IR منفعل. سنسور حرکت مادون قرمز غیرفعال سنسورهای مادون قرمز غیرفعال

چگونه یک آشکارساز IR را فریب دهیم
نقطه ضعف اولیه روش تشخیص حرکت غیرفعال IR این است که فرد باید به وضوح از نظر دما با اجسام اطراف متفاوت باشد. در دمای اتاق 36.6 درجه، هیچ آشکارسازی فرد را از دیوارها و مبلمان متمایز نمی کند. حتی بدتر: هر چه دمای اتاق به 36.6 درجه نزدیک تر باشد، حساسیت آشکارساز بدتر است. اکثر دستگاه‌های مدرن تا حدی این اثر را با افزایش بهره در دما از 30 درجه به 45 درجه جبران می‌کنند (بله، آشکارسازها در اختلاف دمای مخالف نیز با موفقیت کار می‌کنند - اگر اتاق +60 درجه باشد، آشکارساز به راحتی فرد را تشخیص می‌دهد؛ به لطف تنظیم حرارتی). بدن انسان دمایی در حدود 37 درجه حفظ می کند). بنابراین، هنگامی که دمای بیرون حدود 36 درجه است (که اغلب در کشورهای جنوبی یافت می شود)، آشکارسازها درها را بسیار ضعیف باز می کنند، یا برعکس، به دلیل حساسیت بسیار بالا، به کوچکترین نفس باد واکنش نشان می دهند.
علاوه بر این، به راحتی می توان با هر جسمی در دمای اتاق (یک ورقه مقوا) از خود در برابر آشکارساز IR محافظت کرد یا یک کت خز ضخیم و کلاه پوشید تا دست ها و صورت شما بیرون نزند و اگر به اندازه کافی آهسته راه بروید، آشکارساز IR متوجه چنین اختلالات کوچک و کندی نخواهد شد.
همچنین توصیه‌های عجیب‌تری در اینترنت وجود دارد، مانند یک لامپ مادون قرمز قدرتمند، که اگر به آرامی روشن شود (با یک دیمر معمولی)، آشکارساز IR را از مقیاس خارج می‌کند و پس از آن می‌توانید حتی بدون لامپ از جلوی آن راه بروید. کت خز. اما در اینجا باید توجه داشت که آشکارسازهای IR خوب در این حالت سیگنال نقص را می دهند.
در نهایت، شناخته شده ترین مشکل آشکارسازهای IR، ماسک کردن است. هنگامی که سیستم خلع سلاح می شود، در ساعات کاری در طول روز، شما به عنوان یک بازدیدکننده به محل مورد نظر (مثلاً یک فروشگاه) می آیید و با استفاده از لحظه ای که هیچ کس به آن نگاه نمی کند، آشکارساز IR را با قطعه ای مسدود می کند. کاغذ را با یک فیلم چسبنده مات بپوشانید یا آن را با اسپری رنگ پر کنید. این به ویژه برای شخصی که خودش در آنجا کار می کند راحت است. انباردار در طول روز با دقت ردیاب را مسدود کرد، شب ها از پنجره بالا رفت، همه چیز را بیرون آورد و سپس همه چیز را برداشت و با پلیس تماس گرفت - وحشت، آنها سرقت کردند، اما زنگ کار نکرد.
برای محافظت در برابر چنین پوششی، تکنیک های فنی زیر وجود دارد.
1. در سنسورهای ترکیبی (IR + مایکروویو)، در صورتی که سنسور مایکروویو سیگنال رادیویی منعکس شده بزرگی را تشخیص دهد (فردی بسیار نزدیک شده یا مستقیماً به آشکارساز رسیده است) و سنسور مادون قرمز تولید سیگنال را متوقف کند، ممکن است سیگنال خطا صادر شود. . در بیشتر موارد در زندگی واقعی، این به معنای قصد سوء جنایتکار نیست، بلکه به سهل انگاری کارکنان است - به عنوان مثال، پشته بالایی از جعبه ها آشکارساز را مسدود کرده است. با این حال، صرف نظر از نیت مخرب، اگر آشکارساز مسدود شود، این یک اختلال است و چنین سیگنال "عیب" بسیار مناسب است.
2. برخی از کنترل پنل ها زمانی الگوریتم کنترل دارند که پس از خلع سلاح آشکارساز، حرکت را تشخیص دهد. یعنی عدم وجود سیگنال تا زمانی که شخصی از جلوی سنسور رد شود و سیگنال عادی "حرکت وجود دارد" را صادر کند، نقص در نظر گرفته می شود. این عملکرد خیلی راحت نیست، زیرا اغلب همه اماکن خلع سلاح می شوند، حتی آنهایی که امروز هیچ کس قرار نیست وارد آنها شود، اما معلوم می شود که در عصر، برای مسلح کردن مجدد محل، باید به همه مکان ها بروید. اتاق هایی که هیچ کس در طول روز آنجا نبود و دستان خود را در مقابل حسگرها تکان دهید - پانل کنترل از عملکرد سنسورها اطمینان حاصل می کند و با مهربانی به شما اجازه می دهد تا سیستم را مسلح کنید.
3. در نهایت، تابعی به نام "منطقه نزدیک" وجود دارد که زمانی در الزامات GOST روسیه گنجانده شده بود و اغلب به اشتباه "ضد پوشش" نامیده می شود. ماهیت ایده: آشکارساز باید یک حسگر اضافی داشته باشد که مستقیماً به پایین، زیر آشکارساز، یا یک آینه جداگانه، یا به طور کلی یک لنز پیچیده خاص، به طوری که هیچ منطقه مرده ای در زیر وجود نداشته باشد. (اکثر آشکارسازها زاویه دید محدودی دارند و عموماً رو به جلو و 60 درجه رو به پایین هستند، بنابراین یک منطقه مرده کوچک مستقیماً در زیر آشکارساز، در سطح کف حدود یک متر از دیوار وجود دارد.) اعتقاد بر این است که یک دشمن حیله گر به نحوی خواهد بود. می تواند وارد این منطقه مرده شود و از آنجا لنز سنسور IR را مسدود کند (ماسک کند) و سپس با گستاخی در کل اتاق قدم بزند. در واقعیت، آشکارساز معمولا به گونه ای نصب می شود که بدون دور زدن مناطق حساس سنسور، راهی برای ورود به این منطقه مرده وجود ندارد. خوب، شاید از طریق دیوار، اما لنزهای اضافی در برابر نفوذ مجرمان از دیوار کمکی نمی کند.

تداخل رادیویی و تداخل های دیگر
همانطور که گفتم، سنسور IR نزدیک به حد حساسیت خود عمل می کند، به خصوص با دمای اتاق نزدیک به 35 درجه سانتیگراد. البته، آن نیز بسیار مستعد تداخل است. اگر یک تلفن همراه را در نزدیکی آن قرار دهید و با آن تماس بگیرید، اکثر آشکارسازهای IR می توانند هشدار کاذب بدهند. در مرحله برقراری اتصال، تلفن سیگنال‌های دوره‌ای قدرتمندی با دوره زمانی نزدیک به 1 هرتز منتشر می‌کند (در این محدوده است که سیگنال‌های معمولی از شخصی که جلوی سنسور مادون قرمز راه می‌رود قرار می‌گیرد). چند وات تابش رادیویی کاملاً با میکرووات تابش حرارتی انسان قابل مقایسه است.
علاوه بر تشعشعات رادیویی، ممکن است تداخل نوری نیز وجود داشته باشد، اگرچه لنز سنسور مادون قرمز معمولاً در محدوده مرئی مات است، اما لامپ های قدرتمند یا چراغ های جلوی خودروهای 100 واتی در محدوده طیفی مجاور دوباره می توانند سیگنالی قابل مقایسه با میکرووات تولید کنند. از فردی در محدوده مورد نظر امید اصلی این است که تداخل نوری خارجی، به عنوان یک قاعده، تمرکز ضعیفی داشته باشد و بنابراین هر دو عنصر حساس سنسور IR را به طور یکسان تحت تاثیر قرار می دهد، بنابراین آشکارساز می تواند تداخل را تشخیص دهد و زنگ هشدار کاذب صادر نکند.

