紅外對射應(yīng)用非常廣泛,其中以報警最為普遍,紅外對射的原理到底是什么?該如何使用呢?下文為大家?guī)碓敿毥榻B。
紅外線對射傳感器工作原理
紅外線對射傳感器包括紅外線脈沖發(fā)射器和紅外線脈沖接收﹑解碼器并將發(fā)射頭和接收頭裝配在一個金屬機座上。
如圖1所示為紅外線對射傳感器發(fā)射電路。發(fā)射器電路是由具有4個2輸入的與非門CD4011組成的多諧振蕩器,其振蕩頻率取決于W1﹑C1,參數(shù)對應(yīng)的頻率為1~15KHz,三極管驅(qū)動后發(fā)出紅外光脈沖信號。
圖1 紅外線對射傳感器發(fā)射器電路
如圖2所示為紅外線對射傳感器接收電路。接收器電路包括紅外光-電轉(zhuǎn)換探頭﹑放大器﹑譯碼器及功率開關(guān)控制元件等組成。紅外接收管JS須與發(fā)射管FS配對使用,當(dāng)紅外接收管JS接收到因人體阻擋而反射回的紅外脈沖信號后,并經(jīng)IC2放大器后加至IC3譯碼器。IC3譯碼器是采用鎖相環(huán)音頻譯碼集成電路LM567,它要求輸入信號不小于25mv,當(dāng)調(diào)節(jié)W1使其接收器中心頻率與發(fā)射器的高頻頻率步調(diào)一致時,LM567的輸出端⑧腳將產(chǎn)生一低電平躍變信號。LM567的中心頻率為
如圖2所示參數(shù)對應(yīng)的頻率約為1~12KHz。當(dāng)紅外線對射傳感器檢測到有入侵信號時,發(fā)射器接收到人體阻擋而反射回的紅外脈沖信號然后經(jīng)信號放大后LM567的輸出端⑧腳將產(chǎn)生一低電平躍變信號,此時報警電路立即響起語音報警聲。
圖2 紅外線對射傳感器接收電路
主動式紅外對射報警器原理
主動式紅外線報警器由發(fā)射機和接收機兩部分構(gòu)成。其中,發(fā)射機包括電源、發(fā)光源、光學(xué)系統(tǒng)等組成部分,在電源的作用下,紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外光束,經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)作用變成平行光發(fā)射出去。接收機包括光學(xué)系統(tǒng)、放大器、光學(xué)傳感器、信號處理器等組成部分,負責(zé)接收發(fā)射機發(fā)射出的紅外線,并經(jīng)光電傳感器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)信號處理器分析處理后傳給報警控制器。
主動式紅外線報警器就是利用發(fā)射機發(fā)射紅外線,而接收機接收紅外線來工作的。在發(fā)射機與接收機之間形成了一條紅外警戒線,在正常情況下,發(fā)射機發(fā)射紅外線,而接收機接收到穩(wěn)定的光信號。而一旦報警器防范區(qū)域內(nèi)有人入侵時,由發(fā)射機發(fā)射出的紅外線光束被遮擋,接收機接收到的不再是穩(wěn)定的光信號,而有一定程度的變化,這一變化經(jīng)分析處理后傳送至報警控制器,使之發(fā)出報警信號。
主動式紅外線報警器具有很遠的防范距離,是被動式紅外線報警器防范距離的十幾倍,前已有廣泛應(yīng)用。
被動式紅外對射報警器原理
被動式紅外線報警器是根據(jù)對外界紅外能量的探測來判斷是否有人移動的。人的體溫一般在37度左右,會釋放波長約為10μm的紅外線,這種紅外能量不同于周圍環(huán)境中的,一旦報警器在其防范區(qū)域內(nèi)探測到波長為10μm左右的紅外線,分析處理后便會發(fā)出警報信號。
分析處理的過程是醬紫的,人體發(fā)射出的紅外線首先通過菲涅爾濾光片進行增強,增強之后聚集在紅外感源(一般采用熱釋電元件)上,而熱釋電元件一旦接受到人體紅外線,溫度便會發(fā)生變化,并釋放電荷使得電荷不守恒,在電路中一旦檢測到這種情況便確定有人入侵,產(chǎn)生報警信號。
紅外對射安裝、調(diào)試及注意事項
1. 首先確定安裝位置,使安裝后的紅外發(fā)射光束能有效遮斷目標(biāo)通道。
2. 接通電源: 發(fā)射端接通電源后, 紅色指示燈直亮,表明紅外發(fā)射工作正常;接收端接通電源后,接收到發(fā)射光束后, 綠色指示燈直亮,表明紅外接收工作正常;
3. 確認發(fā)射端與接收端互相對準(zhǔn),(當(dāng)發(fā)射端與接收端對不準(zhǔn)或距離太遠時接收端的指示燈會不停閃亮, 如對準(zhǔn)時該指示燈停止閃亮)。
4. 將發(fā)射端與接收端的安裝托架分別用附著的螺絲固定在墻壁等穩(wěn)固的物體上。再將發(fā)射端與接收端固定在安裝托架上。
5. 完成上述過程后, 可以模擬測試;遮斷紅外發(fā)射光束時, 接收端綠色指示燈熄滅,兩線制紅外停止輸出脈沖波形,三線制紅外輸出狀態(tài)改變。
6. 三線制紅外接收可以根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)反應(yīng)靈敏度(調(diào)節(jié)靈敏度的撥動開關(guān)在三線制紅外接收的主板上);靈敏度級別可在0至15之間調(diào)節(jié),撥碼開關(guān)全都在1234端時,靈敏度級別0為最高;當(dāng)撥碼開關(guān)全都都撥到“ON”端時靈敏度級別15為最低;靈敏度是根據(jù)8421 BCD碼來調(diào)節(jié)的。靈敏度級別對應(yīng)的撥碼圖如下: 如圖所示:
7. 兩線制紅外由于是脈沖波形輸出,因此主板必須配有相應(yīng)電路(如下圖);并在MCU上做出相應(yīng)的檢測程序。
三線制紅外輸出狀態(tài)由MCU來控制和檢測,可以根據(jù)不同的應(yīng)用要求改變輸出方式。
8、紅外發(fā)射接線端子示意圖:
9、紅外接收接線端子示意圖:
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