Pengesan gerakan inframerah pasif. Pengesan Keselamatan Inframerah Inframerah Pasif

Luaran

Pengesan keselamatan ini digunakan untuk mengesan pergerakan di dalam premis yang dilindungi, penyekatan tambahan pada permukaan, laluan, kawasan terbuka dan perimeter luaran. Jika tidak mereka juga dipanggil Penderia Pergerakan. Mari kita mulakan dengan klasifikasi. Pengesan yang dibincangkan di sini dikelaskan mengikut:

  • jenis zon pengesanan - volumetrik, permukaan, linear
  • prinsip operasi - inframerah (IR), gelombang radio, ultrasonik.
  • pelaksanaan - dinding, siling, untuk pemasangan luaran, dalaman

Mana-mana pengesan khusus secara serentak dicirikan oleh setiap kategori ini.

PENGESAN VLUMETRI INFRARED (IR), PASIF

Zon pengesanan adalah isipadu, lihat Rajah 1. Perlu diingatkan bahawa zon pengesanan isipadu sedemikian wujud dalam pengesan yang dipasang di dinding. Di atas adalah pandangan sisi (satah menegak), di bawah adalah pandangan atas (satah mendatar).

Isyarat penggera dijana apabila objek dengan suhu berbeza daripada suhu bilik melintasi sektor yang menentukan konfigurasi dan saiz zon pengesanan. Oleh itu, ciri menunjukkan isipadu, inframerah (iaitu haba). Dan pengesan sedemikian dipanggil pasif kerana ia hanya berfungsi "menerima", tanpa memancarkan apa-apa. Sehubungan itu, reka bentuk adalah satu blok. Secara umum, sebarang pengesan volumetrik inframerah adalah pasif.

PENGESAN PERMUKAAN INFRARED (IR), LINEAR

Selain volumetrik, pengesan keselamatan IR juga boleh mempunyai zon pengesanan permukaan - "tirai", dan linear - "rasuk". Penderia inframerah keselamatan permukaan mempunyai zon pengesanan yang ditunjukkan dalam Rajah 2 (semuanya serupa dengan Rajah 1). Untuk zon linear gambar rajah saya tidak memberikan sinar; ia adalah sinar, sama ada dari atas atau dari sisi - kira-kira seperti bahagian bawah Rajah 2.

Prinsip operasi permukaan, sensor inframerah linear adalah serupa dengan pengesan volumetrik IR. Di samping itu, beberapa pengesan linear mempunyai prinsip operasi aktif, i.e. terdiri daripada dua unit keselamatan - pemancar dan penerima. Isyarat penggera akan dijana oleh penerima apabila objek asing melintasi pancaran IR yang dihasilkan oleh pemancar.

Untuk meringkaskan perkara yang telah diperkatakan tentang pengesan keselamatan inframerah, kami perhatikan ciri berikut, yang boleh diklasifikasikan sebagai keburukan:

  • Penderia inframerah keselamatan adalah penting untuk ketegaran struktur sokongan. Jika ia tertakluk kepada getaran ia mungkin menghasilkan penggera palsu. Penderia inframerah keselamatan (IR) hendaklah dipasang pada struktur kekal.
  • Apabila arus perolakan (haba) atau sumber cahaya keamatan berubah-ubah berada dalam zon pengesanan sensor inframerah, pencetus spontan juga mungkin. Apabila memasang sensor volumetrik inframerah, anda harus mengambil kira lokasi pemanas dan tingkap.
  • Mana-mana objek yang terletak di zon pengesanan pengesan isipadu IR membentuk di belakangnya (di sebelah bertentangan dengan pengesan) "zon bayang-bayang" di mana pengesanan objek bergerak adalah mustahil. Akibatnya, sebagai contoh, menyusun semula perabot akan menyebabkan perubahan dalam konfigurasi zon pengesanan. Penyelesaiannya adalah dengan menggunakan pengesan volumetrik IR bagi reka bentuk siling (mengikut kaedah pemasangan).
  • Boleh menjejak haiwan di zon pengesanan. Tetapi terdapat penderia volumetrik yang dilindungi daripada faktor ini
  • Mereka boleh bertindak balas terhadap serangga kecil yang masuk ke dalam. Penyelesaiannya adalah untuk menutup semua input kepada sensor dan secara berkala menjalankan sanitasi yang sesuai di premis.

Apabila memilih jenis pengesan keselamatan inframerah, anda harus mengambil kira sudut pembukaan zon pengesanan (diukur dalam darjah), julat pengesan inframerah. Sila ambil perhatian bahawa julat penderia volumetrik inframerah ditunjukkan di sepanjang paksi utama ia lebih pendek di sepanjang paksi sisi. Juga, jika anda bercadang untuk menggunakan pengesan inframerah dalam bilik yang tidak dipanaskan, pilih julat suhu operasi yang sesuai.

GELOMBANG RADIO KESELAMATAN, PENGESAN ULTRASONIK

Zon pengesanan adalah tiga dimensi, sejenis gelendong tiga dimensi pepejal. Prinsip operasi gelombang radio volumetrik dan sensor ultrasonik volumetrik adalah sama, berdasarkan kesan Doppler, iaitu, bunyi atau gelombang radio, apabila dipantulkan dari objek bergerak, mengubah frekuensinya (atau, jika anda lebih suka, panjang). Oleh itu, pengesan keselamatan volumetrik ini juga direka bentuk untuk mengesan pergerakan di dalam premis yang dilindungi. Saya ingin ambil perhatian bahawa semua pengesan keselamatan yang dibincangkan di sini (inframerah, gelombang radio, ultrasonik, volumetrik, linear), mempunyai reka bentuk iklim yang sesuai, boleh dipasang di luar rumah.

Seperti namanya, penderia keselamatan gelombang radio memancarkan dan menerima gelombang radio, manakala pengesan volumetrik ultrasonik menghasilkan ultrasound. Tidak seperti pengesan keselamatan IR, ini tidak peduli terhadap cahaya, haba, draf, tetapi, bagaimanapun, mempunyai kelemahannya:

  • Pertama, pengesan gelombang radio volumetrik memancarkan gelombang radio dengan frekuensi yang cukup tinggi (kira-kira 1 GHz) yang dinding, tingkap dan pintunya lutsinar. Jika saiz zon pengesanan penderia kelantangan gelombang radio tidak dipilih dengan betul, ia akan bertindak balas terhadap apa yang sedang dilakukan di luar kawasan yang dilindungi. (Ultrasonik - tidak).
  • kedua, (berkaitan dengan gelombang radio) kemungkinan gangguan dengan peranti radio-elektronik lain
  • ketiga, jika terdapat beberapa pengesan gelombang radio volumetrik berdekatan, ia boleh menyebabkan gangguan bersama. Penyelesaiannya ialah menggunakan peranti dengan huruf frekuensi yang berbeza. Tetapi tidak cukup surat, Kuantiti yang besar Pengesan gelombang radio tidak boleh diletakkan berdekatan.
  • keempat, berada di dalam bilik yang sama dengan pengesan jenis ini yang berfungsi, walaupun tidak membawa maut, tidak begitu berguna. Penyelesaiannya adalah dengan mematikan kuasa kepada penderia apabila orang ramai sentiasa berada berdekatan.
  • kelima, zon pengesanan permukaan tidak terbentuk.

© 2010-2019 Hak cipta terpelihara.
Bahan yang dibentangkan di tapak adalah untuk tujuan maklumat sahaja dan tidak boleh digunakan sebagai dokumen panduan.

Prinsip operasi ICSO pasif. Prinsip operasi ICS pasif adalah berdasarkan isyarat rakaman yang dihasilkan oleh aliran haba yang dipancarkan oleh objek pengesanan. Isyarat berguna pada output penerima sinaran tapak tunggal bebas inersia ditentukan oleh ungkapan:

di mana S u ialah kepekaan volt penerima sinaran, ialah perubahan dalam magnitud kejadian fluks haba pada tetingkap input sistem optik dan disebabkan oleh pergerakan objek dalam zon pengesanan.

Nilai maksimum sepadan dengan kes apabila objek berada sepenuhnya dalam medan pandangan ICS. Mari kita nyatakan nilai ini sebagai

Dengan mengandaikan bahawa kerugian dalam sistem optik adalah sangat kecil sehingga ia boleh diabaikan, kami menyatakannya melalui parameter objek dan latar belakang. Biarkan, dalam latar belakang, permukaan yang mempunyai suhu mutlak Tf dan emisiviti E f, objek muncul yang suhu mutlaknya Tob, dan emisitiviti Eov. Luas unjuran objek pada satah berserenjang dengan arah pemerhatian akan dilambangkan dengan Soe, dan kawasan unjuran latar belakang dalam bidang pandangan ialah B f. Kemudian magnitud kejadian fluks haba pada tetingkap input sistem optik sebelum objek muncul ditentukan oleh ungkapan:

di manakah jarak dari tingkap masuk ke permukaan latar belakang; 1. f - kecerahan latar belakang; S BX ialah kawasan tetingkap input sistem optik.

Jumlah aliran haba yang dihasilkan oleh objek ditentukan dengan cara yang sama:

di mana t - jarak dari ICSO ke objek; - kecerahan objek.

Dengan kehadiran objek, kejadian fluks haba pada tingkap masuk dicipta oleh objek dan bahagian permukaan latar belakang yang tidak disaring oleh objek, dari mana jumlah fluks haba

Kemudian perubahan dalam aliran haba AF ditulis sebagai:

Dengan mengandaikan bahawa undang-undang Lambert sah untuk objek dan latar belakang, kami menyatakan kecerahannya Lo6 dan b f melalui emisiviti dan suhu mutlak:

di manakah pemalar Stefan-Boltzmann.

Menggantikan dan masuk, kami memperoleh ungkapan untuk AF dari segi suhu mutlak dan emisiviti objek dan latar belakang:

Pada parameter yang diberikan sistem optik dan penerima sinaran, nilai isyarat mengikut sepenuhnya ditentukan oleh perubahan dalam sinaran DE.

Emisitiviti kulit manusia adalah sangat tinggi, secara purata adalah 0.99 berbanding dengan badan hitam sepenuhnya pada panjang gelombang lebih daripada 4 mikron. Di kawasan IR spektrum, sifat optik kulit adalah hampir dengan ciri-ciri badan hitam. Suhu kulit bergantung kepada pertukaran haba antara kulit dan persekitaran. Pengukuran yang dijalankan menggunakan pengimej terma Aga-750 menunjukkan bahawa pada suhu udara +25°C, suhu pada permukaan tapak tangan seseorang berbeza dalam +32...+ 34°C, dan pada suhu udara + 19°C - dalam lingkungan +28...+30°C. Kehadiran pakaian mengurangkan kecerahan objek kerana suhu pakaian lebih rendah daripada suhu kulit kosong. Pada suhu persekitaran+25°C, purata suhu permukaan badan yang diukur bagi seseorang yang memakai sut ialah +26°C. Emisitiviti pakaian juga mungkin berbeza daripada kulit kosong.

Parameter lain yang disertakan dalam ungkapan mungkin mengambil nilai yang berbeza bergantung pada situasi tertentu dan/atau tugas operasi.

Mari kita lihat dengan lebih dekat proses penjanaan isyarat dan jenis gangguan utama yang mempengaruhi pencetus palsu ICS pasif.

Memberi isyarat. Untuk lebih memahami kaedah dan algoritma untuk meningkatkan imuniti bunyi ICS, adalah perlu untuk memahami parameter asas isyarat - bentuk, amplitud, tempoh, pergantungan pada kelajuan pergerakan manusia dan suhu latar belakang

Mari kita pertimbangkan satu zon pengesanan rasuk sepanjang 10 m dengan diameter rasuk pada dasar kon 0.3 m Diandaikan bahawa seseorang melintasi zon normal kepadanya dengan kelajuan maksimum dan minimum pada jarak dari penerima 10, 5 dan 1 m Bentuk isyarat apabila melintasi rasuk pada jarak 10 m ia kelihatan seperti segi tiga dengan maksimum apabila zon ditutup sepenuhnya. Dalam Rajah. 4.8.6 menunjukkan spektrum isyarat ini. Apabila rasuk bersilang pada jarak yang lebih pendek, isyarat mengambil bentuk trapezoid dengan hadapan curam dan spektrum isyarat ini mengambil bentuk yang ditunjukkan dalam Rajah. 4.9,6.


Jelas sekali, tempoh isyarat adalah berkadar songsang dengan kelajuan pergerakan dan jarak ke penerima.