راه هایی برای بهبود سنسورهای IR
ده سال است که تقریباً تمام آشکارسازهای امنیتی IR حاوی یک ریزپردازنده نسبتاً قدرتمند هستند و بنابراین کمتر در معرض تداخل تصادفی قرار گرفته اند. آشکارسازها می توانند تکرارپذیری و پارامترهای مشخصه سیگنال، پایداری طولانی مدت سطح سیگنال پس زمینه را تجزیه و تحلیل کنند، که به طور قابل توجهی ایمنی در برابر تداخل را افزایش داده است.
سنسورهای IR، در اصل، در برابر مجرمان پشت صفحه‌های مات بی‌دفاع هستند، اما در معرض تأثیر جریان گرما از تجهیزات کنترل آب و هوا و روشنایی خارجی (از طریق پنجره) هستند. برعکس، سنسورهای حرکتی مایکروویو (رادیویی) قادر به تولید سیگنال های کاذب، تشخیص حرکت در پشت دیوارهای شفاف رادیویی، خارج از محوطه محافظت شده هستند. آنها همچنین بیشتر مستعد تداخل رادیویی هستند. آشکارسازهای ترکیبی IR + مایکروویو را می توان هم با توجه به طرح "AND" استفاده کرد که به طور قابل توجهی احتمال آلارم های کاذب را کاهش می دهد و هم طبق طرح "OR" برای مکان های به خصوص بحرانی که عملاً امکان غلبه بر آنها را از بین می برد.
سنسورهای IR نمی توانند بین یک فرد کوچک و یک سگ بزرگ تشخیص دهند. تعدادی سنسور وجود دارد که در آنها حساسیت به حرکات اجسام کوچک با استفاده از سنسورهای 4 ناحیه ای و لنزهای ویژه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. در این مورد، سیگنال یک فرد قد بلند و یک سگ کوتاه قد را می توان با احتمال کمی تشخیص داد. باید به خوبی درک کنید که اصولاً تشخیص کامل یک نوجوان خمیده از روتوایلری که روی پاهای عقبش ایستاده است غیرممکن است. با این وجود، احتمال هشدار نادرست را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد.
چند سال پیش، حسگرهای پیچیده تری ظاهر شدند - با 64 منطقه حساس. در واقع، این یک تصویرگر حرارتی ساده با ماتریس المان ۸×۸ است. چنین حسگرهایی که به یک پردازنده قدرتمند مجهز هستند (که آنها را "دتکتور" می نامیم خیلی زیاد است) قادر به تعیین اندازه و فاصله تا یک هدف گرم متحرک، سرعت و جهت حرکت آن هستند - 10 سال پیش چنین حسگرهایی اوج فناوری برای موشک‌های خانگی محسوب می‌شود، اما اکنون برای دفاع در برابر سارقان معمولی استفاده می‌شود. ظاهراً به زودی عادت خواهیم کرد که ربات‌های کوچکی را صدا بزنیم که شب‌ها شما را با عبارت «حسگر IR» از خواب بیدار می‌کنند و با این عبارت: «ببخشید آقا، اما دزدها، آقا، آنها چای می‌خواهند. حالا باید به آنها چای بدهم یا از آنها بخواهم که صبر کنند تا شما شسته شوید و هفت تیرتان را بردارید؟»

فعالیت‌های فروشگاه آنلاین نظارت تصویری ما طیف وسیعی از تجهیزات سیستم‌های امنیتی و ایمنی را شامل می‌شود که شامل:

و خیلی بیشتر

شرکت ما با انجام تحویل در سراسر روسیه، کالاها را حتی به دورافتاده ترین مناطق کشور تحویل می دهد. ما سعی می کنیم رضایت مشتری ترین مشتری را جلب کنیم.

متخصصان Aktiv-SB ویژگی های عملکرد سیستم های امنیتی و نظارت تصویری را نه تنها در مسکو، بلکه در مناطق دور افتاده با شرایط آب و هوایی دشوار درک می کنند. کارمندان ما مناسب ترین گزینه ها را هم از نظر کارایی و هم از نظر هزینه به شما ارائه می دهند، در مورد توانایی های خود به شما می گویند و نیاز به استفاده از سیستم های فنی خاص را توجیه می کنند.
خانه بازرگانی سیستم های امنیتی Aktiv-SB خدمات و گارانتی نگهداری تجهیزات فروخته شده را ارائه می دهد، کالاهای با کیفیت نامناسب را می پذیرد و بررسی می کند و تجهیزات معیوب را تعویض می کند.

مشتریان ما سازمان های تجاری و مصرف کنندگان نهایی، شرکت های نصب و راه اندازی و شرکت های دولتی هستند. بیش از 50000 کاربر ثبت نام شده وب سایت شرکتی به پایگاه داده اسناد فنی به روز شده دائماً، گواهینامه های سیستم های امنیتی مدرن دسترسی دارند و همچنین در برنامه های وابسته و تبلیغات ویژه انجام شده توسط شرکت شرکت می کنند.

برای راحتی روابط خود با مشتریان، ما با سازمان های نصب و راه اندازی که آماده نصب سیستم های نظارت تصویری با هر پیچیدگی هستند و همیشه به کمک شما خواهند آمد همکاری می کنیم. بنابراین، در صورت لزوم، نه تنها می توانید تجهیزات را از ما خریداری کنید، بلکه می توانید به عنوان مثال، نصب سیستم های نظارت تصویری را سفارش دهید یا سایر سیستم های امنیتی را تعمیر کنید.

کار هایپر مارکت سیستم های امنیتی ما مبتنی بر اصول صداقت، صراحت و نجابت است. ما با اعتماد به آینده به آینده نگاه می کنیم و هر روز برای توسعه و بهبود تلاش می کنیم.

در میان طیف گسترده ای از آشکارسازهای امنیتی، سنسور حرکت مادون قرمز رایج ترین دستگاه است. قیمت مقرون به صرفه و کارایی ویژگی هایی است که باعث محبوبیت آنها شده است. و همه به لطف این واقعیت است که تابش مادون قرمز در آغاز قرن نوزدهم کشف شد.

فراتر از حد نور قرمز مرئی در محدوده 0.74-2000 میکرون قرار دارد. خواص نوری مواد بسیار متفاوت است و به نوع تابش بستگی دارد. لایه کوچکی از آب نسبت به تابش IR مات است. تشعشعات مادون قرمز خورشید 50 درصد از کل انرژی ساطع شده را تشکیل می دهد.

