基于热释电红外感应短信防盗报警器

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1、基于红外检测的短信防盗报警装置赵江伟、杨希宁、薛攀娜前言随着时代的不断进步，人们对所处环境的安全性提出了更高的要求，尤其是家居安全方面，不得不时刻留意那些不速之客。现在许多小区都安装了智能报警系统，因而大大提高了小区的安全程度，有效保证了居民的人身财产安全。由于红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得带了广泛的应用。此外，在电子防盗，人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉，技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。目前，国内使用的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、主动式红外发射/接受等技术为基础。本设计采用

2、热释电红外传感器。这种传感器能以非接触的形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号。热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可以用于自动控制、接近开关、遥感等领域。方案选择：方案一：超声波探测器。优点是收、发分置的超声波探测器警戒范围大，可控制几百立方米空间，多组使用可以警戒更大的空间。安装超声波探测器的空间密封性要求高，不应有大容量的空气流动，不能有过多的门窗且需紧闭。用超声波探测器保护的空间隔音性能要好，以减少外界噪声引起的误报。超声波对物体没有穿透性。超声波是以空气作为传输介质的，因此空气的温度和相对湿度会影响其探测灵敏度。当温度为21℃、相对湿度38%

3、时，超声波的衰减最为严重，探测范围也最小。方案二：雷达式微波探测器。雷达式微波探测器是一种将微波收、发设备合置的探测器，工作原理基于多普勒效应。微波的波长很短，在1mm～1000mm之间，因此很容易被物体反射。微波信号遇到移动物体反射后会产生多普勒效应，即经反射后的微波信号与发射波信号的频率会产生微小的偏移。探测器对警戒区域内活动目标的探测范围是一个立体防范空间，范围比较大，可以覆盖60°至90°的水平辐射角，控制面积可达几十到几百平方米。雷达式微波探测器的发射能图与所采用的天线结构有关，采用全向天线（如1/4波长的单极天线）可产生近乎圆球形或椭圆形的发射范围，这种

4、能场适合保护大面积的房间或仓库等处。方案三：热释电红外传感器。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。这种传感器的优点是本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。缺点是容易受各种热源、光源干扰被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。综合考虑电路复杂度、工作稳定性、性价比等因素，我选择方案三热释电红外传感器作为本设计的传感器部分。以下是本设计的系统框图：信号处理电路热释电红外传感器待测目标编码发送电路电路短信报警电

5、路接收解码电路图一热释电红外防盗报警控制器结构框图原理分析1．热释电红外传感器的原理特性图三PIRD203S的入射视角图本设计采用PIRD203S通用双元热释电红外线感测器。热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应的热电型红外传感器。不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及胆酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。为了抑制因自身温度变化而引起的干扰，该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触方式检测到物体放出的红外线能量变化。并将其转换为电信号

6、输出。热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热释电输出的是电荷信号，并不能直接使用，因而需要用电阻将其转换成电压形式。该电阻的阻抗高达104MΩ，故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式，即源极跟随器来完成阻抗变换。热释电红外传感图四D203S视野特性器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三个部分组成。人体辐射的红外线中心波长为9~10--um，而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波

7、长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。图五热源通过传感器时产生的信号红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感,而对于横切方向(即与半径垂直的方向)移动则最为敏感.在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。BISS0001的内部框图信号处理电路的原理BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风