Isyarat sebenar berbeza daripada gambar ideal disebabkan herotan yang diperkenalkan oleh laluan amplifikasi dan superposisi hingar huru-hara yang dihasilkan oleh turun naik suhu latar belakang. Rakaman isyarat sebenar yang diperoleh menggunakan penerima pyro PM2D domestik ditunjukkan dalam Rajah. 4.10. Ciri-ciri spektrumnya juga dibentangkan di sini, diperoleh dengan menghantar isyarat yang sebenarnya direkodkan melalui penganalisis spektrum syarikat

Analisis rakaman membolehkan kami menentukan "tetingkap" spektrum yang diperlukan untuk penghantaran isyarat yang dihasilkan apabila melintasi zon di mana-mana dalam julat kelajuan keseluruhan dari 0.1 hingga 15 Hz. Pada masa yang sama, di tepi julat, isyarat mungkin lemah, kerana pengesan piroelektrik mempunyai ciri frekuensi amplitud dengan penurunan dalam kawasan 5... 10 Hz. Untuk mengimbanginya, adalah perlu untuk memperkenalkan penguat pembetulan khas ke dalam laluan pemprosesan isyarat, memberikan peningkatan dalam tindak balas frekuensi di kawasan 5...20 Hz.

Kontras suhu. Amplitud isyarat, seperti yang telah disebutkan, ditentukan oleh kontras suhu antara tubuh manusia dan latar belakang di mana rasuk diarahkan. Oleh kerana suhu latar belakang berubah berikutan perubahan suhu bilik, isyarat yang berkadar dengan perbezaannya juga berubah.

Pada titik di mana suhu orang dan latar belakang bertepatan, nilai isyarat keluaran adalah sifar. Di kawasan suhu yang lebih tinggi, isyarat bertukar tanda.

Suhu latar belakang di dalam bilik mencerminkan keadaan udara di luar bilik dengan sedikit kelewatan disebabkan oleh inersia haba bahan struktur bangunan.

Kontras suhu juga bergantung pada suhu permukaan luar seseorang, i.e. kebanyakannya dari pakaiannya. Lebih-lebih lagi, keadaan berikut ternyata penting di sini. Jika seseorang memasuki bilik di mana ICSO dipasang dari luar, contohnya dari jalan, di mana suhu boleh berbeza dengan ketara daripada suhu di dalam bilik, maka pada saat pertama kontras haba boleh menjadi ketara. Kemudian, apabila suhu pakaian "menyesuaikan" dengan suhu bilik, isyarat berkurangan. Tetapi walaupun selepas tinggal lama di dalam rumah, magnitud isyarat bergantung pada jenis pakaian. Dalam Rajah. Rajah 4.11 menunjukkan pergantungan eksperimen bagi kontras suhu seseorang pada suhu persekitaran. Garis putus-putus menunjukkan ekstrapolasi data eksperimen untuk suhu melebihi 40°C.


Kawasan berlorek 1 ialah julat kontras bergantung pada bentuk pakaian, jenis latar belakang, saiz orang dan kelajuan pergerakannya.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa peralihan nilai kontras suhu melalui sifar berlaku hanya jika, dalam julat suhu 30...39.5°C, pengukuran telah dijalankan selepas seseorang telah menyesuaikan diri dengan bilik yang dipanaskan selama 15 minit. Sekiranya berlaku pencerobohan ke dalam zon sensitiviti CO seseorang yang sebelum ini berada di dalam bilik dengan suhu di bawah 30°C atau di udara terbuka dengan suhu 44°C, tahap isyarat dalam julat suhu 30...39.5 °C terletak di rantau 2 dan tidak mencapai sifar.

Taburan suhu ke atas permukaan seseorang tidak seragam. Ia paling hampir kepada 36°C pada bahagian terbuka badan - muka dan tangan, dan suhu permukaan pakaian lebih dekat dengan latar belakang bilik. Oleh itu, isyarat pada input pengesan piroelektrik bergantung pada bahagian badan yang bertindih dengan zon sensitiviti jejarian.

Pertimbangan proses pembentukan isyarat membolehkan kita membuat kesimpulan berikut:

Amplitud isyarat ditentukan oleh kontras suhu antara permukaan manusia dan latar belakang, yang boleh berkisar dari pecahan darjah hingga puluhan darjah;

Bentuk isyarat adalah segi tiga atau trapezoid, tempoh isyarat ditentukan oleh persimpangan zon rasuk dan, apabila bergerak normal ke rasuk, boleh berkisar antara 0.05 hingga 10 s. Apabila bergerak pada sudut ke normal, tempoh isyarat meningkat. Ketumpatan spektrum maksimum isyarat terletak dalam julat dari 0.15 hingga 5 Hz;

Apabila seseorang bergerak di sepanjang rasuk, isyarat adalah minimum dan hanya ditentukan oleh perbezaan suhu kawasan individu permukaan orang itu dan berjumlah pecahan darjah;

Apabila seseorang bergerak di antara rasuk, hampir tiada isyarat;

Apabila suhu bilik hampir dengan suhu permukaan badan manusia, isyarat adalah minimum, i.e. perbezaan suhu adalah sebahagian kecil daripada darjah;

Amplitud isyarat dalam rasuk berbeza zon pengesanan boleh berbeza dengan ketara antara satu sama lain, kerana ia ditentukan oleh kontras suhu badan manusia dan kawasan latar belakang yang diarahkan rasuk ini. Perbezaannya boleh mencapai sepuluh darjah.

Gangguan dalam ICSO pasif. Mari kita beralih kepada analisis kesan gangguan yang menyebabkan pengaktifan palsu ICSO pasif. Dengan gangguan yang kami maksudkan adalah sebarang kesan persekitaran luaran atau bunyi dalaman peranti penerima yang tidak dikaitkan dengan pergerakan manusia dalam zon kepekaan CO.

Terdapat klasifikasi gangguan berikut:

Termal, disebabkan oleh pemanasan latar belakang apabila terdedah kepada sinaran suria, udara perolakan mengalir daripada operasi radiator, penghawa dingin, draf;

Elektrik, disebabkan oleh gangguan daripada sumber pelepasan elektrik dan radio kepada elemen individu bahagian elektronik CO;

Inheren, disebabkan oleh bunyi penerima piroelektrik dan laluan penguatan isyarat;

Orang luar yang dikaitkan dengan pergerakan haiwan kecil atau serangga dalam zon kepekaan CO di sepanjang permukaan tingkap optik input CO.

Gangguan yang paling ketara dan "berbahaya" ialah gangguan haba, disebabkan oleh perubahan dalam suhu kawasan latar belakang ke arah zon sensitiviti sinaran diarahkan. Pendedahan kepada sinaran suria membawa kepada peningkatan tempatan dalam suhu bahagian individu dinding atau lantai bilik. Dalam kes ini, perubahan suhu secara beransur-ansur tidak melalui litar penapisan peranti, bagaimanapun, turun naik suhu yang agak tajam dan "tidak dijangka", dikaitkan, sebagai contoh, dengan teduhan matahari melalui awan atau laluan kenderaan. , menyebabkan gangguan serupa dengan isyarat dari laluan seseorang. Amplitud gangguan bergantung pada inersia latar belakang di mana rasuk diarahkan. Contohnya, masa perubahan suhu dinding konkrit lebih daripada kayu atau kertas dinding.

Dalam Rajah. Rakaman gangguan suria biasa pada output pengesan piroelektrik semasa laluan awan diberikan, serta spektrumnya.

Dalam kes ini, perubahan suhu semasa gangguan solar mencapai 1.0...1.5 ° C, terutamanya dalam kes di mana rasuk diarahkan pada latar belakang inersia rendah, contohnya, pada dinding kayu atau tirai kain. Tempoh gangguan tersebut bergantung pada kelajuan teduhan dan boleh berada dalam julat kelajuan ciri pergerakan manusia. Perlu diperhatikan satu keadaan penting yang memungkinkan untuk memerangi gangguan tersebut. Jika dua rasuk diarahkan pada kawasan bersebelahan latar belakang, maka jenis dan amplitud isyarat gangguan daripada pendedahan kepada matahari adalah hampir sama dalam setiap rasuk, i.e. terdapat hubung kait gangguan yang kuat. Ini membolehkan reka bentuk litar yang sesuai untuk menekannya dengan menolak isyarat,

Gangguan perolakan disebabkan oleh pengaruh aliran udara yang bergerak, contohnya, draf dengan tingkap terbuka, retak di tingkap, serta peranti pemanasan isi rumah - radiator dan penghawa dingin. Aliran udara menyebabkan perubahan turun naik yang huru-hara dalam suhu latar belakang, amplitud dan julat frekuensi yang bergantung pada kelajuan aliran udara dan ciri-ciri permukaan latar belakang.

Tidak seperti pencahayaan suria, gangguan perolakan dari bahagian latar belakang yang berlainan, bertindak walaupun pada jarak 0.2...0.3 m, berkorelasi lemah antara satu sama lain dan penolakannya tidak mempunyai kesan.

Gangguan elektrik berlaku apabila sebarang sumber sinaran elektrik dan radio, peralatan pengukur dan isi rumah, lampu, motor elektrik, peranti pemancar radio dihidupkan, serta semasa turun naik semasa dalam rangkaian kabel dan talian kuasa. Pelepasan kilat juga mewujudkan tahap gangguan yang ketara.

Kepekaan penerima piroelektrik sangat tinggi - dengan perubahan suhu 1°C, isyarat keluaran terus daripada kristal adalah pecahan mikrovolt, jadi gangguan daripada sumber gangguan beberapa volt per meter boleh menyebabkan nadi gangguan yang beribu kali lebih tinggi daripada isyarat berguna. Walau bagaimanapun, kebanyakan bunyi elektrik mempunyai tempoh yang singkat atau tepi yang curam, yang memungkinkan untuk membezakannya daripada isyarat yang berguna.

Bunyi dalaman penerima pyro menentukan had sensitiviti IRSO tertinggi dan mempunyai bentuk bunyi putih. Disebabkan ini, kaedah penapisan tidak boleh digunakan di sini. Keamatan gangguan meningkat apabila suhu kristal meningkat kira-kira dua kali untuk setiap sepuluh darjah. Penerima pyro moden mempunyai tahap hingar yang sepadan dengan perubahan suhu 0.05...0.15°C.

Kesimpulan:

1. Julat spektrum gangguan meliputi julat isyarat dan terletak di rantau ini daripada pecahan hingga berpuluh-puluh hertz.

2. Jenis gangguan yang paling berbahaya ialah pencahayaan latar belakang suria, yang kesannya meningkatkan suhu latar belakang sebanyak 3...5°C.

3. Gangguan daripada pencahayaan suria untuk kawasan dekat latar belakang berkait rapat antara satu sama lain dan boleh dilemahkan apabila menggunakan skema dua rasuk untuk membina CO.

4. Gangguan perolakan daripada haba perkakas rumah mempunyai bentuk turun naik turun naik suhu rawak, mencapai 2...3°C dalam julat frekuensi dari 1 hingga 20 Hz dengan korelasi lemah antara rasuk.

5. Gangguan elektrik berbentuk denyutan pendek atau kesan berperingkat dengan bahagian hadapan yang curam, voltan teraruh boleh beratus kali lebih tinggi daripada isyarat.

6. Bunyi intrinsik penerima piroelektrik, sepadan dengan isyarat apabila suhu berubah sebanyak 0.05...0.15°C, terletak pada julat frekuensi yang meliputi julat isyarat, dan meningkat mengikut kadar suhu kira-kira dua kali untuk setiap 10°C.

Kaedah untuk meningkatkan imuniti bunyi ICS pasif.Kaedah kemasukan yang berbeza Sinaran F telah menjadi agak meluas. Intipati kaedah ini adalah seperti berikut: menggunakan penerima dua tapak, dua zon sensitiviti yang dipisahkan secara spasial terbentuk. Isyarat yang dihasilkan dalam kedua-dua saluran dikurangkan bersama:

Adalah jelas bahawa dua zon kepekaan yang dipisahkan secara spatial tidak boleh dilalui oleh objek yang bergerak pada masa yang sama. Dalam kes ini, isyarat dalam saluran muncul satu demi satu, oleh itu, amplitudnya tidak berkurangan. Ia mengikuti daripada formula bahawa gangguan pada output penerima pembezaan adalah sifar apabila syarat berikut dipenuhi secara serentak:

1. Bentuk-bentuk gangguan dalam saluran adalah sama.

2. Amplitud gangguan adalah sama.

3. Gangguan mempunyai kedudukan temporal yang sama.

Dalam kes gangguan suria, syarat 1 dan 3 dipenuhi Syarat 2 hanya dalam kes apabila bahan yang sama berfungsi sebagai latar belakang dalam kedua-dua saluran atau sudut tuju tenaga suria pada latar belakang adalah sama dalam kedua-dua saluran. atau dalam kedua-dua saluran fluks sinaran suria mencecah seluruh kawasan latar belakang yang mengehadkan zon sensitiviti. Dalam Rajah. Kebergantungan amplitud hingar pada keluaran peringkat pembezaan pada amplitud hingar pada inputnya ditunjukkan.