منطقه برنامه

سنسورهای حرکتی مادون قرمز برای مدت طولانی برای امنیت مورد استفاده قرار گرفته اند. آنها حرکات اجسام گرم را در محل ثبت کردند و یک سیگنال هشدار را به صفحه کنترل مخابره کردند. آنها شروع به ترکیب با دوربین های فیلمبرداری و دوربین ها کردند. وقتی تخلفی رخ داد، حادثه ثبت شد. سپس دامنه کاربرد گسترش یافت. جانورشناسان شروع به استفاده از تله های دوربین برای کنترل حیوانات مورد مطالعه کردند.

بیشتر از همه، سنسورهای IR در سیستم‌های خانه هوشمند استفاده می‌شوند، جایی که آنها نقش یک سنسور حضور را بازی می‌کنند. هنگامی که یک جسم خون گرم وارد محدوده دستگاه می شود، نور را در داخل یا خارج از منزل روشن می کند. در مصرف برق صرفه جویی می کند و زندگی را برای مردم آسان تر می کند.

در سیستم های کنترل دسترسی، آشکارسازهای حرکتی باز و بسته شدن درب ها را در ساختمان های عمومی کنترل می کنند. به گفته کارشناسان، بازار حسگرهای مادون قرمز طی 3 تا 5 سال آینده سالانه 20 درصد رشد خواهد کرد.

اصل عملکرد سنسور حرکت IR

کار آشکارساز IR نظارت بر تابش مادون قرمز یک منطقه خاص، مقایسه آن با سطح پس زمینه و صدور پیام بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل است.

سنسورهای حرکتی IR برای امنیت از انواع سنسورهای فعال و غیرفعال استفاده می کنند. اولی ها از فرستنده خود برای کنترل استفاده می کنند و همه چیز را در منطقه تحت پوشش دستگاه تحت تابش قرار می دهند. گیرنده قسمت منعکس شده از تابش IR را دریافت می کند و بر اساس ویژگی های آن تعیین می کند که آیا نقض منطقه امنیتی صورت گرفته است یا خیر. حسگرهای فعال از نوع ترکیبی هستند، زمانی که واحدهای گیرنده و فرستنده از هم جدا هستند؛ اینها آشکارسازهایی هستند که محیط یک جسم را نظارت می کنند. آنها در مقایسه با دستگاه های غیرفعال برد بیشتری دارند.

سنسور حرکت مادون قرمز غیرفعال دارای تابشگر نیست، به تغییرات در تابش IR اطراف واکنش نشان می دهد. به طور کلی، آشکارساز دارای دو عنصر حساس است که قادر به تشخیص اشعه مادون قرمز است. یک لنز فرنل در جلوی سنسورها نصب شده است و فضا را به چند ده منطقه تقسیم می کند.

یک عدسی کوچک تشعشعات را از ناحیه خاصی از فضا جمع آوری کرده و به عنصر حساس خود می فرستد. یک لنز مجاور که ناحیه مجاور را کنترل می کند، شار تابشی را به سنسور دوم می فرستد. تشعشعات مناطق مجاور تقریباً یکسان است. اگر تعادل به هم بخورد یا از مقدار آستانه خاصی فراتر رود، دستگاه به پنل کنترل اطلاع می دهد که منطقه امنیتی نقض شده است.

مدار سنسور IR

هر سازنده یک نمودار مدار آشکارساز IR منحصر به فرد دارد، اما از نظر عملکرد تقریباً یکسان هستند.

سنسور IR دارای یک سیستم نوری، یک عنصر حساس به هوا و یک واحد پردازش سیگنال است.

سیستم نوری

منطقه کاری سنسورهای حرکتی مدرن به دلیل اشکال مختلف سیستم نوری بسیار متنوع است. پرتوها از دستگاه در جهت شعاعی در سطوح مختلف جدا می شوند.

از آنجایی که آشکارساز دارای یک سنسور دوگانه است، همه پرتوها دوشاخه هستند.

جهت گیری سیستم نوری به گونه ای است که فقط یک هواپیما یا چند هواپیما را در سطوح مختلف نظارت می کند. می تواند فضا را به صورت دایره ای یا پرتو کنترل کند.

هنگام ساختن اپتیک حسگرهای IR، اغلب از لنزهای فرنل استفاده می شود که نمایانگر بسیاری از جنبه های منشوری روی یک فنجان پلاستیکی محدب است. هر لنز شار IR را از ناحیه فضای خود جمع آوری کرده و به عنصر PIR می فرستد.

طراحی سیستم نوری به گونه ای است که انتخاب پذیری در تمام لنزها یکسان است. برای محافظت حشرات از گرمای خود از عناصر، یک محفظه مهر و موم شده در دستگاه تعبیه شده است. اپتیک آینه ای به ندرت استفاده می شود. این امر باعث افزایش قابل توجه برد دستگاه و قیمت دستگاه می شود.

عنصر حساس به هوا

نقش سنسور در سنسور IR توسط یک مبدل پیرو الکتریک مبتنی بر عناصر نیمه هادی حساس انجام می شود. از دو سنسور تشکیل شده است. هر یک از آنها یک شار تابشی از دو پرتو مجاور دریافت می کنند. با همان پس زمینه یکنواخت، سنسور بی صدا است. اگر عدم تعادل رخ دهد، یک منبع گرمای اضافی در یک منطقه ظاهر می شود، اما نه در منطقه دیگر، سنسور فعال می شود.

برای افزایش قابلیت اطمینان و کاهش آلارم های کاذب، اخیراً از عناصر PIR چهارگانه استفاده می شود. این امر باعث افزایش حساسیت و ایمنی دستگاه در برابر نویز شد. اما فاصله تشخیص مطمئن مزاحم را کاهش داد. برای حل این مشکل، باید از اپتیک دقیق استفاده کنید.

بلوک پردازش سیگنال

وظیفه اصلی بلوک این است که به طور قابل اعتماد شخص را در پس زمینه تداخل تشخیص دهد.

آنها در طیف گسترده ای وجود دارند:

تابش خورشیدی؛
منابع IR مصنوعی؛
تهویه مطبوع و یخچال؛
حیوانات؛
همرفت هوا؛
تداخل الکترومغناطیسی؛
ارتعاش

واحد پردازش برای تجزیه و تحلیل از دامنه، شکل و مدت سیگنال خروجی مبدل پیروالکتریک استفاده می کند. برخورد نفوذگر باعث ایجاد یک سیگنال دوقطبی متقارن می شود. تداخل مقادیر نامتقارن برای ماژول پردازش ایجاد می کند. در ساده ترین نسخه، دامنه سیگنال با مقدار آستانه مقایسه می شود.

در صورت تجاوز از آستانه، آشکارساز این موضوع را با ارسال یک سیگنال خاص به کنترل پنل گزارش می کند. در سنسورهای پیچیده تر، مدت زمان فراتر رفتن از آستانه و تعداد این بیش از حد اندازه گیری می شود. برای افزایش مصونیت صوتی دستگاه از جبران حرارتی خودکار استفاده می شود. حساسیت ثابتی را در کل محدوده دما ایجاد می کند.

پردازش سیگنال توسط دستگاه های آنالوگ و دیجیتال انجام می شود. جدیدترین دستگاه ها شروع به استفاده از الگوریتم های پردازش سیگنال دیجیتال کرده اند که انتخاب پذیری دستگاه را بهبود بخشیده است.

