四元紅外探測(cè)器采用光敏元件,，只有每個(gè)探測(cè)器都探測(cè)到信號(hào)時(shí)才觸發(fā)報(bào)警,。比普通雙元紅外和幕簾式探測(cè)器有更強(qiáng)的抗誤報(bào)能力和更好的探測(cè)性能。有侵入方向識(shí)別能力,，用戶從內(nèi)到外闖入警戒區(qū),，不會(huì)觸發(fā)報(bào)警，只有非法入侵都從外界侵入才會(huì)觸發(fā)報(bào)警,，極大地方便了用戶在設(shè)防的警戒區(qū)域內(nèi)活動(dòng),，同時(shí)又不觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，真正地實(shí)現(xiàn)“零誤報(bào)”,。并且其外圍器件很少,，節(jié)約了空間和成本及調(diào)試時(shí)間，提高整機(jī)可靠性,。
l 紅外采集模塊
紅外探測(cè)器是一種輻射能轉(zhuǎn)換器,，主要用于將接收到的紅外輻射能轉(zhuǎn)換為便于測(cè)量或觀察的電能，熱能等其他形式的能量,。雙元探測(cè)器包含兩個(gè)單元,，它們對(duì)共同的FET輸出是反極性連接的，但是四元探測(cè)器包含四個(gè)單元,，兩個(gè)輸出,，這兩個(gè)獨(dú)立的通道使信號(hào)的處理避免錯(cuò)誤報(bào)警,，其特點(diǎn)是低噪聲，高響應(yīng)度,，優(yōu)異的共模平衡一雙單元類型,，各種濾波器窗口供寬帶或窄帶應(yīng)用，單通道或雙通道器件,，單元器件帶熱補(bǔ)償,。這里采用四元紅外探測(cè)器型號(hào)Lhi807，其可靠性,，以及其他指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出雙元探測(cè)器,。
2 信號(hào)處理模塊
四元紅外探測(cè)器提供了多重分段的探測(cè)區(qū)。一個(gè)報(bào)警信號(hào)是由每個(gè)區(qū)域的所有紅外能量累計(jì)產(chǎn)生的,。它把一個(gè)人體目標(biāo)分為4～8個(gè)區(qū)域產(chǎn)生清晰和最強(qiáng)的信號(hào),，以達(dá)到穩(wěn)定的探測(cè)。局部溫度的變化,，如老鼠和窗簾等引起的溫度變化,，則同時(shí)只影響一或二個(gè)區(qū)域，從而產(chǎn)生較小的探測(cè)信號(hào),。這些信號(hào)再由信號(hào)處理電路分析,，以得到更加精確的探測(cè)，并濾除誤報(bào)信號(hào),，如圖1所示,。
信號(hào)采樣對(duì)信號(hào)處理精度影響到電路的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，在此采用的是Ni公司TI5000系列DSP5402,，用68引腳的PLCC封裝,，內(nèi)部帶有1個(gè)10位A／D轉(zhuǎn)換器，故硬件電路省略了A／D轉(zhuǎn)換器,，而且還可以能獲得更高的分辨率,。
3 整體硬件電路
系統(tǒng)的硬件部分主要由前端輸入電路、采樣器信號(hào)處理及外圍電路組成,，整體電路如圖2所示,。
PIR感測(cè)信號(hào)經(jīng)二級(jí)放大，再經(jīng)窗口電壓比較判斷是否有觸發(fā),，有則輸出高平，此時(shí)計(jì)時(shí)器受控開始計(jì)時(shí),，進(jìn)入延時(shí)狀態(tài),，當(dāng)PIR檢測(cè)信號(hào)時(shí)間大于768T(時(shí)鐘周期)時(shí)，才輸出高電平,，以防止誤觸發(fā),，內(nèi)部輸出控制器相當(dāng)于一個(gè)與門的功能,，只有當(dāng)光敏電阻CDS檢測(cè)計(jì)時(shí)輸出及過零檢測(cè)出同時(shí)為高電平時(shí)，才會(huì)輸出正脈沖,，控制可控硅動(dòng)作,。光敏元件硫化鎘CDS接內(nèi)部施密特觸發(fā)器，白天CDS阻值低,，施密特輸出低,，抑止輸出；天暗相反,，當(dāng)PIR工作,，CDS不工作，即I／O腳檢測(cè)到CDS為輸出低電平,。由于RE200B過零檢測(cè)的作用給出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的起點(diǎn)是過零電壓,，當(dāng)l，2,，3腳同時(shí)為高電平,，11腳輸出正脈沖，控制外圍電路工作,。15腳TCI為定時(shí)時(shí)鐘,，19腳TB為系統(tǒng)時(shí)鐘，時(shí)間設(shè)定均為：F=(1±O．2)／1．1RCo人體在開關(guān)的感應(yīng)范圍有微小的動(dòng)作即能使負(fù)載持續(xù)工作,。當(dāng)人體靜止不動(dòng)超出延時(shí)時(shí)間,，開關(guān)將自動(dòng)關(guān)閉，人體一旦移動(dòng)又自動(dòng)開啟負(fù)載,。由于電路采用過零技術(shù),，常通斷，對(duì)負(fù)載影響不大,，白天安裝此開關(guān),，燈泡會(huì)閃亮3次后熄滅，表示初始化結(jié)束,，進(jìn)入正常監(jiān)控狀態(tài),。晚上安裝此開關(guān)負(fù)載即時(shí)工作，人離開后自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉負(fù)載,。
4 性能測(cè)試
利用仿真軟件Matlab分別對(duì)白天和黑夜的情況進(jìn)行了仿真,，仿真圖如圖3和圖4所示。其中,，圖3是二元熱釋電紅外信號(hào)處理器仿真結(jié)果,，圖4是四元熱釋電紅外信號(hào)處理器的仿真結(jié)果。從圖中可以看出四元熱釋電紅外用更好的響應(yīng)速度,。
5 結(jié) 語(yǔ)
隨著人們安全意識(shí)的提高,，越來(lái)越多的人投入到安全技術(shù)的研究中,，而多元紅外探測(cè)器傳感器的應(yīng)用的更是逐漸成為熱點(diǎn)。在對(duì)熱釋電紅傳感器全面論述的基礎(chǔ)上,，給出基于四元熱釋電紅外信號(hào)處理器硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，最后用Matlab軟件進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)仿真，從而可預(yù)測(cè)本類系統(tǒng)的研制必將更快的促進(jìn)安全技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,，并具有一定經(jīng)濟(jì)意義,。