Parameter ialah nisbah amplitud kesan gangguan dalam saluran. Dalam kes ini, ia bermakna syarat 1 dan 3 dipenuhi.

Daripada Rajah. Ia boleh dilihat bahawa dengan kebetulan yang cukup baik bagi amplitud kesan gangguan dalam saluran, penindasan 5...10 kali ganda gangguan ini dicapai. Untuk nilai U B xi/U B x2> 1.2 penindasan gangguan berkurangan dan ciri keluaran =/ cenderung kepada ciri yang sama bagi satu penerima.


Apabila terdedah kepada gangguan perolakan, tahap penindasannya oleh penerima pembezaan ditentukan oleh tahap korelasinya pada titik yang dipisahkan secara spatial pada permukaan latar belakang. Tahap korelasi spatial gangguan perolakan boleh dinilai dengan mengukur keamatannya menggunakan kaedah penerimaan berbeza dan konvensional. Keputusan beberapa ukuran ditunjukkan dalam Rajah. 4.14.

Penapisan frekuensi optimum. Penindasan gangguan yang berkesan melalui kaedah ini adalah mungkin apabila terdapat perbezaan yang ketara dalam spektrum frekuensi isyarat dan gangguan. Daripada data di atas menunjukkan bahawa tidak ada perbezaan dalam kes kami. Oleh itu, menggunakan kaedah ini untuk menyekat gangguan sepenuhnya tidak mungkin.

Jenis hingar utama yang menentukan sensitiviti ICS ialah bunyi penerima sendiri. Oleh itu, mengoptimumkan lebar jalur penguat bergantung pada spektrum isyarat dan sifat bunyi penerima memungkinkan untuk merealisasikan keupayaan maksimum sistem penerima.

Penapisan spektrum optik. Intipati kaedah penapisan spektrum optik adalah sama seperti dalam hal penapisan frekuensi optimum. Dengan penapisan spektrum, gangguan ditindas disebabkan oleh perbezaan dalam spektrum optik isyarat dan gangguan. Perbezaan ini secara praktikalnya tidak wujud untuk gangguan perolakan dan untuk komponen gangguan suria yang timbul akibat perubahan suhu latar belakang di bawah pengaruh sinaran suria, tetapi spektrum komponen gangguan suria yang dipantulkan dari latar belakang berbeza dengan ketara daripada spektrum isyarat. Ketumpatan spektrum kecerahan tenaga badan hitam mutlak ditentukan oleh formula Planck:

di manakah panjang gelombang; k - Pemalar Boltzmann; T - suhu badan; h - pemalar Planck; c ialah kelajuan cahaya.

Perwakilan grafik fungsi, dinormalkan oleh, untuk sinaran kontras objek dan sinaran suria dibentangkan dalam Rajah. 4.15.

mengikut teori klasik Penapisan optimum linear untuk memastikan nisbah isyarat-ke-bunyi maksimum, jalur laluan spektrum penapis optik mesti dipadankan dengan spektrum sinaran kontras objek dan mempunyai bentuk yang ditunjukkan dalam Rajah. 4.15.

Kaca bebas oksigen IKS-33 memenuhi sepenuhnya keadaan ini antara bahan yang dihasilkan secara komersial.

Tahap penindasan gangguan suria oleh penapis yang ditentukan untuk pelbagai latar belakang ditunjukkan dalam Jadual. 4.1. Jadual menunjukkan bahawa penindasan terbesar gangguan solar dicapai oleh penapis IKS-33. Hitam filem polietilena sedikit lebih rendah daripada IKS-33.

Oleh itu, walaupun menggunakan penapis IKS-33, gangguan solar ditindas hanya 3.3 kali, yang tidak boleh membawa kepada peningkatan radikal dalam imuniti hingar peranti pengesanan optik pasif.

Penapisan frekuensi spatial yang optimum. Adalah diketahui bahawa ciri-ciri pengesanan di bawah keadaan penapisan linear optimum secara unik berkaitan dengan nisbah isyarat-ke-bunyi. Untuk menilai dan membandingkannya, adalah mudah untuk menggunakan kuantiti

di mana U ialah amplitud isyarat; adalah ketumpatan spektrum kuasa isyarat;

Jadual 1. Tahap penindasan gangguan suria oleh penapis yang berbeza untuk latar belakang yang berbeza

Dalam makna fizikalnya, kuantiti ialah nisbah tenaga isyarat kepada ketumpatan kuasa spektrum gangguan. Adalah jelas bahawa apabila sudut pepejal zon sensitiviti asas berubah, keamatan gangguan yang dipancarkan oleh latar belakang dan memasuki saluran penerima berubah. Pada masa yang sama, amplitud isyarat bergantung pada bentuk geometri zon kepekaan asas. Mari kita ketahui pada konfigurasi zon kepekaan asas nilai μ mencapai nilai maksimumnya, yang mana kita anggap sebagai model pengesanan paling mudah. Biarkan zon sensitiviti IRSO pegun berbanding latar belakang dan objek yang dikesan bergerak dengan halaju sudut Vo6 berbanding dengan titik pemerhatian. Zon kepekaan dan objek dalam satah normal kepada paksi optik adalah segi empat tepat, dan dimensi sudut objek dan medan pandangan adalah sangat kecil sehingga dengan tahap ketepatan yang mencukupi kita boleh mempertimbangkan

di mana adalah sudut pepejal di mana objek boleh dilihat;

masing-masing dalam satah mendatar dan menegak; saiz sudut zon sensitiviti dalam satah mendatar dan menegak, masing-masing;

Kecerahan tenaga objek B adalah sama di seluruh permukaannya, dan ketumpatan spektrum kecerahan tenaga bunyi latar belakang adalah sama di seluruh permukaannya. Isyarat dan bunyi latar belakang adalah tambahan. Objek bergerak secara seragam dalam satah sudut a„. Penerima tenaga adalah bebas inersia, kuadratik. Isyarat daripada penerima disalurkan kepada penapis optimum yang boleh dilaras. Kemudian ketumpatan kuasa spektrum bunyi latar belakang pada output penerima akan ditentukan oleh ungkapan:

di mana Copt- pekali penghantaran sistem optik; KEPADA T- pekali penghantaran laluan perambatan isyarat; KEPADA P- sensitiviti penerima.

Apabila objek melintasi medan pandangan, nadi isyarat dihasilkan pada output penerima, yang bentuknya dan spektrum, jika ada, ditentukan oleh ungkapan:

di mana U0 ialah nadi isyarat amplitud unit; - spektrum nadi isyarat amplitud unit.

Untuk gangguan pemancar latar belakang, ketumpatan spektrum kuasa yang mempunyai bentuk, nilai output penerima bebas inersia mengikut ungkapan ditentukan sebagai

Sifat pergantungan kuantiti pada mempunyai bentuk yang ditunjukkan dalam Rajah. 4.16. Daripada perkara di atas, ia berikutan bahawa untuk memastikan nisbah bunyi isyarat/latar belakang maksimum, bentuk zon sensitiviti mesti dipadankan dengan bentuk objek.

Untuk kes bunyi latar belakang turun naik, nilai maksimum nisbah bunyi isyarat/latar belakang dicapai apabila bentuk geometri zon kepekaan asas bertepatan dengan bentuk objek. Kesimpulan ini juga terpakai kepada kes gangguan suria berdenyut. Ini disahkan oleh fakta yang jelas bahawa apabila sudut pepejal zon kepekaan meningkat daripada nilai yang sama dengan sudut pepejal di mana objek kelihatan, amplitud isyarat tidak berubah, dan amplitud gangguan suria meningkat mengikut perkadaran dengan sudut pepejal zon sensitiviti. Iaitu, kaedah penapisan frekuensi spatial yang optimum memungkinkan untuk meningkatkan imuniti hingar peranti pengesan optik pasif kepada gangguan perolakan dan solar.


Kaedah dwi-jalur untuk menerima sinaran IR. Intipati kaedah ini adalah untuk memperkenalkan saluran kedua ke dalam ICS, yang memastikan penerimaan sinaran IR dalam julat boleh dilihat atau dekat-IR, untuk mendapatkan maklumat tambahan yang membezakan isyarat daripada gangguan. Penggunaan saluran sedemikian bersama-sama dengan saluran utama dalam satu bilik adalah tidak berkesan, kerana kedua-dua isyarat dan gangguan dengan kehadiran pencahayaan terbentuk dalam kedua-dua julat spektrum. Adalah lebih berkesan untuk menggunakan saluran julat yang boleh dilihat apabila dipasang di luar premis yang dilindungi, di tempat yang tidak boleh diakses untuk menyekat saluran ini dengan sumber cahaya buatan. Dalam kes ini, apabila pencahayaan solar berubah, saluran menjana isyarat yang melarang kemungkinan pengaktifan ICSO di bawah pengaruh gangguan solar. Dengan organisasi ini, kaedah dwi-jalur memungkinkan untuk menghapuskan sepenuhnya penggera palsu ICS, yang mungkin disebabkan oleh berlakunya gangguan solar. Kemungkinan menyekat saluran terma untuk tempoh gangguan adalah jelas.

Kaedah parametrik untuk meningkatkan imuniti bunyi ICS. Asas kaedah parametrik untuk meningkatkan imuniti hingar ICSI ialah pengenalpastian isyarat berguna oleh satu atau satu set ciri parameter objek yang menyebabkan penampilan isyarat ini. Sebagai parameter sedemikian, kelajuan pergerakan objek, dimensinya, dan jarak ke objek boleh digunakan. Dalam amalan, sebagai peraturan, nilai parameter tertentu tidak diketahui terlebih dahulu. Walau bagaimanapun, terdapat skop tertentu untuk definisi mereka. Oleh itu, kelajuan seseorang berjalan adalah kurang daripada 7 m/s. Gabungan sekatan sedemikian boleh mengecilkan skop definisi isyarat berguna dengan ketara dan, oleh itu, mengurangkan kemungkinan penggera palsu.

Mari kita pertimbangkan beberapa cara untuk menentukan parameter objek semasa pengesanan optik pasifnya. Untuk menentukan kelajuan pergerakan objek, saiz linearnya dalam arah pergerakan dan jarak ke arahnya, adalah perlu untuk mengatur dua zon kepekaan selari, dijarakkan dalam satah pergerakan objek pada jarak asas tertentu L. Kemudian mudah untuk menentukan bahawa kelajuan pergerakan objek adalah normal kepada zon sensitiviti

di manakah masa tunda antara isyarat dalam saluran penerima.

Saiz linear sesuatu objek Bob dalam satah normal kepada zon sensitiviti ditakrifkan sebagai

mana thio .5 - tempoh nadi isyarat pada tahap U=0.5U maks.

Di bawah keadaan, jarak ke objek ditentukan oleh ungkapan

di mana saiz sudut zon kepekaan asas dalam radian ialah tempoh hadapan nadi isyarat.

Nilai parameter yang diterima goyah, b^, D o6 dibandingkan dengan kawasan definisinya, selepas itu keputusan dibuat untuk mengesan objek. Dalam kes di mana organisasi dua zon sensitiviti selari adalah mustahil, parameter nadi isyarat boleh berfungsi sebagai parameter mengenal pasti: masa naik, tempoh nadi, dsb. Syarat utama untuk pelaksanaan kaedah ini ialah lebar jalur lebar laluan penerima, yang diperlukan untuk menerima isyarat tanpa memutarbelitkan bentuknya, i.e. dalam kes ini, penggunaan kaedah penapisan optimum dikecualikan. Parameter yang tidak diherotkan dalam proses penapisan optimum ialah tempoh kelewatan antara isyarat yang berlaku dalam saluran yang dipisahkan secara spatial. Oleh itu, pengenalpastian menggunakan parameter ini boleh dilakukan tanpa mengembangkan lebar jalur laluan penerima. Untuk mengenal pasti isyarat berguna dalam ICS dengan zon kepekaan berbilang rasuk mengikut parameter m 3, ia perlu dibentuk dalam satah pergerakan objek menggunakan penerima bebas.

Sebagai contoh, mari kita pertimbangkan kawasan untuk menentukan parameter denyut isyarat dan nilai m 3 untuk ICS kedudukan tunggal dengan zon kepekaan berbilang rasuk dengan nilai sebenar perbezaan sudut zon kepekaan asas. a p = 0.015 rad, saiz murid pintu masuk d = 0.05 m dan sudut antara zon sensitiviti a p = 0.3 rad.