اثربخشی استفاده از آشکارساز IR در آلارم های امنیتی

اثربخشی آن تا حد زیادی به انتخاب صحیح نوع سنسور و مکان در محل امنیتی بستگی دارد. سنسورهای حرکت IR غیرفعال برای استفاده در فضای باز و داخلی به حرکات اجسامی که در مقایسه با پس زمینه گرم هستند در سرعت های حرکت مشخص پاسخ می دهند. در سرعت های پایین، تغییرات در شار تابش مادون قرمز در بخش های همسایه آنقدر ناچیز است که به عنوان رانش پس زمینه تلقی می شود و به نقض منطقه امنیتی واکنش نشان نمی دهد.

اگر مزاحم یک لباس محافظ با عایق حرارتی عالی بپوشد، سنسور حرکت IR واکنش نشان نمی دهد و هیچ اختلالی در تعادل تابش در مناطق مجاور ایجاد نمی شود. فرد با تابش پس زمینه ادغام می شود.

مزاحم در امتداد پرتوهای آشکارساز حرکت با سرعت کم حرکت می کند، در این صورت اغلب ساکت است.

تغییرات جریان برای فعال کردن دستگاه کافی نیست. این امر به ویژه برای آشکارسازهایی با عملکردهای محافظت از حیوانات صادق است. آنها حساسیت را کاهش می دهند تا از واکنش به ظاهر حیوانات خانگی جلوگیری کنند.

نصب صحیح سنسور مادون قرمز بسیار مهم است. با توجه به پیکربندی ساختمان استفاده از دستگاه نوع پرده الزامی است و این کار باید انجام شود. سازنده توصیه می کند دستگاه را در ارتفاع معین نصب کنید، این نیز باید رعایت شود.

برای افزایش کارایی سنسورهای مادون قرمز، از آنها همراه با سنسورهایی که بر اساس اصول دیگر کار می کنند استفاده می شود.

به طور معمول، یک آشکارساز امواج رادیویی با حساسیت بالا اضافه می شود که درصد آلارم های کاذب را کاهش می دهد و قابلیت اطمینان هشدار امنیتی را افزایش می دهد. هنگام محافظت از پنجره ها از نفوذ، یک آشکارساز اولتراسونیک نیز نصب می شود که به شکستگی شیشه پاسخ می دهد.

نتیجه

به تدریج، سنسورهای IR پیچیده تر می شوند، حساسیت آنها افزایش می یابد و گزینش پذیری بهبود می یابد. سنسورها به طور گسترده در خانه های هوشمند، نظارت تصویری و سیستم های کنترل دسترسی استفاده می شوند. اشتراک گذاری با دستگاه های مختلف ویژگی های مصرف کننده سنسورها را افزایش داده است. سرنوشت آنها برای زندگی طولانی است.

ویدئو: سنسور حرکت، اصل کار

- وقتی به درب نزدیک می شوید، درهای فرودگاه ها و فروشگاه ها را باز می کنند. آنها همچنین حرکت را تشخیص داده و زنگ هشدار را در سیستم هشدار امنیتی به صدا در می آورند. نحوه کار آنها: حسگر حساس به تابش مادون قرمز در محدوده 5-15 میکرون، تشعشعات حرارتی بدن انسان را تشخیص می دهد. اگر کسی فیزیک را فراموش کرده است، به شما یادآوری کنم: در این محدوده است که حداکثر تابش اجسام در دمای 20 تا 40 درجه سانتیگراد می افتد. هر چه یک جسم داغتر باشد، بیشتر ساطع می کند. برای مقایسه: نورافکن‌های نور مادون قرمز برای دوربین‌های فیلمبرداری، آشکارسازهای پرتو متقاطع (دو حالته) و پانل‌های کنترل تلویزیون در محدوده طول موج کوتاه‌تر از 1 میکرون کار می‌کنند؛ ناحیه قابل رویت انسان از طیف در منطقه 0.45 است. -0.65 میکرون
حسگرهایی از این نوع غیرفعال نامیده می شوند زیرا خود چیزی از خود ساطع نمی کنند و فقط تشعشعات حرارتی بدن انسان را درک می کنند. مشکل این است که هر جسمی در دمای حتی 0 درجه سانتیگراد، مقدار زیادی در محدوده IR منتشر می کند. حتی بدتر از آن، آشکارساز خود تشعشع می کند - بدنش و حتی مواد عنصر حساس. بنابراین، اولین آشکارسازهای این چنینی کار می‌کردند اگر فقط خود آشکارساز، مثلاً به نیتروژن مایع (-196 درجه سانتیگراد) خنک شود. چنین آشکارسازهایی در زندگی روزمره چندان کاربردی نیستند. آشکارسازهای جرم مدرن همه بر اساس اصل دیفرانسیل کار می کنند - آنها قادر به اندازه گیری دقیق مقدار واقعی شار تابش مادون قرمز از یک فرد متحرک (در پس زمینه شارهای انگلی از اجسام بسیار نزدیکتر) نیستند، اما (در واقع، در آستانه حساسیت) قادر به تشخیص تغییر در تفاوت در شار تابش IR در دو سایت مجاور هستند. یعنی مهم است که تشعشعات یک فرد فقط روی یکی از سایت ها متمرکز شود و علاوه بر این، تغییر کند. آشکارساز با اطمینان بیشتر کار می کند اگر تصویر یک شخص ابتدا به یک سایت برخورد کند، سیگنال دریافتی از آن بزرگتر از مکان دوم شود، و سپس شخص حرکت کند، به طوری که اکنون تصویر او به سایت دوم برخورد می کند و سیگنال دوم افزایش می یابد. و از اول کاهش می یابد. چنین تغییرات نسبتاً سریعی در تفاوت سیگنال را می توان به راحتی حتی در پس زمینه یک سیگنال بزرگ و متغیر ناشی از سایر اشیاء اطراف (و به ویژه نور خورشید) تشخیص داد.

