任务描述
前面我们讲了主动红外探测器的组成、工作原理及安装要求，这部分主要介绍被动探测器工作原理及组成情况，掌握主动红外探测器和被动红外探测器的不同。
学习目标
（1）掌握被动红外入侵探测器的原理
（2）领悟被动红外入侵探测器的安装要点。
（3）熟练掌握被动红外入侵的应用。
【建议学时】1学时
知识准备
一、什么是被动式红外入侵探测器
被动红外探测器PIR（Passive Infrared Detectors）是采用被动红外方式，已达到安保报警功能的探测器。被动式红外探测器主要由光学系统、热释电传感器（或称为红外传感器）及报警控制器等部分组成。探测器本身不发射任何能量而只被动接收、探测来自环境的红外辐射。一旦有人体红外线辐射进来，经光学系统聚焦后使热释电器件产生突变电信号，进而发出警报。
被动式红外入侵探测器不向空间辐射能量，而是依靠接收人体发出的红外辐射来进行报警。任何有温度的物体都在不断向外界辐射红外线，人体的表面温度为36 °C～37 °C，其大部分辐射能量集中在8～12 μm的波长范围内。被动式红外入侵探测器在结构上可分为红外探测器（红外探头）和报警控制部分。红外探测器用得最多的是热释电探测器，作为将人体红外辐射转变为电量的传感器。如果把人的红外辐射直接照射在探测器上，当然也会引起温度变化而输出信号，但这样探测距离是不会远的。为了加长探测器探测距离，须附加光学系统来收集红外辐射，人们通常采用塑料镀金属的光学反射系统或塑料做的菲涅耳透镜作为红外辐射的聚焦系统。在探测区域内，人体透过衣饰的红外辐射能量被探测器的透镜接收，并聚焦于热释电传感器上。当人体（入侵者）在这一监视范围中运动时，顺次地进入某一视场，又走出这一视场，运动的人体对热释电传感器时而可见，时而不可见，于是人体的红外线辐射不断地改变热释电体的温度，使它输出一个又一个相应的信号，此信号就是报警信号。
二、工作原理
被动红外探测器的核心组件是热释电传感器，其主体是薄膜铁电材料，该材料在外加电场的作用下极化，当撤去外加电场时，仍保持极化状态，称为自发极化。自发极化强度与温度有居里点温度。在居里点温度下，根据极化强度与温度的关系制成热释电传感器。一定强度的红外辐射到已极化的铁电材料上，引起薄皮温度上升、极化强度降低、表面极化电荷减少，这部分电荷经放大器转变成输出电压。如果相同强度的辐射继续照射，铁电材料温度稳定在某一点上，不再释放电荷，即没有电压输出。由于热释电传感器只在温度升降过程中才有电压信号输出，所以被动红外探测器的光学系统不仅要有汇聚红外辐射的能力，还应让汇聚在热释电传感器上辐射的热量有升降变化，以保证被动红外探测器在有人入侵时有电压信号输出。在数字化被动红外探测器中，热释电传感器输出的微弱电信号直接输入到一个功能强大的微处理器上，信号转换、放大、滤波等进程都在一个处理芯片内进行，从而提高了被动红外探测器的可靠性。
三、认识被动探测器设备
吸顶式被动红外探测器是采用数字技术的微处理器控制功能的单鉴探测器，能较好地配合现代家具，与安装环境巧妙融为一体。红外部分采用精密菲涅尔透镜技术，提高能量接收效率，采用双重屏蔽技术，有效防止外界的干扰，增加探测器的稳定性。在3～12 m探测距离范围内有极强的灵敏性，配合数字分析技术能判断区分入侵者和小型宠物，具有先进的防宠物功能。其外观如图2-24所示，其内部结构如图2-25所示。
图2-24 吸顶式被动红外探测器外观
图2-25 吸顶式被动红外探测器内部结构
操作指引
1.组织方式
（1）实训场地模拟墙1套。
（2）吸顶式被动红外探测器及螺丝刀等实训工具。
2.操作要点
（1）穿戴干净整洁的工作服。
（2）遵守场地安全规定，注意用电安全。
（3）吸顶表面安装，安装高度2.4～3.6 m。
（4）基座允许单面墙角的安装，与墙面成45°角。
任务实施(www.xing528.com)
1.安装步骤
（1）使用螺丝刀移开外壳。
（2）按垂直调节，取下电路板。
（3）选择安装位置，将探测器安装在入侵者最可能通过的地方。选择安装位置时应避免安装在如下位置：室外、太阳光下、冷热气流下、转动的物体下、热源附近、空调通风口、窗户及未封闭的墙面等。
（4）按产品使用说明书要求进行布线及LED设置。
（5）调节红外探测范围，取下屏蔽物。
2.覆盖区域步行测试
（1）安装外壳，顺时针旋转底座扣好扣位；
（2）通电后至少等2 min再开始步测；
（3）在覆盖区域的远端任何地方穿过、走动引发LED指示灯亮2～3 s；
（4）从相反方向进行步测，以确定两边的周界。应使探测中心指向被保护区的中心；
（5）在离探测器3～6 m处，慢慢举起手臂，并伸入探测区，标注被动红外报警的下部边界。重复上述做法，以确定上部边界，如图2-26所示。
（6）探测区中心不应向左右倾斜。如果不能获得理想的探测距离，则应左右调整探测范围，以确定探测器的指向不会偏左或偏右。
图2-26 被动红外探测器步行测试
任务小结
被动红外探测器在安装过程中要注意以下问题：
（1）按照被动红外探测器说明书确定正常的安装角度。
安装高度不是随意的，会影响探测器的灵敏度和防小宠物的效果。试想一下，一个探测器装在2 m高度的位置和2.5 m高度的位置，那么物体从地面移动时，切割明区和暗区的频率是不一样的。
（2）不宜面对玻璃门窗。
被动式红外探测器正对玻璃门窗，会有两个问题：一是白光干扰，虽然被动红外探测器对白光具有很强的抑制功能，但毕竟不是100%的抑制。因此避免正对玻璃门窗，可以避免强光的干扰。二是避免门窗外复杂的环境干扰，比如人群流动、车辆等。
（3）不宜正对冷热通风口或冷热源。
被动式红外探测器感应作用与温度的变化具有密切的关系。冷热通风口和冷热源均有可能引起探测器的误报，对一些低性能的探测器，有时通过门窗的空气对流也会造成误报。
（4）不宜正对易摆动的物体。
易摆动的物体将会使微波探测器起作用，因此同样可能造成误报。
（5）注意非法入侵路线。
安装探测器的目的是防止犯罪分子的非法入侵，在确定安装位置之前，必须要考虑建筑物主要出入口。截断非法入侵线路，也就达到了防止非法入侵的目的。
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