Tempoh nadi oleh tahap sifar ditentukan oleh ungkapan

Julat takrifan tempoh nadi untuk julat kelajuan V O 6 =0.1.7.0 m/s, ialah t io =0.036... 4.0 s. Julat dinamik

Julat penentuan tempoh nadi pada tahap 0.5U maks sudah 0.036... 2.0 s, dan julat dinamik

Tempoh hadapan nadi isyarat ditentukan oleh ungkapan

Dari mana datangnya skop definisi, dan dinamik

julat

Tempoh kelewatan antara denyutan yang berlaku dalam saluran bersebelahan boleh ditentukan dengan formula:

Julat untuk menentukan nilai kelewatan ialah 0...30 s. Untuk nilai yang diterima d=0.05 m dan julat julat D o6 = 1... 10 m, julat pengesanan ialah 4.5...14.0, dan julat dinamik ialah 3.1.

Pada d=0 julat dinamik untuk semua julat Lakukan6=0...10 m.

Oleh itu, parameter pengenalpastian yang paling stabil ialah nilai t 3 /tf.

Disebabkan oleh penyegerakan kemunculan gangguan suria dalam saluran yang dipisahkan secara spatial yang dinyatakan dalam Sekt. 4.3, adalah mungkin untuk menala sepenuhnya daripadanya menggunakan parameter

Penggunaan saluran bebas memungkinkan untuk meningkatkan rintangan peranti kepada gangguan perolakan, kerana keputusan muktamad mengenai pengesanan dibuat hanya jika isyarat dikesan dalam sekurang-kurangnya dua saluran dalam selang masa tertentu ditentukan oleh kelewatan maksimum yang mungkin bagi nadi isyarat antara saluran. Dalam kes ini, kebarangkalian penggera palsu ditentukan oleh ungkapan

di manakah radar1. RLSG - kebarangkalian penggera palsu dalam saluran individu.

Analisis perbandingan kaedah untuk meningkatkan imuniti bunyi ICS. Kaedah yang dibincangkan di atas untuk meningkatkan imuniti bunyi ICSO agak pelbagai dalam intipati fizikalnya dan dalam kerumitan pelaksanaan. Setiap daripada mereka secara individu mempunyai kedua-dua kelebihan dan kekurangan tertentu. Untuk kemudahan membandingkan kaedah ini berdasarkan keseluruhan positif dan kualiti negatif Mari kita buat jadual morfologi. 4.2.

Jadual menunjukkan bahawa tiada kaedah tunggal boleh menyekat semua gangguan sepenuhnya. Walau bagaimanapun, penggunaan serentak beberapa kaedah boleh meningkatkan imuniti bunyi ICSO dengan ketara dengan sedikit komplikasi peranti secara keseluruhan. Berdasarkan gabungan kualiti positif dan negatif, gabungan yang paling disukai ialah: penapisan spektrum + penapisan frekuensi ruang + kaedah parametrik.

Mari kita pertimbangkan kaedah dan alat utama yang dilaksanakan dalam amalan dalam ICSS moden, yang memungkinkan untuk memastikan kebarangkalian pengesanan yang cukup tinggi dengan kekerapan minimum penggera palsu.

Untuk melindungi peranti penerima daripada pendedahan kepada sinaran di luar julat spektrum isyarat, langkah-langkah berikut diambil:

Tingkap input pyromodule ditutup dengan plat germanium yang tidak menghantar sinaran dengan panjang gelombang kurang daripada 2 mikron;

Tingkap pintu masuk keseluruhan CO diperbuat daripada polietilena ketumpatan tinggi, memberikan ketegaran yang mencukupi untuk mengekalkan dimensi geometri dan pada masa yang sama tidak menghantar sinaran dalam julat panjang gelombang dari 1 hingga 3 mikron;

Jadual 2. Kaedah untuk meningkatkan imuniti bunyi ICSO

Ciri-ciri positif

Kualiti negatif

Berbeza

Imuniti bunyi yang rendah kepada gangguan yang tidak berkaitan

Penapisan kekerapan

Penindasan separa gangguan solar dan perolakan

Kerumitan pelaksanaan untuk sistem berbilang saluran

Penapisan spektrum

Kemudahan pelaksanaan. Penindasan separa gangguan suria.

Gangguan perolakan tidak ditindas

Dwi jalur

Penindasan lengkap gangguan solar, Laluan pemprosesan mudah

Kemungkinan menghalang produk oleh sumber cahaya luaran. Gangguan perolakan tidak ditindas. Keperluan untuk saluran optik tambahan

Penapisan frekuensi spatial yang optimum

Penindasan separa latar belakang dan gangguan suria. Kemudahan pelaksanaan

Keperluan untuk menggunakan penerima dengan bentuk khas kawasan sensitif

Kaedah Parametrik

Penindasan separa bunyi latar belakang. Penindasan gangguan solar yang ketara

Kerumitan Laluan Pemprosesan

Kanta Fresnel dibuat dalam bentuk bulatan sepusat yang dicop pada permukaan tingkap pintu masuk yang diperbuat daripada polietilena dengan jarak fokus yang sepadan dengan ciri tahap sinaran maksimum suhu badan manusia. Sinaran panjang gelombang lain akan "kabur" apabila melalui kanta ini dan, dengan itu, dilemahkan.

Langkah-langkah ini memungkinkan untuk mengurangkan kesan gangguan daripada sumber di luar julat spektrum sebanyak beribu-ribu kali dan memastikan keupayaan ICSO untuk beroperasi dalam keadaan pencahayaan suria yang kuat, penggunaan lampu pencahayaan, dsb.

Cara perlindungan yang berkuasa terhadap gangguan haba ialah penggunaan penerima pyro dua tapak dengan pembentukan zon kepekaan dua rasuk. Isyarat lintasan manusia berlaku secara berurutan dalam setiap dua rasuk, dan hingar haba sebahagian besarnya berkorelasi dan boleh dilemahkan menggunakan litar penolakan mudah. Semua ICSO pasif moden menggunakan dua tapak, dan dalam model terkini Piroelemen empat kali ganda juga digunakan.

Pada permulaan pertimbangan kami tentang algoritma pemprosesan isyarat, kenyataan berikut mesti dibuat. Pengeluar yang berbeza mungkin menggunakan istilah yang berbeza untuk menetapkan algoritma, kerana pengeluar sering memberikan nama unik kepada algoritma pemprosesan tertentu dan menggunakannya di bawah jenamanya sendiri, walaupun pada dasarnya ia mungkin menggunakan beberapa kaedah analisis isyarat tradisional yang digunakan oleh syarikat lain .

Algoritma penapisan optimum melibatkan penggunaan bukan sahaja amplitud isyarat, tetapi semua tenaganya, iaitu, produk amplitud dan tempoh. Ciri maklumat tambahan isyarat ialah kehadiran dua bahagian depan - di pintu masuk ke "rasuk" dan pada outputnya, yang membolehkan anda menapis banyak gangguan yang mempunyai bentuk "langkah". Sebagai contoh, dalam IKSO Vision-510, unit pemprosesan menganalisis bipolariti dan simetri bentuk isyarat daripada output penerima piroelektrik pembezaan. Intipati pemprosesan adalah untuk membandingkan isyarat dengan dua ambang dan, dalam beberapa kes, untuk membandingkan amplitud dan tempoh isyarat kekutuban yang berbeza. Gabungan kaedah ini dengan pengiraan berasingan bagi lebihan ambang positif dan negatif juga mungkin. Syarikat PARADOX memberikan algoritma ini nama Analisis Kemasukan/Keluar.

Disebabkan oleh hakikat bahawa gangguan elektrik mempunyai sama ada tempoh yang singkat atau kelebihan yang curam, untuk meningkatkan imuniti bunyi adalah paling berkesan untuk menggunakan algoritma detuning - mengenal pasti kelebihan curam dan menyekat peranti output untuk tempoh tindakannya. Dengan cara ini, pengendalian CO yang stabil dicapai walaupun dalam keadaan gangguan elektrik dan radio yang sengit dalam julat daripada ratusan kilohertz hingga satu gigahertz pada kekuatan medan sehingga SE/m. Pasport untuk ICSO moden menunjukkan rintangan kepada gangguan elektromagnet dan frekuensi radio dengan kekuatan medan sehingga 20...30 V/m.

Seterusnya kaedah yang berkesan meningkatkan imuniti bunyi adalah penggunaan litar "mengira nadi" Gambar rajah sensitiviti untuk CO "isipadu" yang paling biasa mempunyai struktur berbilang rasuk. Ini bermakna apabila bergerak seseorang melintasi beberapa sinar berturut-turut. Selain itu, bilangannya adalah berkadar terus dengan bilangan sinar yang membentuk zon pengesanan CO dan jarak yang diliputi oleh seseorang. Pelaksanaan algoritma ini berbeza-beza bergantung kepada pengubahsuaian SO. Selalunya, tetapan manual suis untuk mengira bilangan denyutan tertentu digunakan. Jelas sekali, dalam hal ini, dengan peningkatan bilangan denyutan, imuniti bunyi ICSO meningkat. Untuk peranti beroperasi, seseorang mesti melintasi beberapa rasuk, tetapi ini mungkin mengurangkan keupayaan pengesanan peranti kerana kehadiran "zon mati". PARADOX ICSO menggunakan algoritma pemprosesan isyarat yang dipatenkan untuk penerima pyro APSP, yang menyediakan pensuisan automatik pengiraan nadi bergantung pada tahap isyarat. Untuk isyarat tahap tinggi, pengesan segera menjana penggera, berfungsi sebagai satu ambang, dan untuk isyarat tahap rendah ia bertukar secara automatik kepada mod pengiraan nadi. Ini mengurangkan kemungkinan penggera palsu sambil mengekalkan keupayaan pengesanan yang sama.

Algoritma pengiraan nadi berikut digunakan dalam ICSO Enforcer-QX:

SPP - pengiraan nadi dijalankan hanya untuk isyarat dengan tanda bergantian;

SGP3 - hanya kumpulan denyutan dengan kekutuban bertentangan dikira. Di sini, keadaan penggera berlaku apabila tiga kumpulan sedemikian muncul dalam masa yang ditentukan.

Dalam pengubahsuaian terkini ICSO, litar digunakan untuk meningkatkan imuniti bunyi "penerimaan disesuaikan". Di sini, ambang tindak balas secara automatik memantau tahap hingar, dan apabila ia meningkat, ia juga meningkat. Walau bagaimanapun, kaedah ini tidak bebas daripada kelemahan. Dalam corak kepekaan berbilang rasuk, kemungkinan besar satu atau lebih rasuk akan diarahkan ke kawasan gangguan yang sengit. Ini menetapkan sensitiviti minimum bagi keseluruhan peranti, termasuk rasuk yang keamatan gangguan adalah tidak penting. Ini mengurangkan kebarangkalian keseluruhan pengesanan keseluruhan peranti. Untuk menghapuskan kelemahan ini, adalah dicadangkan untuk "mengenal pasti" sinar dengan tahap hingar maksimum sebelum menghidupkan peranti dan menaunginya menggunakan skrin legap khas. Dalam beberapa pengubahsuaian peranti ia disertakan dalam pakej penghantaran.

Analisis tempoh isyarat boleh dilakukan dengan kaedah langsung mengukur masa di mana isyarat melebihi ambang tertentu, dan dalam domain frekuensi dengan menapis isyarat daripada output pengesan piroelektrik, termasuk menggunakan ambang "terapung", bergantung pada julat analisis frekuensi. Ambang tindak balas ditetapkan pada tahap rendah dalam julat frekuensi isyarat yang dikehendaki dan pada tahap yang lebih tinggi di luar julat frekuensi ini. Kaedah ini dimasukkan ke dalam Enforcer-QX ICSO dan telah dipatenkan di bawah nama IFT.

Satu lagi jenis pemprosesan yang direka untuk meningkatkan ciri-ciri ICSO ialah pampasan suhu automatik. Dalam julat suhu ambien 25...35°C, kepekaan penerima pyro berkurangan disebabkan oleh penurunan kontras haba antara badan manusia dan latar belakang, dan dengan peningkatan suhu lagi, sensitiviti meningkat semula, tetapi "dengan tanda yang bertentangan." Dalam litar pampasan suhu yang dipanggil "konvensional", suhu diukur dan apabila ia meningkat, ia secara automatik meningkat dengan lebih kuat. Pada "sebenar" atau "dua hala" pampasan, peningkatan kontras terma untuk suhu melebihi 25...35°C diambil kira. Penggunaan pampasan suhu automatik memastikan kepekaan IR yang hampir berterusan pada julat suhu yang luas. Pampasan terma sedemikian digunakan dalam ICSO daripada PARADOX dan S&K SYSTEMS.