راه هایی برای بهبود سنسورهای IR
ده سال است که تقریباً تمام آشکارسازهای امنیتی IR حاوی یک ریزپردازنده نسبتاً قدرتمند هستند و بنابراین کمتر در معرض تداخل تصادفی قرار گرفته اند. آشکارسازها می توانند تکرارپذیری و پارامترهای مشخصه سیگنال، پایداری طولانی مدت سطح سیگنال پس زمینه را تجزیه و تحلیل کنند، که به طور قابل توجهی ایمنی در برابر تداخل را افزایش داده است.
سنسورهای IR، در اصل، در برابر مجرمان پشت صفحه‌های مات بی‌دفاع هستند، اما در معرض تأثیر جریان گرما از تجهیزات کنترل آب و هوا و روشنایی خارجی (از طریق پنجره) هستند. برعکس، سنسورهای حرکتی مایکروویو (رادیویی) قادر به تولید سیگنال های کاذب، تشخیص حرکت در پشت دیوارهای شفاف رادیویی، خارج از محوطه محافظت شده هستند. آنها همچنین بیشتر مستعد تداخل رادیویی هستند. آشکارسازهای ترکیبی IR + مایکروویو را می توان هم با توجه به طرح "AND" استفاده کرد که به طور قابل توجهی احتمال آلارم های کاذب را کاهش می دهد و هم طبق طرح "OR" برای مکان های به خصوص بحرانی که عملاً امکان غلبه بر آنها را از بین می برد.
سنسورهای IR نمی توانند بین یک فرد کوچک و یک سگ بزرگ تشخیص دهند. تعدادی سنسور وجود دارد که در آنها حساسیت به حرکات اجسام کوچک با استفاده از سنسورهای 4 ناحیه ای و لنزهای ویژه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. در این مورد، سیگنال یک فرد قد بلند و یک سگ کوتاه قد را می توان با احتمال کمی تشخیص داد. باید به خوبی درک کنید که اصولاً تشخیص کامل یک نوجوان خمیده از روتوایلری که روی پاهای عقبش ایستاده است غیرممکن است. با این وجود، احتمال هشدار نادرست را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد.
چند سال پیش، حسگرهای پیچیده تری ظاهر شدند - با 64 منطقه حساس. در واقع، این یک تصویرگر حرارتی ساده با ماتریس المان ۸×۸ است. مجهز به یک پردازنده قدرتمند، چنین سنسورهای IR (که آنها را "آشکارگر" می نامم برای من خیلی زیاد است) قادر به تعیین اندازه و فاصله تا یک هدف گرم متحرک، سرعت و جهت حرکت آن هستند - 10 سال پیش چنین سنسورهایی اوج فناوری برای موشک های خانگی به حساب می آید، اما اکنون از آنها برای محافظت در برابر سارقان معمولی استفاده می شود. ظاهراً به زودی عادت خواهیم کرد که ربات‌های کوچکی را صدا بزنیم که شب‌ها شما را با عبارت «حسگر IR» از خواب بیدار می‌کنند و با این عبارت: «ببخشید آقا، اما دزدها، آقا، آنها چای می‌خواهند. حالا باید به آنها چای بدهم یا از آنها بخواهم که صبر کنند تا شما شسته شوید و هفت تیرتان را بردارید؟»

به منظور حفاظت از اموال، طیف وسیعی از وسایل فنی مختلف استفاده می شود که در این میان آشکارسازهای امنیتی جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص می دهند.

آشکارسازهای امنیتی نوعی "گیرنده های حساس" سیستم هشدار امنیتی هستند که برای شناسایی مجرم در یک منطقه حفاظت شده، تولید سیگنال هشدار و ارسال آن به سیستم امنیتی برای اقدامات پاسخگویی طراحی شده اند.

ایمنی اموال مشتری و در برخی موارد ایمنی جان و سلامت وی مستقیماً به این بستگی دارد که از کدام آشکارسازها در سیستم امنیتی یک دفتر یا آپارتمان استفاده می شود.

عملکرد آشکارسازها بر اساس استفاده از اصول فیزیکی مختلف است. 2 نوع اصلی آشکارساز وجود دارد:

1. آشکارسازهای غیرفعال که خود منبع امواج با ماهیت های مختلف فیزیکی (الکترومغناطیسی، صوتی و ...) نیستند.

2. آشکارسازهای فعال که منابع چنین امواجی هستند.

از مزایای آشکار آشکارسازهای غیرفعال می توان به سازگاری با محیط زیست و مصرف کم انرژی آنها اشاره کرد. با این حال، در تعدادی از موارد، به ویژه برای افزایش قابلیت اطمینان سیگنال هشدار تولید شده توسط آشکارساز و به حداقل رساندن تعداد آلارم های کاذب، از آشکارسازهای نوع دوم استفاده می شود. در عین حال، در آشکارسازهای مدرن، به عنوان یک قاعده، روش های فعال و غیرفعال عملکرد در یک دستگاه ترکیب می شوند.

بر اساس اصل فیزیکی عملکرد، آشکارسازها را می توان به گروه های زیر تقسیم کرد.

مادون قرمز - آشکارسازهایی که تشعشعات حرارتی (مادون قرمز) را از بدن انسان تشخیص می دهند و هنگامی که منبع تابش حرارتی حرکت می کند سیگنال هشدار ایجاد می کنند.

اولتراسونیک - آشکارسازهایی که ارتعاشات مافوق صوت را ساطع می کنند و سیگنال منعکس شده از اجسام اطراف را دریافت می کنند. اگر حرکت در منطقه کنترل شده رخ دهد، یک سیگنال هشدار تولید می شود.

موج رادیویی - آشکارسازهایی که در محدوده امواج رادیویی فوق کوتاه منتشر می کنند. اصل عملکرد آنها مشابه آشکارسازهای اولتراسونیک است.

بارومتریک - آشکارسازهایی که هنگام افت ناگهانی فشار اتمسفر در یک منطقه محافظت شده، سیگنال هشدار تولید می کنند، که در صورت باز شدن در یا پنجره می تواند رخ دهد.

آکوستیک - آشکارسازهایی که هنگامی که یک صدای مشخص در یک منطقه محافظت شده تشخیص داده می شود، سیگنال هشدار تولید می کنند. اغلب این صدای شکستن شیشه پنجره است.

لرزه ای - آشکارسازهای نصب شده بر روی دیوار یا سازه دیگر و در صورت تشخیص ارتعاشات مشخصه در این سازه، سیگنال هشدار تولید می کنند، زمانی که تلاش برای تخریب یک مانع با استفاده از روش ها و ابزارهای شناخته شده (جکچش، ابزار ساینده، برش گاز، اکسیژن) رخ می دهد. نیزه، مواد منفجره و غیره) .P.).

اینرسی - آشکارسازهایی که در آنها سیگنال هشدار با استفاده از خواص اینرسی اشیاء و به عنوان یک قاعده تحت تأثیر مکانیکی روی یک جسم محافظت شده، به عنوان مثال یک ماشین (نوسان، تکان) تولید می شود. گروه اینرسی شامل آشکارسازهای تماس ارتعاش و شوک است.

پیزوالکتریک - آشکارسازهای مختلفی که از مواد پیزوالکتریک در کار خود استفاده می کنند، که دارای خاصیت القای اختلاف پتانسیل در طرفین مخالف کریستال پیزوالکتریک در هنگام تغییر شکل آن هستند. پیزوالکتریک شامل آشکارسازهای تماسی برای نظارت بر شکستگی شیشه، آشکارسازهایی برای نظارت بر عدم تحرک اجسام نصب شده (مجسمه) یا معلق (نقاشی) و غیره است.

آشکارسازهای تماس مغناطیسی آشکارسازهایی هستند که با باز شدن سوئیچ نی به دلیل حذف یک عنصر مغناطیسی از روی آن، سیگنال هشدار تولید می کنند.

معمولاً روی پنجره ها و درهای ورودی نصب می شوند.

آشکارسازهای تماس الکتریکی آشکارسازهایی هستند که هنگام باز شدن یک کنتاکت الکتریکی، سیگنال هشدار تولید می کنند. در حال حاضر معمولاً در سیستم های هشدار استفاده می شوند و در حالت دستی کار می کنند.

ترکیبی - آشکارسازهایی که دو یا چند اصل فیزیکی عملکرد (مادون قرمز و اولتراسونیک، امواج مادون قرمز و رادیویی، تماس صوتی و مغناطیسی و غیره) را ترکیب می کنند. استفاده از دو اصل فیزیکی کار اغلب باعث افزایش ایمنی نویز آشکارساز و حذف آلارم های کاذب می شود.

آشکارسازهای امواج مافوق صوت و امواج رادیویی به عنوان آشکارسازهای فعال طبقه بندی می شوند، در حالی که بقیه به عنوان آشکارسازهای غیرفعال طبقه بندی می شوند.

