。当入侵者横跨门窗或其他防护区域时，挡住了不可见的红外光束，从而产生报警信号。通常探测用的红外线必须先调制到特定的频率再发送出去，而接收器也必须配有频率与相位鉴别的电路来判别光束的真伪。

目前，比较先进的光束遮断式探测器是采用激光作为光束，由于激光有直射而不发散的特性，可以靠许多折射镜的布置来回交织构成一个防护圈或防护网，比单纯一道光束的红外线更为有效。由于其价格比较昂贵，目前尚未普及。

8.双鉴探测器

双鉴探测器是将红外、微波、超声波等两种不同探测原理的探头组合起来，构成互补探测的复合报警器，以降低单一类型探测器的误报率。组合中的两个探测器应满足以下两个条件：一个是两个探测器有不同的误报机理，另一个是两个探头对目标的探测灵敏度必须相同。当上述条件不能满足时，应选择对警戒环境产生误报率最低的两种类型探测器。如果两种探测器对警戒环境误报率都很高，组合起来，误报率也不会显著下降，这样就没有实际应用意义。

目前，微波/遮断式红外探测器是误报率低、可信度高、应用广泛的一种双鉴探测器，它使两种探测器取长补短，在相互抑制本身误报和由环境干扰引起的假报警情况下的效果最好。同时，它采用了温度补偿技术，弥补了单一技术的遮断式红外探测器灵敏度随温度变化的不足，使微波/遮断式红外双鉴探测器的灵敏度不受环境温度的影响。