Jenis pemprosesan yang disenaraikan boleh dilakukan dengan cara analog, digital atau gabungan. Dalam ICSO moden, kaedah pemprosesan digital semakin digunakan menggunakan mikropengawal khusus dengan ADC dan pemproses isyarat, yang membolehkan pemprosesan terperinci struktur "halus" isyarat untuk membezakannya dengan lebih baik daripada bunyi latar belakang. DALAM Kebelakangan ini Terdapat laporan mengenai pembangunan ICSO digital sepenuhnya, yang tidak menggunakan elemen analog sama sekali. Dalam ICSO ini, isyarat daripada output penerima pyro disalurkan terus kepada penukar analog-ke-digital dengan julat dinamik yang tinggi dan semua pemprosesan dilakukan dalam bentuk digital. Penggunaan pemprosesan digital sepenuhnya membolehkan anda menyingkirkan "kesan analog" seperti herotan isyarat yang mungkin, peralihan fasa dan bunyi yang berlebihan. Digital 404 menggunakan algoritma pemprosesan isyarat SHIELD yang dipatenkan, yang merangkumi APSP, dan menganalisis parameter isyarat seperti amplitud, tempoh, kekutuban, tenaga, masa naik, bentuk gelombang, masa permulaan dan susunan. Setiap jujukan isyarat dibandingkan dengan corak yang sepadan dengan pergerakan dan gangguan, malah jenis pergerakan diiktiraf dan jika kriteria penggera tidak dipenuhi, data disimpan dalam ingatan untuk analisis jujukan seterusnya atau keseluruhan jujukan ditindas. Penggunaan gabungan perisai logam dan penindasan hingar perisian memungkinkan untuk meningkatkan rintangan Digital 404 terhadap gangguan elektromagnet dan frekuensi radio kepada 30...60 V/m dalam julat frekuensi daripada 10 MHz hingga 1 GHz.

Adalah diketahui bahawa disebabkan sifat rawak isyarat berguna dan mengganggu, algoritma pemprosesan terbaik adalah berdasarkan teori penyelesaian statistik. Berdasarkan kenyataan pembangun, kaedah ini mula digunakan dalam model IKSO terkini daripada S&K SYSTEMS.

Secara umumnya, agak sukar untuk menilai secara objektif kualiti pemprosesan yang digunakan, hanya berdasarkan data pengeluar. Tanda tidak langsung CO yang mempunyai ciri taktikal dan teknikal yang tinggi mungkin ialah kehadiran penukar analog-ke-digital, mikropemproses dan sejumlah besar atur cara pemprosesan yang digunakan.

Bagaimana untuk menipu pengesan IR
Kelemahan awal kaedah pengesanan gerakan pasif IR ialah orang itu mestilah berbeza dengan jelas dalam suhu daripada objek sekeliling. Pada suhu bilik 36.6º, tiada pengesan akan membezakan seseorang daripada dinding dan perabot. Lebih teruk daripada itu: Semakin dekat suhu bilik kepada 36.6º, semakin teruk sensitiviti pengesan. Majoriti peranti moden mengimbangi sebahagian kesan ini dengan meningkatkan keuntungan pada suhu dari 30º hingga 45º (ya, pengesan juga berfungsi dengan jayanya pada perbezaan suhu yang bertentangan - jika bilik adalah +60º, pengesan akan mudah mengesan seseorang; terima kasih kepada sistem termoregulasi, badan manusia akan mengekalkan suhu kira-kira 37º). Jadi, apabila suhu luar adalah kira-kira 36º (yang sering dijumpai di negara selatan) pengesan membuka pintu dengan sangat teruk, atau, sebaliknya, disebabkan kepekaan yang sangat tinggi, ia bertindak balas terhadap sedikit nafas angin.
Selain itu, mudah untuk melindungi diri anda daripada pengesan IR dengan sebarang objek pada suhu bilik (sehelai kadbod) atau memakai kot bulu tebal dan topi supaya tangan dan muka anda tidak melekat, dan jika anda berjalan dengan perlahan, pengesan IR tidak akan melihat gangguan yang kecil dan perlahan itu.
Terdapat juga pengesyoran yang lebih eksotik di Internet, seperti lampu IR berkuasa, yang, jika dihidupkan perlahan-lahan (dengan pemalap biasa), akan memacu pengesan IR keluar dari skala, selepas itu anda boleh berjalan di hadapannya walaupun tanpa kot bulu. Di sini, bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa pengesan IR yang baik dalam kes ini akan memberikan isyarat kerosakan.
Akhirnya, masalah yang paling terkenal dengan pengesan IR ialah penyamaran. Apabila sistem dilucutkan senjata, semasa waktu perniagaan pada siang hari, anda, sebagai pelawat, datang ke premis yang diingini (sebuah kedai, contohnya) dan, mengambil masa ketika tiada sesiapa yang melihat, sekat pengesan IR dengan sekeping kertas, tutupnya dengan filem pelekat diri legap, atau isi dengan cat semburan. Ini amat sesuai untuk seseorang yang bekerja di sana sendiri. Penjaga stor dengan berhati-hati menyekat pengesan pada siang hari, memanjat melalui tingkap pada waktu malam, mengeluarkan segala-galanya, dan kemudian mengeluarkan segala-galanya dan memanggil polis - seram, mereka merompak, tetapi penggera tidak berfungsi.
Untuk melindungi daripada topeng sedemikian, teknik teknikal berikut wujud.
1. Dalam penderia gabungan (IR + gelombang mikro), adalah mungkin untuk mengeluarkan isyarat kerosakan jika penderia gelombang mikro mengesan isyarat radio yang dipantulkan besar (seseorang datang sangat dekat atau menghulurkan tangan terus ke pengesan), dan penderia IR berhenti menghasilkan isyarat . Dalam kebanyakan kes dalam kehidupan sebenar, ini tidak bermakna niat jahat penjenayah, tetapi kecuaian kakitangan - sebagai contoh, timbunan kotak yang tinggi menghalang pengesan. Walau bagaimanapun, tanpa mengira niat jahat, jika pengesan disekat, ini adalah gangguan, dan isyarat "pincang fungsi" sedemikian sangat sesuai.
2. Sesetengah panel kawalan mempunyai algoritma kawalan apabila, selepas melucutkan senjata pengesan, ia mengesan pergerakan. Iaitu, ketiadaan isyarat dianggap sebagai kerosakan sehingga seseorang melalui di hadapan sensor dan ia mengeluarkan isyarat "ada pergerakan" biasa. Fungsi ini tidak begitu mudah, kerana selalunya semua premis dilucutkan senjata, walaupun yang tidak akan dimasuki hari ini, tetapi ternyata pada waktu petang, untuk mempersenjatai premis itu semula, anda perlu pergi ke semua bilik di mana tiada sesiapa berada di situ pada siang hari, dan lambaikan tangan anda di hadapan penderia - panel kawalan akan memastikan bahawa penderia beroperasi dan akan membolehkan anda melengkapkan sistem dengan baik.
3. Akhirnya, terdapat fungsi yang dipanggil "zon berhampiran", yang pernah dimasukkan ke dalam keperluan GOST Rusia dan yang sering tersilap dipanggil "anti-masking". Intipati idea: pengesan harus mempunyai penderia tambahan yang melihat lurus ke bawah, di bawah pengesan, atau cermin berasingan, atau kanta rumit khas, secara umum, supaya tiada zon mati di bawah. (Kebanyakan pengesan mempunyai sudut tontonan yang terhad dan umumnya menghadap ke hadapan dan 60 darjah ke bawah, jadi terdapat zon mati kecil di bawah pengesan, pada paras lantai kira-kira satu meter dari dinding.) Adalah dipercayai bahawa musuh yang licik entah bagaimana akan menjadi dapat masuk ke zon mati ini dan dari sana menyekat (topeng) kanta sensor IR, dan kemudian dengan berani berjalan di sekitar seluruh bilik. Pada hakikatnya, pengesan biasanya dipasang supaya tiada cara untuk masuk ke zon mati ini tanpa memintas kawasan sensitiviti sensor. Nah, mungkin melalui dinding, tetapi kanta tambahan tidak akan membantu terhadap penjenayah menembusi dinding.

Gangguan radio dan gangguan lain
Seperti yang saya katakan, sensor IR beroperasi hampir dengan had kepekaannya, terutamanya dengan suhu bilik menghampiri 35º C. Sudah tentu, ia juga sangat terdedah kepada gangguan. Kebanyakan pengesan IR mungkin memberikan penggera palsu jika diletakkan berdekatan dengannya. telefon selular dan memanggilnya. Pada peringkat penubuhan sambungan, telefon memancarkan isyarat berkala yang kuat dengan tempoh hampir 1 Hz (dalam julat inilah isyarat tipikal daripada seseorang yang berjalan di hadapan penderia IR terletak). Beberapa watt sinaran radio agak setanding dengan mikrowatt sinaran haba manusia.
Sebagai tambahan kepada pelepasan radio, mungkin juga terdapat gangguan optik, walaupun kanta penderia IR biasanya legap dalam julat yang boleh dilihat, tetapi lampu berkuasa atau lampu depan kereta 100 W dalam julat spektrum yang berdekatan, sekali lagi, mungkin menghasilkan isyarat yang setanding dengan mikrowatt daripada seseorang dalam julat yang dikehendaki. Harapan utama ialah gangguan optik luar, sebagai peraturan, kurang fokus dan oleh itu sama-sama mempengaruhi kedua-dua elemen sensitif sensor IR, dengan itu pengesan boleh mengesan gangguan dan tidak mengeluarkan penggera palsu.

Cara untuk menambah baik penderia IR
Selama sepuluh tahun sekarang, hampir semua pengesan keselamatan IR mengandungi mikropemproses yang cukup berkuasa dan oleh itu telah menjadi kurang terdedah kepada gangguan rawak. Pengesan boleh menganalisis kebolehulangan dan parameter ciri isyarat, kestabilan jangka panjang tahap isyarat latar belakang, yang telah meningkatkan imuniti terhadap gangguan dengan ketara.
Penderia IR, pada dasarnya, tidak berdaya melawan penjenayah di sebalik skrin legap, tetapi terdedah kepada pengaruh aliran haba daripada peralatan kawalan iklim dan pencahayaan luar (melalui tingkap). Penderia gerakan gelombang mikro (radio), sebaliknya, mampu menghasilkan isyarat palsu, mengesan pergerakan di belakang dinding telus radio, di luar bilik yang dilindungi. Mereka juga lebih terdedah kepada gangguan radio. Pengesan gelombang mikro IR + gabungan boleh digunakan mengikut skema "DAN", yang secara signifikan mengurangkan kemungkinan penggera palsu, dan mengikut skema "ATAU" untuk premis kritikal terutamanya, yang secara praktikal menghapuskan kemungkinan mengatasinya.
Penderia IR tidak dapat membezakan antara orang kecil dan anjing besar. Terdapat beberapa penderia di mana kepekaan terhadap pergerakan objek kecil dikurangkan dengan ketara melalui penggunaan penderia 4 kawasan dan kanta khas. Dalam kes ini, isyarat dari orang yang tinggi dan dari anjing pendek boleh dibezakan dengan beberapa kebarangkalian. Anda perlu memahami dengan baik bahawa, pada dasarnya, mustahil untuk membezakan sepenuhnya remaja bongkok dari Rottweiler yang berdiri di atas kaki belakangnya. Namun begitu, kemungkinan penggera palsu boleh dikurangkan dengan ketara.
Beberapa tahun yang lalu, sensor yang lebih kompleks muncul - dengan 64 kawasan sensitif. Sebenarnya, ini ialah pengimejan terma ringkas dengan matriks elemen 8 x 8. Dilengkapi dengan pemproses yang berkuasa, penderia sedemikian (memanggilnya sebagai "pengesan" terlalu banyak untuk dikatakan) mampu menentukan saiz dan jarak ke sasaran panas yang bergerak, kelajuan dan arah pergerakannya - 10 tahun yang lalu penderia tersebut telah dianggap sebagai kemuncak teknologi untuk peluru berpandu homing, tetapi kini digunakan untuk pertahanan daripada pencuri biasa. Nampaknya, kami tidak lama lagi akan terbiasa memanggil robot kecil yang membangunkan anda pada waktu malam dengan perkataan "sensor IR" dengan perkataan: "Maaf, tuan, tetapi pencuri, tuan, mereka mahu teh. Patutkah saya menghidangkan teh kepada mereka sekarang atau meminta mereka menunggu sementara awak mandi dan mengambil pistol awak?”

Pada masa ini, pengesan elektro-optik inframerah (IR) pasif menduduki kedudukan utama apabila memilih untuk melindungi premis daripada pencerobohan yang tidak dibenarkan di kemudahan keselamatan. Penampilan estetik, kemudahan pemasangan, konfigurasi dan penyelenggaraan sering memberi mereka keutamaan berbanding cara pengesanan lain.

Pengesan inframerah optik-elektronik (IR) pasif (ia sering dipanggil penderia gerakan) mengesan fakta penembusan manusia ke dalam bahagian ruang yang dilindungi (terkawal), menjana isyarat penggera dan, dengan membuka kenalan geganti eksekutif (pemantauan). geganti stesen), hantar isyarat "penggera" kepada peralatan amaran . Peranti terminal (TD) sistem penghantaran pemberitahuan (TPS) atau panel kawalan penggera kebakaran (PPKOP) boleh digunakan sebagai cara amaran. Sebaliknya, peranti yang disebut di atas (CU atau Panel Kawalan) menghantar pemberitahuan penggera yang diterima melalui pelbagai saluran penghantaran data ke stesen pemantauan pusat (CMS) atau konsol keselamatan tempatan.