علاوه بر موارد ذکر شده، آشکارسازهایی وجود دارد که از سایر اصول فیزیکی عملکرد استفاده می کنند: خازنی، القایی، الکترومغناطیسی و غیره.

لازم به ذکر است که آشکارسازهای امواج مادون قرمز و امواج رادیویی می توانند تک حالته (برای کنترل حرکت در حجم مشخص) و دو حالته (برای کنترل حرکت از طریق حصار) باشند. آشکارسازهای دو حالته از یک فرستنده و گیرنده امواج الکترومغناطیسی جدا از ساختار تشکیل شده و برای محافظت از محیط استفاده می شود. تشکیل یک سیگنال هشدار در آنها زمانی اتفاق می افتد که شخص از یک پرتو مادون قرمز یا رادیویی عبور کند. در این مورد، ما با یک آشکارساز مادون قرمز فعال روبرو هستیم.

این مقاله اصول عملکرد و ویژگی‌های طراحی آشکارسازهای مادون قرمز غیرفعال را مورد بحث قرار می‌دهد که به حق در بین مصرف‌کنندگان بسیار محبوب هستند و رایج‌ترین آنها هستند.

آشکارسازهای مادون قرمز غیرفعال برای تشخیص یک فرد در منطقه تشخیص طراحی شده اند. وظیفه اصلی آشکارساز تشخیص تشعشعات مادون قرمز از بدن انسان است. همانطور که از شکل 1 مشاهده می شود، تابش حرارتی بدن انسان در محدوده طیفی تابش الکترومغناطیسی با طول موج های 8-12 میکرون است. این به اصطلاح درخشش تعادلی بدن انسان است که حداکثر طول تابش آن کاملاً توسط دما تعیین می شود و برای 37 درجه سانتیگراد تقریباً 10 میکرون است. تعدادی از اصول فیزیکی و دستگاه های مربوطه وجود دارد که برای تشخیص تابش در محدوده طیفی مشخص استفاده می شود. برای آشکارسازهای مادون قرمز غیرفعال، باید از یک عنصر حسگر با نسبت حساسیت به هزینه بهینه استفاده شود. چنین عنصر حساسی فتوسل پیروالکتریک است.

برنج. 1. وابستگی طیفی شدت درخشش: خورشید، یک لامپ فلورسنت، یک لامپ رشته ای، بدن انسان و طیف انتقال تعدادی از فیلترهای مسدود کننده نور مرئی: یک فیلتر سیلیکونی، یک فیلتر سیلیکونی شفاف، یک فیلتر با برش - طول موج 5 میکرومتر و فیلتر با طول موج قطع 7 میکرومتر.

پدیده پیروالکتریک شامل ظهور یک اختلاف پتانسیل القایی در دو طرف یک کریستال پیروالکتریک در طول گرمایش کوتاه مدت غیر تعادلی است. با گذشت زمان، بارهای الکتریکی از مدارهای الکتریکی خارجی و توزیع مجدد بارها در کریستال منجر به شل شدن پتانسیل القایی می شود. از موارد فوق چنین است:

فرکانس وقفه (Hz).

برنج. 2. وابستگی بزرگی سیگنال پاسخ عنصر pyroelement به فرکانس وقفه سیگنال IR حرارتی ثبت شده.

1. برای ثبت موثر پیروالکتریک تابش حرارتی، لازم است از یک چاپر با فرکانس قطع تابش بهینه حدود 0.1 هرتز استفاده شود (شکل 2). از سوی دیگر، این بدان معناست که اگر از طرح بدون عدسی عنصر پیرالکتریک استفاده شود، تنها زمانی که فرد وارد الگوی تشعشع می شود (شکل 3، 4) و هنگام خروج از آن با سرعت 1 قادر به ثبت نام خواهد بود. - 10 سانتی متر در ثانیه

برنج. 3، 4. شکل الگوی تشعشع یک عنصر پیرالکتریک بسته بندی شده جفت در سطوح افقی (شکل 3.) و عمودی (شکل 4.).

2. برای افزایش حساسیت عنصر پیروالکتریک به بزرگی اختلاف دما (تفاوت دمای زمینه و دمای بدن انسان)، لازم است آن را طوری طراحی کرد که حداقل ابعاد ممکن را حفظ کند تا کاهش دما مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش معینی در دمای عنصر حساس. اندازه عنصر حسگر نباید بیش از حد کاهش یابد، زیرا این امر منجر به تسریع ویژگی های آرامش می شود که معادل کاهش حساسیت است. اندازه بهینه وجود دارد. حداقل حساسیت معمولاً 0.1 درجه سانتیگراد برای یک عنصر پیروالکتریک 1×2 میلی متر با ضخامت چند میکرون است.

3. برای افزایش پایداری حرارتی آشکارساز و قطع تأثیر تغییر دمای محیط به آرامی، عنصر حساس به شکل یک ساختار جفتی از عناصر الکتریکی پشت به پشت که بر روی یک بستر مشترک قرار دارند ساخته می شود. ظاهر عنصر پیرالکتریک حساس در شکل 1 نشان داده شده است. 5. همانطور که از شکل مشاهده می شود، عنصر حساس در یک محفظه معمولی از یک عنصر الکترونیکی نیمه هادی معمولی ساخته شده است. پنجره ای در محفظه از ماده ای تشکیل می شود که تابش را از خارج با طول موج کمتر از 1 تا 7 میکرون منتقل نمی کند، بسته به نوع ماده فیلتر استفاده شده (شکل 1 را ببینید). رهبر جهانی در تولید عناصر پیرو الکتریک HAMAMATSU (ژاپن) است. در اوکراین، pyroelements توسط SKTB موسسه فیزیک آکادمی ملی علوم اوکراین تولید می شود.

برنج. 5. ظاهر عنصر حساس آشکارساز IR غیر فعال پیروالکتریک.

شما می توانید به وضوح شرایط شناسایی یک فرد را با استفاده از آشکارساز مادون قرمز فرموله کنید. آشکارساز مادون قرمز برای تشخیص اجسام متحرک با دمایی متفاوت از مقدار پس زمینه طراحی شده است. محدوده سرعت حرکت ثبت شده: 0.1 - 1.5 متر بر ثانیه. بنابراین، آشکارساز مادون قرمز اجسام ساکن را ثبت نمی کند، حتی اگر دمای آنها از سطح پس زمینه (یک فرد ساکن) بیشتر باشد یا اگر جسمی با دمای متفاوت از پس زمینه به گونه ای حرکت کند که از مناطق حساس عبور نکند. آشکارساز (به عنوان مثال، در امتداد منطقه حساس حرکت می کند).

به طور طبیعی، حساسیت بالای آشکارساز مادون قرمز با استفاده از یک سیستم لنز برای تمرکز تابش ورودی به دست می آید (شکل 6). در یک آشکارساز مادون قرمز، سیستم لنز دو عملکرد را انجام می دهد.

برنج. 6. گزینه هایی برای تشکیل الگوی تشعشع آشکارسازهای IR بسته به نوع سیستم عدسی.

در مرحله اول، سیستم عدسی برای تمرکز تابش بر روی عنصر پیروالکتریک عمل می کند.