Prinsip operasi pengesan IR optik-elektronik pasif adalah berdasarkan persepsi perubahan tahap sinaran inframerah latar belakang suhu, sumbernya adalah badan seseorang atau haiwan kecil, serta semua jenis objek dalam bidang penglihatan mereka.

Sinaran inframerah ialah haba yang dipancarkan oleh semua badan yang dipanaskan. Dalam pengesan IR optik-elektronik pasif, sinaran inframerah mengenai kanta Fresnel, selepas itu ia difokuskan pada unsur piroelektrik sensitif yang terletak pada paksi optik kanta (Rajah 1).

Pengesan IR pasif menerima aliran tenaga inframerah daripada objek dan ditukarkan oleh penerima pyro menjadi isyarat elektrik, yang datang melalui penguat dan litar pemprosesan isyarat kepada input penjana penggera (Gamb. 1)1.

Untuk membolehkan penceroboh dikesan oleh penderia IR pasif, syarat berikut mesti dipenuhi:

    . penceroboh mesti menyeberangi rasuk zon kepekaan sensor dalam arah melintang;
    . pergerakan pesalah mesti berlaku dalam julat kelajuan tertentu;
    . Kepekaan sensor mestilah mencukupi untuk mencatatkan perbezaan suhu antara permukaan badan penceroboh (dengan mengambil kira pengaruh pakaiannya) dan latar belakang (dinding, lantai).

Sensor IR pasif terdiri daripada tiga elemen utama:

    . sistem optik yang membentuk corak arah penderia dan menentukan bentuk dan jenis zon sensitiviti spatial;
    . penerima pyro yang mendaftarkan sinaran haba manusia;
    . unit pemprosesan isyarat penerima pyro, yang memisahkan isyarat yang disebabkan oleh orang yang bergerak dari latar belakang gangguan asal semula jadi dan buatan.

Bergantung pada reka bentuk kanta Fresnel, pengesan IR optik-elektronik pasif mempunyai dimensi geometri yang berbeza bagi ruang terkawal dan boleh sama ada dengan zon pengesanan isipadu, atau dengan permukaan atau linear. Julat tindakan pengesan tersebut terletak dalam julat dari 5 hingga 20 m Kemunculan pengesan ini ditunjukkan dalam Rajah. 2.

Sistem optik

Penderia IR moden dicirikan oleh pelbagai jenis corak sinaran yang mungkin. Zon kepekaan penderia IR ialah satu set sinar pelbagai konfigurasi yang menyimpang daripada penderia dalam arah jejari dalam satu atau beberapa satah. Disebabkan oleh fakta bahawa pengesan IR menggunakan penerima piroelektrik dwi, ​​setiap rasuk dalam satah mendatar dibahagikan kepada dua:

Zon sensitiviti pengesan boleh kelihatan seperti:

    . satu atau beberapa rasuk sempit tertumpu dalam sudut kecil;
    . beberapa rasuk sempit dalam satah menegak (halangan jejari);
    . satu rasuk lebar dalam satah menegak (tirai pepejal) atau dalam bentuk tirai berbilang kipas;
    . beberapa rasuk sempit dalam satah mendatar atau condong (zon satu peringkat permukaan);
    . beberapa rasuk sempit dalam beberapa satah condong (zon berbilang peringkat volumetrik).
    . Dalam kes ini, adalah mungkin untuk menukar dalam julat luas panjang zon kepekaan (dari 1 m hingga 50 m), sudut tontonan (dari 30° hingga 180°, untuk sensor siling 360°), sudut kecenderungan setiap rasuk (dari 0° hingga 90°), sinar nombor (dari 1 hingga beberapa dozen).

Kepelbagaian dan konfigurasi kompleks bagi bentuk zon sensitiviti adalah disebabkan oleh faktor berikut:

    . keinginan pembangun untuk memastikan serba boleh apabila melengkapkan bilik dengan konfigurasi yang berbeza - bilik kecil, koridor panjang, pembentukan zon sensitiviti berbentuk khas, contohnya dengan zon mati (lorong) untuk haiwan peliharaan berhampiran lantai, dsb.;
    . keperluan untuk memastikan sensitiviti seragam pengesan IR ke atas isipadu yang dilindungi.

Adalah dinasihatkan untuk memikirkan keperluan sensitiviti seragam dengan lebih terperinci. Isyarat pada output pengesan piroelektrik, semua perkara lain adalah sama, adalah lebih besar, lebih besar tahap pertindihan oleh penceroboh dalam zon kepekaan pengesan dan lebih kecil lebar rasuk dan jarak kepada pengesan. Untuk mengesan penceroboh pada jarak yang besar (10...20 m), adalah wajar bahawa lebar rasuk dalam satah menegak tidak melebihi 5°...10° dalam kes ini, orang itu hampir sepenuhnya menghalang rasuk , yang memastikan sensitiviti maksimum. Pada jarak yang lebih pendek, sensitiviti pengesan dalam rasuk ini meningkat dengan ketara, yang boleh membawa kepada penggera palsu, contohnya, dari haiwan kecil. Untuk mengurangkan sensitiviti yang tidak sekata, sistem optik digunakan yang membentuk beberapa rasuk serong, manakala pengesan IR dipasang pada ketinggian melebihi ketinggian manusia. Jumlah panjang zon sensitiviti dengan itu dibahagikan kepada beberapa zon, dan rasuk "paling dekat" dengan pengesan biasanya dibuat lebih lebar untuk mengurangkan kepekaan. Ini memastikan kepekaan yang hampir berterusan terhadap jarak, yang pada satu tangan membantu mengurangkan penggera palsu, dan sebaliknya meningkatkan keupayaan pengesanan dengan menghapuskan zon mati berhampiran pengesan.

Apabila membina sistem optik penderia IR, perkara berikut boleh digunakan:

    . Kanta Fresnel - kanta muka (bersegmen), yang merupakan plat plastik dengan beberapa segmen kanta prismatik dicop padanya;
    . optik cermin - beberapa cermin berbentuk khas dipasang dalam sensor, memfokuskan sinaran terma ke pengesan piroelektrik;
    . gabungan optik menggunakan kedua-dua cermin dan kanta Fresnel.
    . Kebanyakan penderia PIR menggunakan kanta Fresnel. Kelebihan kanta Fresnel termasuk:
    . kesederhanaan reka bentuk pengesan berdasarkan mereka;
    . harga rendah;
    . keupayaan untuk menggunakan satu sensor dalam pelbagai aplikasi menggunakan kanta yang boleh ditukar ganti.

Biasanya, setiap segmen kanta Fresnel membentuk pancaran corak sinaran sendiri. Penggunaan teknologi pembuatan kanta moden memungkinkan untuk memastikan sensitiviti pengesan yang hampir berterusan untuk semua rasuk disebabkan oleh pemilihan dan pengoptimuman parameter setiap segmen kanta: kawasan segmen, sudut kecenderungan dan jarak ke penerima pyro, ketelusan, pemantulan, tahap nyahfokus. Baru-baru ini, teknologi untuk pembuatan kanta Fresnel dengan geometri tepat yang kompleks telah dikuasai, yang memberikan peningkatan 30% dalam tenaga yang dikumpul berbanding dengan kanta standard dan, dengan itu, peningkatan tahap isyarat berguna daripada seseorang pada jarak jauh. Bahan dari mana kanta moden dibuat memberikan perlindungan untuk penerima pyro daripada cahaya putih. Kesan berikut boleh menyebabkan sensor IR tidak berfungsi dengan memuaskan: haba mengalir, akibat daripada pemanasan komponen elektrik penderia, serangga yang jatuh pada penerima api yang sensitif, kemungkinan pantulan semula sinaran inframerah daripada bahagian dalaman pengesan. Untuk menghapuskan kesan ini, penderia IR generasi terbaharu menggunakan ruang tertutup khas di antara kanta dan penerima pyro (optik tertutup), contohnya, dalam penderia IR baharu daripada PYRONIX dan C&K. Menurut pakar, kanta Fresnel berteknologi tinggi moden boleh dikatakan tidak kalah dalam ciri optiknya berbanding optik cermin.

Optik cermin sebagai satu-satunya elemen sistem optik digunakan agak jarang. Penderia IR dengan optik cermin dihasilkan, contohnya, oleh SENTROL dan ARITECH. Kelebihan optik cermin adalah keupayaan untuk memfokus dengan lebih tepat dan, sebagai hasilnya, meningkatkan kepekaan, yang membolehkan anda mengesan penceroboh pada jarak jauh. Penggunaan beberapa cermin berbentuk khas, termasuk yang berbilang segmen, memungkinkan untuk memberikan kepekaan jarak yang hampir malar, dan kepekaan ini pada jarak jauh adalah lebih kurang 60% lebih tinggi daripada untuk kanta Fresnel ringkas. Menggunakan optik cermin, lebih mudah untuk melindungi zon berhampiran yang terletak betul-betul di bawah tapak pemasangan sensor (zon anti-sabotaj yang dipanggil). Dengan analogi dengan kanta Fresnel yang boleh diganti, sensor IR dengan optik cermin dilengkapi dengan topeng cermin boleh tanggal yang boleh diganti, penggunaannya membolehkan anda memilih bentuk zon kepekaan yang diperlukan dan memungkinkan untuk menyesuaikan sensor ke pelbagai konfigurasi premis yang dilindungi .

Pengesan IR moden berkualiti tinggi menggunakan gabungan kanta Fresnel dan optik cermin. Dalam kes ini, kanta Fresnel digunakan untuk membentuk zon kepekaan pada jarak sederhana, dan optik cermin digunakan untuk membentuk zon anti-tamper di bawah sensor dan untuk menyediakan jarak pengesanan yang sangat panjang.

Penerima pyro:

Sistem optik memfokuskan sinaran IR pada penerima piroelektrik, yang dalam penderia IR menggunakan penukar piroelektrik semikonduktor ultra-sensitif yang mampu merekodkan perbezaan beberapa persepuluh darjah antara suhu badan seseorang dan latar belakang. Perubahan suhu ditukar kepada isyarat elektrik, yang, selepas pemprosesan yang sesuai, mencetuskan penggera. Penderia IR biasanya menggunakan dwi (differential, DUAL) pyroelements. Ini disebabkan oleh fakta bahawa satu pyroelement bertindak balas dengan cara yang sama kepada sebarang perubahan suhu, tanpa mengira apa yang disebabkan oleh - badan manusia atau, sebagai contoh, memanaskan bilik, yang membawa kepada peningkatan kekerapan palsu. penggera. Dalam litar pembezaan, isyarat satu pyroelement dikurangkan daripada yang lain, yang memungkinkan untuk menyekat gangguan yang berkaitan dengan perubahan suhu latar belakang dengan ketara, serta mengurangkan pengaruh cahaya dan gangguan elektromagnet dengan ketara. Isyarat daripada orang yang bergerak muncul pada output unsur piroelektrik berganda hanya apabila orang itu melintasi pancaran zon kepekaan dan merupakan isyarat bipolar yang hampir simetri, bentuknya hampir dengan tempoh sinusoid. Atas sebab ini, rasuk itu sendiri untuk elemen piroelektrik berganda dipecahkan kepada dua dalam satah mendatar. Dalam model terkini penderia IR, untuk mengurangkan lagi kekerapan penggera palsu, unsur pyroelektrik empat kali ganda (QUAD atau DOUBLE DUAL) digunakan - ini adalah dua penderia piroelektrik dwi yang terletak dalam satu sensor (biasanya diletakkan satu di atas yang lain). Jejari cerapan penerima pyro ini dibuat berbeza, dan oleh itu sumber terma tempatan penggera palsu tidak akan diperhatikan dalam kedua-dua penerima pyro pada masa yang sama. Dalam kes ini, geometri penempatan penerima pyro dan litar sambungannya dipilih sedemikian rupa sehingga isyarat daripada seseorang adalah kekutuban yang bertentangan, dan gangguan elektromagnet menyebabkan isyarat dalam dua saluran kekutuban yang sama, yang membawa kepada penindasan. daripada jenis gangguan ini. Untuk unsur pyroelektrik empat kali ganda, setiap rasuk dibahagikan kepada empat (lihat Rajah 2), dan oleh itu jarak pengesanan maksimum apabila menggunakan optik yang sama adalah lebih kurang separuh, kerana untuk pengesanan yang boleh dipercayai seseorang mesti, dengan ketinggiannya, menyekat kedua-dua rasuk daripada dua piroelektrik. pengesan. Jarak pengesanan bagi unsur pyroelek empat boleh ditingkatkan dengan menggunakan optik ketepatan yang membentuk rasuk yang lebih sempit. Satu lagi cara untuk membetulkan keadaan ini sedikit sebanyak ialah penggunaan pyroelements dengan geometri jalinan kompleks, yang digunakan oleh syarikat PARADOX dalam penderianya.

Blok pemprosesan isyarat

Unit pemprosesan isyarat penerima pyro mesti memastikan pengiktirafan yang boleh dipercayai bagi isyarat berguna daripada orang yang bergerak dengan latar belakang gangguan. Untuk penderia IR, jenis dan sumber utama gangguan yang boleh menyebabkan penggera palsu ialah:

    . sumber haba, penyaman udara dan unit penyejukan;
    . pergerakan udara konvensional;
    . sinaran suria dan sumber cahaya buatan;
    . gangguan elektromagnet dan radio (kenderaan dengan motor elektrik, kimpalan elektrik, talian kuasa, pemancar radio berkuasa, nyahcas elektrostatik);
    . kejutan dan getaran;
    . tekanan haba kanta;
    . serangga dan haiwan kecil.

Pengenalpastian unit pemprosesan isyarat berguna terhadap latar belakang gangguan adalah berdasarkan analisis parameter isyarat pada output pengesan piroelektrik. Parameter ini ialah saiz isyarat, bentuk dan tempohnya. Isyarat daripada seseorang yang melintasi rasuk zon kepekaan sensor IR ialah isyarat bipolar yang hampir simetri, tempohnya bergantung pada kelajuan pergerakan penceroboh, jarak ke sensor, lebar rasuk, dan boleh lebih kurang 0.02...10 s dengan julat kelajuan pergerakan yang direkodkan 0 ,1…7 m/s. Isyarat gangguan kebanyakannya tidak simetri atau mempunyai tempoh yang berbeza daripada isyarat berguna (lihat Rajah 3). Isyarat yang ditunjukkan dalam angka adalah sangat anggaran;

Parameter utama yang dianalisis oleh semua sensor ialah magnitud isyarat. Dalam sensor yang paling mudah, parameter yang direkodkan ini adalah satu-satunya, dan analisisnya dijalankan dengan membandingkan isyarat dengan ambang tertentu, yang menentukan kepekaan sensor dan mempengaruhi kekerapan penggera palsu. Untuk meningkatkan rintangan kepada penggera palsu, penderia mudah menggunakan kaedah pengiraan nadi, yang mengira berapa kali isyarat melebihi ambang (iaitu, pada dasarnya, berapa kali penceroboh melintasi rasuk atau berapa banyak rasuk yang dia lalui). Dalam kes ini, penggera tidak dikeluarkan pada kali pertama ambang melebihi, tetapi hanya jika, dalam masa tertentu, bilangan melebihi menjadi lebih besar daripada nilai yang ditentukan (biasanya 2...4). Kelemahan kaedah pengiraan nadi adalah kemerosotan sensitiviti, yang amat ketara untuk penderia dengan zon kepekaan seperti tirai tunggal dan seumpamanya, apabila penceroboh hanya boleh melintasi satu rasuk. Sebaliknya, apabila mengira denyutan, penggera palsu mungkin disebabkan oleh gangguan berulang (contohnya, elektromagnet atau getaran).

Dalam penderia yang lebih kompleks, unit pemprosesan menganalisis bipolariti dan simetri bentuk isyarat daripada keluaran penerima piroelektrik pembezaan. Pelaksanaan khusus pemprosesan sedemikian dan istilah yang digunakan untuk merujuknya1 mungkin berbeza dari pengilang ke pengilang. Intipati pemprosesan adalah untuk membandingkan isyarat dengan dua ambang (positif dan negatif) dan, dalam beberapa kes, untuk membandingkan magnitud dan tempoh isyarat kekutuban yang berbeza. Gabungan kaedah ini dengan pengiraan berasingan bagi lebihan ambang positif dan negatif juga mungkin.

Analisis tempoh isyarat boleh dijalankan sama ada dengan kaedah langsung mengukur masa semasa isyarat melebihi ambang tertentu, atau dalam domain frekuensi dengan menapis isyarat daripada output penerima pyro, termasuk menggunakan "terapung" ” ambang, bergantung pada julat analisis frekuensi.

Satu lagi jenis pemprosesan yang direka untuk meningkatkan prestasi penderia IR ialah pampasan terma automatik. Dalam julat suhu ambien 25°C...35°C, sensitiviti penerima pyro berkurangan disebabkan oleh penurunan kontras terma antara badan manusia dan latar belakang dengan peningkatan suhu lagi, sensitiviti meningkat semula , tetapi "dengan tanda yang bertentangan." Dalam apa yang dipanggil litar pampasan terma "konvensional", suhu diukur, dan apabila ia meningkat, keuntungan meningkat secara automatik. Pampasan "Benar" atau "dua hala" mengambil kira peningkatan kontras haba untuk suhu melebihi 25°C...35°C. Penggunaan pampasan suhu automatik memastikan sensitiviti hampir berterusan bagi penderia IR pada julat suhu yang luas.

Jenis pemprosesan yang disenaraikan boleh dilakukan dengan cara analog, digital atau gabungan. Penderia IR moden semakin menggunakan kaedah pemprosesan digital menggunakan mikropengawal khusus dengan ADC dan pemproses isyarat, yang membolehkan pemprosesan terperinci struktur halus isyarat untuk membezakannya dengan lebih baik daripada bunyi latar belakang. Baru-baru ini, terdapat laporan mengenai pembangunan sensor IR digital sepenuhnya yang tidak menggunakan elemen analog sama sekali.
Seperti yang diketahui, disebabkan sifat rawak isyarat berguna dan mengganggu, algoritma pemprosesan terbaik adalah berdasarkan teori penyelesaian statistik.

Elemen perlindungan lain untuk pengesan IR

Dalam sensor IR direka untuk penggunaan profesional, apa yang dipanggil skim anti-topeng digunakan. Intipati masalahnya ialah penderia IR konvensional boleh dilumpuhkan oleh penceroboh dengan terlebih dahulu (apabila sistem tidak bersenjata) merakam atau mengecat di atas tetingkap input penderia. Untuk memerangi kaedah memintas penderia IR ini, skim anti-penutup digunakan. Kaedah ini berdasarkan penggunaan saluran sinaran IR khas, yang dicetuskan apabila topeng atau halangan reflektif muncul pada jarak yang dekat dari sensor (dari 3 hingga 30 cm). Litar anti-topeng beroperasi secara berterusan semasa sistem dilucutkan senjata. Apabila fakta pelekat dikesan oleh pengesan khas, isyarat tentang perkara ini dihantar dari sensor ke panel kawalan, yang, bagaimanapun, tidak mengeluarkan penggera sehingga tiba masanya untuk melengkapkan sistem. Pada masa inilah pengendali akan diberi maklumat mengenai penyamaran. Lebih-lebih lagi, jika pelekat ini tidak disengajakan (serangga besar, rupa objek besar untuk beberapa lama berhampiran sensor, dsb.) dan pada masa penggera ditetapkan ia telah mengosongkan dirinya sendiri, isyarat penggera tidak dikeluarkan.

Satu lagi elemen keselamatan yang hampir semua pengesan IR moden dilengkapi ialah penderia gangguan kenalan, yang menandakan percubaan untuk membuka atau memecah masuk ke dalam perumahan penderia. Geganti penderia tamper dan masking disambungkan ke gelung keselamatan yang berasingan.

Untuk menghapuskan pencetus sensor IR daripada haiwan kecil, sama ada kanta khas dengan zon mati (Pet Alley) dari aras lantai hingga ketinggian kira-kira 1 m digunakan, atau kaedah pemprosesan isyarat khas digunakan. Perlu diambil kira bahawa pemprosesan isyarat khas membolehkan haiwan diabaikan hanya jika ia berat keseluruhan tidak melebihi 7...15 kg, dan mereka boleh mendekati sensor tidak lebih dekat daripada 2 m Jadi jika terdapat kucing melompat di dalam bilik yang dilindungi, maka perlindungan sedemikian tidak akan membantu.

Untuk melindungi daripada gangguan elektromagnet dan radio, pelekap permukaan padat dan perisai logam digunakan.

Pemasangan pengesan

Pengesan IR optik-elektronik pasif mempunyai satu kelebihan yang luar biasa berbanding jenis peranti pengesanan yang lain. Ia mudah untuk memasang, mengkonfigurasi dan Penyelenggaraan. Pengesan jenis ini boleh dipasang sama ada pada permukaan rata dinding galas beban atau di sudut bilik. Terdapat pengesan yang diletakkan di siling.

Pemilihan yang cekap dan penggunaan pengesan yang betul secara taktikal adalah kunci kepada operasi yang boleh dipercayai peranti, dan keseluruhan sistem keselamatan secara keseluruhan!

Apabila memilih jenis dan bilangan sensor untuk memastikan perlindungan objek tertentu, seseorang harus mengambil kira kemungkinan laluan dan kaedah penembusan penceroboh, tahap kebolehpercayaan pengesanan yang diperlukan; kos untuk pemerolehan, pemasangan dan operasi penderia; ciri objek; ciri taktikal dan teknikal penderia. Ciri penderia pasif IR ialah serba boleh - dengan penggunaannya adalah mungkin untuk menyekat pelbagai jenis bilik, struktur dan objek daripada mendekati dan masuk: tingkap, ruang pameran, kaunter, pintu, dinding, siling, sekatan, peti besi dan objek individu , koridor, volum bilik. Selain itu, dalam beberapa kes, sejumlah besar penderia tidak akan diperlukan untuk melindungi setiap struktur; ia mungkin mencukupi untuk menggunakan satu atau beberapa penderia dengan konfigurasi zon sensitiviti yang diperlukan. Mari kita lihat beberapa ciri menggunakan penderia IR.

Prinsip umum menggunakan penderia IR - sinar zon sensitiviti mestilah berserenjang dengan arah pergerakan penceroboh yang dimaksudkan. Lokasi pemasangan sensor harus dipilih sedemikian rupa untuk meminimumkan zon mati yang disebabkan oleh kehadiran objek besar di kawasan terlindung yang menghalang rasuk (contohnya, perabot, tumbuhan dalaman). Jika pintu di dalam bilik terbuka ke dalam, anda harus mempertimbangkan kemungkinan menutup penceroboh dengan pintu terbuka. Jika bintik mati tidak dapat dihapuskan, pelbagai penderia harus digunakan. Apabila menyekat objek individu, penderia atau penderia mesti dipasang supaya sinar zon kepekaan menyekat semua kemungkinan pendekatan ke objek yang dilindungi.

Julat ketinggian penggantungan yang dibenarkan yang dinyatakan dalam dokumentasi (ketinggian minimum dan maksimum) mesti dipatuhi. Ini terutamanya terpakai kepada corak sinaran dengan rasuk condong: jika ketinggian ampaian melebihi maksimum yang dibenarkan, ini akan membawa kepada penurunan isyarat dari zon jauh dan peningkatan dalam zon mati di hadapan sensor, tetapi jika ketinggian penggantungan adalah kurang daripada minimum yang dibenarkan, ini akan membawa kepada penurunan dalam pengesanan julat sambil mengurangkan zon mati di bawah sensor pada masa yang sama.

1. Pengesan dengan zon pengesanan volumetrik (Rajah 3, a, b), sebagai peraturan, dipasang di sudut bilik pada ketinggian 2.2-2.5 m Dalam kes ini, mereka sama rata menutup kelantangan bilik terlindung.

2. Meletakkan pengesan pada siling adalah lebih baik di dalam bilik dengan siling tinggi dari 2.4 hingga 3.6 m Pengesan ini mempunyai zon pengesanan yang lebih padat (Rajah 3, c), dan operasinya kurang terjejas oleh perabot sedia ada.

3. Pengesan dengan zon pengesanan permukaan (Gamb. 4) digunakan untuk melindungi perimeter, contohnya, dinding tidak kekal, bukaan pintu atau tingkap, dan juga boleh digunakan untuk mengehadkan akses kepada mana-mana barang berharga. Zon pengesanan peranti sedemikian harus diarahkan, sebagai pilihan, di sepanjang dinding dengan bukaan. Sesetengah pengesan boleh dipasang terus di atas bukaan.

4. Pengesan dengan zon pengesanan linear (Rajah 5) digunakan untuk melindungi koridor panjang dan sempit.

Gangguan dan positif palsu

Apabila menggunakan pengesan IR optik-elektronik pasif, adalah perlu untuk mengingati kemungkinan penggera palsu yang berlaku akibat pelbagai jenis gangguan.