ثانیا، برای ساختار فضایی حساسیت آشکارساز طراحی شده است. در این حالت، مناطق حساس فضایی تشکیل می شود که معمولاً شکل "گلبرگ" دارند و تعداد آنها به چند ده می رسد. یک شی هر زمان که وارد مناطق حساس شود یا از آن خارج شود شناسایی می شود.

به طور معمول، انواع زیر از نمودار حساسیت متمایز می شود که به آن نمودار تابشی نیز می گویند.

1). استاندارد - به شکل فن در آزیموت و چند لایه در ارتفاع (شکل 6a).

2). پرتو باریک - تک یا دو پرتو، دوربرد در آزیموت و چند لایه در ارتفاع (شکل 6b).

3). پرده مانند - باریک به سمت آزیموت و به شکل فن در ارتفاع (شکل 6c).

همچنین یک الگوی تابش دایره ای (به ویژه برای آشکارسازهای نصب شده در سقف اتاق) و همچنین تعدادی دیگر وجود دارد.

بیایید گزینه های طراحی برای سیستم شکل دهی پرتو را در نظر بگیریم (شکل 7). این سیستم نوری می تواند یک لنز یا یک آینه باشد. ساخت یک سیستم عدسی معمولی برای برآورده کردن نیاز تشکیل یک الگوی تشعشع ساختار فضایی یک کار گران است، بنابراین لنزهای معمولی در حسگرهای مادون قرمز غیرفعال استفاده نمی شوند. به اصطلاح از لنزهای فرنل استفاده می شود. یک لنز معمولی از یک شکل سطح کروی ویژه برای انحراف نور در جهت (تمرکز) استفاده می کند و ماده عدسی دارای ضریب شکست نوری است که با ضریب شکست محیط اطراف متفاوت است. عدسی فرنل از پدیده پراش استفاده می کند که به ویژه در انحراف پرتو نور هنگام عبور از یک شکاف باریک ظاهر می شود. لنز فرنل با مهر و موم ساخته می شود و بنابراین ارزان است. عیب استفاده از عدسی فرنل از دست دادن اجتناب ناپذیر نیمی از انرژی تابش در نتیجه انحراف پراش آن توسط عدسی در جهتی غیر از جهت به سمت عنصر پیروالکتریک است.

برنج. 7. گزینه های طراحی برای آشکارسازهای مادون قرمز غیرفعال امنیتی: با لنز فرنل و با سیستم فوکوس آینه.

لنز آینه ای کارآمدتر از لنز فرنل است. با مهر زنی از پلاستیک ساخته می شود و به دنبال آن سطح ساختاری را با یک پوشش بازتابنده می پوشانند که در طول زمان (تا 10 سال) خواص آن را تغییر نمی دهد. بهترین پوشش طلا است. بنابراین هزینه آشکارسازهای مادون قرمز غیرفعال با سیستم آینه ای در مقایسه با سیستم عدسی تقریباً دو برابر بیشتر است. علاوه بر این، آشکارسازهای دارای سیستم آینه ای در مقایسه با آشکارسازهای مجهز به لنزهای فرنل از نظر اندازه بزرگتر هستند.

چرا از آشکارسازهای گران‌تر با سیستم آینه‌ای برای متمرکز کردن تشعشعات ورودی استفاده می‌شود؟ مهمترین ویژگی یک آشکارساز حساسیت آن است. حساسیت در واحد سطح پنجره ورودی آشکارساز تقریباً یکسان است. این به ویژه به این معنی است که اگر یک آشکارساز مادون قرمز غیرفعال با حساسیت افزایش یافته طراحی شود، آنها مجبور می شوند اندازه منطقه غلظت تشعشع - مساحت پنجره ورودی و بنابراین خود آشکارساز (حداکثر) را افزایش دهند. حساسیت آشکارسازهای مادون قرمز غیرفعال مدرن امکان تشخیص یک فرد در فاصله تا 100 متر را فراهم می کند. اگر وجود تلفات سیگنال مفید را به دلیل نقص لنز فرض کنیم، لازم است بهره مدار الکترونیکی برای پردازش سیگنال الکتریکی تولید شده توسط عنصر حساس افزایش یابد. به شرطی که حساسیت یکسان باشد، بهره مدار الکتریکی در آشکارساز آینه ای دو برابر کمتر از آشکارساز با عدسی فرنل است. این بدان معنی است که آشکارسازهای دارای لنز فرنل به دلیل تداخل در مدارهای الکترونیکی احتمال ایجاد آلارم کاذب را دارند.

بیایید یک بار دیگر به طراحی نوری آشکارساز بازگردیم. علاوه بر سیستم لنز و فیلتر "برش" نوری که مستقیماً در محفظه عنصر حساس نصب شده است، برای کاهش آلارم های کاذب ناشی از منابع مختلف تشعشع، از عناصر فیلتر نوری مختلفی استفاده می شود (فیلتر "سفید"، آینه "سیاه"، و غیره)، وظیفه ای که ورود تابش نوری خارجی را به سطح عنصر پیروالکتریک به حداقل می رساند.

پنجره ورودی اکثر آشکارسازهای IR به شکل یک فیلتر "سفید" ساخته شده است. این فیلتر از ماده ای ساخته شده است که نور مرئی را پراکنده می کند، اما در عین حال تأثیری بر انتشار اشعه مادون قرمز ندارد.

در آشکارسازهای دارای سیستم آینه ای برای تمرکز تابش ورودی، یک فیلتر جذب اضافی مستقیماً روی آینه قرار می گیرد. چنین آینه ای کاملاً تابش IR را منعکس می کند و به طور موثر قسمت قابل مشاهده طیف را جذب می کند. از نظر ظاهری سیاه است زیرا نور مرئی را منعکس نمی کند و به همین دلیل به آن آینه "سیاه" می گویند. استفاده از فیلتر جذب اضافی نسبت به فیلتری که مستقیماً روی بدنه عنصر حساس به نور قرار می گیرد، کاهش بار حرارتی عنصر حساس را از انرژی جذب شده تشعشعات وارده بر آن ممکن می سازد، زیرا فیلتر جذب اضافی و عنصر پیروالکتریک حساس به صورت فضایی از هم جدا شده اند.

لنزهای فرنل نیز در حال بهبود هستند. در درجه اول با دادن یک شکل کروی به لنز، که انحرافات را در مقایسه با شکل استوانه ای استاندارد به حداقل می رساند. علاوه بر این، ساختار اضافی الگوی تابش در صفحه عمودی به دلیل هندسه چند کانونی لنز استفاده می شود: در جهت عمودی، لنز به سه بخش تقسیم می شود که هر یک به طور مستقل تابش را روی همان عنصر حساس جمع می کند.

مشکل مقابله با محافظ فیزیکی یک آشکارساز، که به نصب صفحه نمایشی در جلوی آن خلاصه می شود که "میدان دید" آن را مسدود می کند (به اصطلاح "نقاب") بسیار مرتبط است. ابزارهای فنی برای مقابله با پوشش، سیستم ضد ماسک آشکارساز را تشکیل می دهند. برخی از آشکارسازها مجهز به LED های IR داخلی هستند. اگر مانعی در منطقه تشخیص آشکارساز و بنابراین در محدوده LED ها ظاهر شود، بازتاب تابش LED از مانع توسط آشکارساز به عنوان یک سیگنال هشدار درک می شود. علاوه بر این، آشکارساز به صورت دوره ای (در مدل های موجود - هر 5 ساعت یک بار) وجود تابش منعکس شده از LED های IR را آزمایش می کند. اگر در حین خودآزمایی سیگنال مورد نیاز در خروجی مدار الکتریکی ظاهر نشود، مدار تولید سیگنال هشدار راه اندازی می شود. آشکارسازهایی با عملکردهای ضد ماسک و خودآزمایی در بحرانی ترین امکانات نصب می شوند، به ویژه در جاهایی که امکان مقابله با عملکرد سیستم امنیتی وجود دارد.

راه دیگر برای افزایش مصونیت نویز یک آشکارساز، استفاده از یک عنصر پیروالکتریک حساس درجه دوم همراه با استفاده از پردازش سیگنال ریزپردازنده است. شرکت های مختلف مشکل ایجاد یک عنصر درجه دوم را به روش های مختلف حل می کنند. به عنوان مثال، شرکت OPTEX از دو pyroelements دوتایی معمولی استفاده می کند که در کنار هم قرار گرفته اند. وظیفه اصلی این سیستم شناسایی و "از بین بردن" رویدادهای ناشی از روشنایی همزمان هر دو عنصر پیرو (به عنوان مثال، چراغ های جلو) یا تداخل الکتریکی است.

شرکت ADEMCO از طراحی خاصی از یک گیرنده پیرو الکتریک چهارگانه استفاده می کند که در آن چهار عنصر حساس در یک محفظه قرار دارند. در این حالت، عناصر pyroelement واقع در هر دو سطح افقی و عمودی پشت به پشت متصل می شوند. چنین آشکارساز به حیوانات کوچک (موش، موش) که اغلب در انبارها یافت می شوند و یکی از دلایل هشدارهای اشتباه هستند، پاسخ نمی دهد (شکل 8). استفاده از اتصالات چند قطبی عناصر حساس در چنین آشکارساز، هشدارهای کاذب "نویز" را غیرممکن می کند.

برنج. 8. عملیات سیستم انتخاب پالس نویز چند کاناله با استفاده از مثال عملکرد آشکارساز IR غیرفعال امنیتی درجه دوم.

ADEMCO به قدری به کامل بودن آشکارساز درجه دومی که توسعه داده است اطمینان دارد که در صورت ثبت هشدار نادرست از سوی صاحب آشکارساز، پرداخت پاداش را اعلام کرده است.

یکی دیگر از اقدامات احتیاطی استفاده از پوشش های فیلم رسانا است که بر روی سطح داخلی پنجره ورودی برای مقابله با تداخل فرکانس رادیویی اعمال می شود.

یک روش موثر برای افزایش مصونیت صوتی آشکارسازها استفاده از به اصطلاح "فناوری دوگانه" است که شامل استفاده از یک آشکارساز ترکیبی است که اصول عملیاتی امواج مادون قرمز غیرفعال و امواج رادیویی فعال (گاهی اوقات فراصوت) را اجرا می کند.

واحد امواج رادیویی (اولتراسونیک) وجود یک تغییر داپلر در طیف فرکانس سیگنال رادیویی منعکس شده (اولتراسوند) را که در اثر حرکت جسم ایجاد می شود، تشخیص می دهد. استفاده از چنین آشکارسازهایی با پردازش ریزپردازنده بعدی سیگنال های دریافتی مؤثرتر است. استفاده از این آشکارسازها در اتاق هایی که افراد در آن حضور دارند توصیه نمی شود، زیرا تشعشعات اثرات مضری بر سلامتی دارند.

آشکارسازهای "فناوری دوگانه" برای محافظت از مکان هایی که حیوانات خانگی کوچک وجود دارد: گربه، سگ، و همچنین هنگامی که به طور دوره ای دستگاه های ثابت ساطع کننده گرما در محوطه محافظت شده روشن می شوند: یک دستگاه فکس، یک بخاری، یک فن و غیره استفاده می شود. .

ما به عملیات اساسی و طراحی آشکارسازهای امنیتی مادون قرمز غیرفعال نگاه کردیم. به طور کلی، تمام ترفندهای سازنده مورد استفاده توسط شرکت های خاص یک هدف دارند - کاهش احتمال هشدار نادرست، زیرا هشدار نادرست منجر به هزینه های غیر قابل توجیه برای پاسخ دادن به زنگ هشدار می شود و همچنین مستلزم آسیب معنوی برای صاحب دارایی محافظت شده است.

آشکارسازها به طور مداوم در حال بهبود هستند. در مرحله حاضر، جهت گیری های اصلی برای بهبود آشکارسازها افزایش حساسیت آنها، کاهش تعداد آلارم های کاذب و تمایز اجسام متحرک بر اساس حضور مجاز یا غیرمجاز آنها در منطقه تشخیص است.

به عنوان منبع سیگنال الکتریکی، هر عنصر پیروالکتریک حساس منبع سیگنال‌های نویز تصادفی است. بنابراین، وظیفه به حداقل رساندن تداخل نوسانات، که می تواند با فناوری مدار حل شود، مرتبط است. روش های مختلفی برای مقابله با نویز استفاده می شود.

در مرحله اول، تشخیص دهنده های الکترونیکی سیگنال ورودی در سطوح بالا و پایین در آشکارساز نصب می شوند که فرکانس تداخل را به حداقل می رساند (شکل 9).

برنج. 9. سیستم آستانه برای محدودیت دو طرفه سطح سیگنال نویز یک آشکارساز امنیتی مادون قرمز غیرفعال.

در مرحله دوم، یک حالت حسابداری همزمان پالس هایی که از هر دو کانال نوری وارد می شوند استفاده می شود. علاوه بر این، مدار به گونه ای طراحی شده است که یک سیگنال نوری مفید در ورودی منجر به ظهور یک پالس الکتریکی مثبت در یک کانال و یک پالس الکتریکی در کانال دیگر شود. خروجی از مدار تفریق استفاده می کند. اگر منبع سیگنال یک سیگنال الکتریکی نویز باشد، برای دو کانال یکسان خواهد بود و هیچ سیگنالی در خروجی وجود نخواهد داشت. اگر منبع سیگنال یک سیگنال نوری باشد، سیگنال خروجی جمع می شود.

ثالثاً از روش شمارش نبض استفاده می شود. ماهیت این روش این است که یک سیگنال ثبت شی منفرد منجر به تشکیل سیگنال هشدار نمی شود، بلکه آشکارساز را به اصطلاح "وضعیت پیش هشدار" قرار می دهد. اگر در مدت زمان معینی (در عمل 20 ثانیه است) سیگنال ثبت شی دوباره دریافت نشود، وضعیت پیش زنگ آشکارساز تنظیم مجدد می شود (شکل 10).

برنج. 10. عملکرد سیستم شمارنده پالس.

به عنوان یک قاعده، همه آشکارسازها به منبع برق 12 ولت DC نیاز دارند. مصرف جریان یک آشکارساز معمولی در محدوده 15 تا 40 میلی آمپر است. یک سیگنال هشدار تولید شده و از طریق یک رله خروجی با کنتاکت های معمولی بسته به صفحه کنترل امنیتی منتقل می شود.

این صنعت آشکارسازهایی را برای نصب در داخل خانه و همچنین در مناطق باز تولید می کند. دومی دارای طراحی آب و هوایی مناسب است. عمر مفید آشکارسازهای مادون قرمز غیرفعال 5 تا 6 سال است.