Gangguan sifat terma, cahaya, elektromagnet atau getaran boleh menyebabkan penggera palsu penderia IR. Walaupun fakta bahawa penderia IR moden mempunyai tahap perlindungan yang tinggi terhadap pengaruh ini, masih dinasihatkan untuk mematuhi cadangan berikut:

    . Untuk melindungi daripada aliran udara dan habuk, tidak disyorkan untuk meletakkan sensor berdekatan dengan sumber aliran udara (pengudaraan, tingkap terbuka);
    . Elakkan pendedahan langsung penderia kepada cahaya matahari dan cahaya terang; apabila memilih lokasi pemasangan, kemungkinan pendedahan kepada cahaya untuk masa yang singkat pada awal pagi atau pada waktu matahari terbenam, apabila matahari rendah di atas ufuk, atau pendedahan kepada lampu kenderaan yang lalu di luar harus diambil kira;
    . Semasa mempersenjatai, adalah dinasihatkan untuk mematikan kemungkinan sumber gangguan elektromagnet yang kuat, khususnya sumber cahaya yang tidak berdasarkan lampu pijar: lampu pendarfluor, neon, merkuri, natrium;
    . untuk mengurangkan pengaruh getaran, adalah dinasihatkan untuk memasang sensor pada modal atau struktur menanggung beban;
    . Ia tidak disyorkan untuk menghalakan sensor pada sumber haba (radiator, dapur) dan objek bergerak (tumbuhan, langsir), ke arah kehadiran haiwan peliharaan.

Gangguan terma - disebabkan oleh pemanasan latar belakang suhu apabila terdedah kepada sinaran suria, udara perolakan mengalir daripada operasi radiator sistem pemanasan, penghawa dingin, dan draf.
Gangguan elektromagnet - disebabkan oleh gangguan daripada sumber pelepasan elektrik dan radio kepada elemen individu bahagian elektronik pengesan.
Gangguan luar - dikaitkan dengan pergerakan haiwan kecil (anjing, kucing, burung) dalam zon pengesan pengesan. Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci semua faktor yang mempengaruhi operasi normal pengesan IR optik-elektronik pasif.

Gangguan haba

Ini adalah faktor yang paling berbahaya, yang dicirikan oleh perubahan dalam latar belakang suhu ambien. Pendedahan kepada sinaran suria menyebabkan peningkatan tempatan dalam suhu bahagian individu dinding bilik.

Gangguan perolakan disebabkan oleh pengaruh arus udara yang bergerak, contohnya dari draf dengan tingkap terbuka, retak di bukaan tingkap, serta semasa operasi peranti pemanasan isi rumah - radiator dan penghawa dingin.

Gangguan elektromagnet

Ia berlaku apabila mana-mana sumber sinaran elektrik dan radio dihidupkan, seperti peralatan pengukur dan isi rumah, lampu, motor elektrik dan peranti pemancar radio. Gangguan yang kuat juga boleh disebabkan oleh sambaran petir.

Gangguan luar

Serangga kecil seperti lipas, lalat dan tebuan boleh menjadi sumber gangguan unik dalam pengesan IR optik-elektronik pasif. Jika ia bergerak terus di sepanjang kanta Fresnel, penggera palsu jenis pengesan ini mungkin berlaku. Semut rumah yang dipanggil, yang boleh masuk ke dalam pengesan dan merangkak terus pada elemen piroelektrik, juga menimbulkan bahaya.

Ralat pemasangan

Tempat istimewa dalam operasi yang salah atau tidak betul pengesan IR optik-elektronik pasif diduduki oleh ralat pemasangan semasa melakukan kerja memasang jenis peranti ini. Marilah kita memberi perhatian kepada contoh yang menarik tentang peletakan pengesan IR yang salah untuk mengelakkan ini dalam amalan.

Dalam Rajah. 6 a; 7 a dan 8 a menunjukkan pemasangan pengesan yang betul dan betul. Anda hanya perlu memasangnya dengan cara ini dan bukan dengan cara lain!

Dalam Rajah 6 b, c; 7 b, c dan 8 b, c membentangkan pilihan pemasangan yang salah pengesan IR optik-elektronik pasif. Dengan pemasangan ini, pencerobohan sebenar ke dalam premis yang dilindungi mungkin terlepas tanpa mengeluarkan isyarat "Penggera".

Jangan pasang pengesan optik-elektronik pasif sedemikian rupa sehingga ia terdedah kepada pancaran langsung atau pantulan cahaya matahari, serta lampu hadapan kenderaan yang lalu lalang.
Jangan halakan zon pengesan pengesan ke elemen pemanas sistem pemanasan dan penyaman udara, pada langsir dan langsir yang mungkin bergoyang akibat draf.
Jangan letakkan pengesan optik-elektronik pasif berhampiran sumber sinaran elektromagnet.
Tutup semua lubang pengesan IR optik-elektronik pasif dengan pengedap yang dibekalkan bersama produk.
Musnahkan serangga yang terdapat di kawasan yang dilindungi.

Pada masa ini, terdapat pelbagai jenis alat pengesanan, berbeza dalam prinsip operasi, skop, reka bentuk dan ciri prestasi.

Pilihan yang betul bagi pengesan IR optik-elektronik pasif dan lokasi pemasangannya adalah kunci kepada pengendalian sistem penggera keselamatan yang boleh dipercayai.

Semasa menulis artikel ini, bahan digunakan, antara lain, daripada majalah "Sistem Keselamatan" No. 4, 2013

Penderia gerakan ialah peranti yang membolehkan anda mengenal pasti sebarang pergerakan di kawasan tanggungjawab anda. Tahap logik elektronik digital biasanya digunakan sebagai isyarat tindak balas. Akibatnya, adalah mungkin untuk mengesan kehadiran pergerakan dalam rangka sistem penggera, pencahayaan, kawalan automatik pintu, dsb.

Jenis dan prinsip operasi penderia gerakan

Penderia gerakan inframerah pasif

DALAM kesusasteraan Rusia Lebih kerap kita bercakap tentang penderia gerakan inframerah pasif (PIR). Kategori produk ini mempunyai beberapa kelemahan. Biasanya, sensor inframerah pasif berfungsi berdasarkan kesan piroelektrik: ia merasakan haba dari jauh. Pemaju, sebagai peraturan, menyesuaikan diri dengan suhu badan manusia dan menangkap gelombang inframerah pertengahan di kawasan 10 mikron. Ini jauh lebih rendah daripada sinaran yang boleh dilihat, saya masih ingat sebuah filem dengan penyertaan Arnie yang hebat dan pemburuan untuk Predator. Sistem deria makhluk asing bertindak balas terhadap gelombang haba.

Atas sebab ini, sensor inframerah pasif boleh ditipu. Ini tidak digunakan dalam sistem penggera yang serius. Penderia gerakan piroelektrik mengandungi kristal yang menukar panjang gelombang tertentu kepada cas elektrik. Untuk menghapuskan gangguan pada input terdapat penapis dalam bentuk kanta silikon. Ia sangat mengehadkan spektrum sinaran masuk, contohnya, dari 7 hingga 15 mikron, mengurangkan tahap gangguan luaran.

Sebagai peraturan, sistem terdiri daripada dua bahagian untuk mendaftarkan latar belakang luaran secara serentak. Tingkap cip yang menghantar sinaran terbahagi kepada dua bahagian yang setara, masing-masing menghadap jauh dari pusat. Akibatnya, jika terdapat badan hangat yang bergerak dalam bidang pandangan tingkap, perbezaannya akan menjadi jelas. Pembangun memberi jaminan bahawa, terima kasih kepada kanta Fresnel, kuasa kira-kira 1 μW sudah cukup untuk mendapatkan tindak balas. Berdasarkan perkara di atas, kebanyakan penderia gerakan inframerah pasif memerlukan masa dan latihan. Untuk tempoh yang singkat, tiada objek bergerak harus memasuki medan pandangan kanta.

Tempoh berlangsung sehingga satu minit, maka ia dibenarkan untuk menggunakan penderia gerakan. Prinsip penghantaran isyarat berbeza-beza. Sebagai peraturan, pengeluar menghasilkan sensor dan pengawal pelbagai fungsi yang sepadan dalam satu siri litar mikro, dengan tugas bekerja dengan jenis peralatan yang disertakan. Ini memungkinkan untuk mencipta sistem yang kompleks. Tahap sepadan, sebagai contoh, dengan unit logik CMOS, atau menghasilkan satu siri denyutan frekuensi tertentu. Penderia inframerah pasif diketahui, dengan keupayaan untuk mengkonfigurasi parameter ini, yang menjadikan litar mikro lebih fleksibel.

Terdapat penguat di dalam untuk menjana tindak balas yang diingini. Ini memerlukan bekalan kuasa luaran. Gambar rajah penyambung adalah sangat mudah:

  1. Kaki kuasa.
  2. Pembumian (litar sifar).
  3. Output isyarat maklumat.

Kelemahan penderia gerakan inframerah pasif

Mana-mana orang yang berpengetahuan dalam elektronik sedar tentang keburukan penderia yang diterangkan di atas: sinaran mudah dilindungi. Ia cukup untuk meletakkan objek pepejal dalam bidang pandangan sensor untuk mengganggu operasi sistem. Sinaran terma tidak lagi akan mencapai unsur sensitif. Orang yang berpakaian, sebagai contoh, menghasilkan tindak balas yang lebih kecil.

Di samping itu, julat adalah terhad. Ditentukan oleh sensitiviti unsur dan kekuatan sinaran haba objek. Dalam kebanyakan kes, hanya beberapa meter, yang mengenakan sekatan ke atas penggunaan.

Suhu medium adalah sangat penting; apabila ia berkurangan, corak suhu akan mula jatuh pada skala frekuensi, memesongkan sensitiviti sensor. Pilihan apabila tetingkap pertama penderia melihat keluar ke jalan, dan yang kedua ke dalam bilik, dianggap kontroversi. Anda perlu bergantung pada cadangan pengilang mengenai syarat penggunaan.

Pengganggu laser

Penderia laser terkenal dalam filem tentang bank wang. Ini adalah teknik untuk menetapkan pergerakan pada garis lurus. Sumber sinaran dan penerima diletakkan bertentangan antara satu sama lain. Apabila objek berada di antara mereka, isyarat penggera dijana. Laser kadang-kadang tidak kelihatan, penggunaan tin gas khas yang bercahaya di bawah pengaruh sinar inframerah atau ultraviolet bukanlah ciptaan pembuat filem. Fenomena luminescence digunakan untuk menentukan lokasi laluan yang tidak kelihatan.

Apabila panjang gelombang bertambah, sifat arah sinaran menurun secara mendadak, dan jalur radio tidak lagi digunakan sebagai sinar. Berkenaan frekuensi tinggi, mampu melepasi halangan seperti sinar-X, ia tidak sesuai digunakan atas sebab-sebab yang jelas.

Penderia berdasarkan kesan Doppler

Kumpulan itu termasuk dua keluarga berasingan: penderia gerakan ultrasonik dan gelombang mikro. Prinsip operasi adalah berdasarkan satu kesan. Doppler menemui fenomena itu pada tahun 1842, memerhati sistem bintang berkembar dan jasad angkasa yang lain. Tiga tahun kemudian, Beuys-Ballot membuktikan bahawa peralihan dalam spektrum juga diperhatikan untuk sumber bunyi.

Setiap penduduk ibu kota dan penduduk bandar besar lain menyedari bahawa wisel kereta api yang menghampiri adalah lebih tinggi daripada wisel kereta api yang sedang berlepas. Oleh itu, seseorang yang lebih atau kurang berbakat muzik dapat menentukan sama ada kereta api menghampiri platform atau melarikan diri. Ini ialah kesan Doppler: sebarang gelombang yang dipancarkan oleh objek dilihat oleh pemerhati pegun mengikut kelajuan relatif pergerakan. Magnitud anjakan dalam spektrum bergantung pada kelajuan.

Bintang yang surut kelihatan lebih sejuk sedikit daripada yang sebenarnya: spektrum akan beralih ke bawah skala frekuensi. Sebaliknya, warna yang mendekati kelihatan lebih hangat. Kesan yang sama diperhatikan dalam mana-mana julat: radio, bunyi dan lain-lain. Pembaca sudah meneka bagaimana penderia kesan Doppler berfungsi. Getaran ultrasonik atau frekuensi radio dipancarkan ke udara, dan tindak balas ditangkap. Dengan kehadiran objek bergerak, gambar berubah secara radikal: bukannya gelombang yang dipancarkan homogen, sejumlah besar frekuensi yang berbeza dalam frekuensi daripada yang asal diterima.

Kelebihan kaedah: sinaran mudah membengkok di sekeliling halangan atau melepasi. Tetapi pergerakan direkodkan berhubung dengan mana-mana objek, termasuk yang tidak bernyawa. Suhu badan tidak penting. Ciri-ciri operasi sistem bergantung pada frekuensi sinaran. Sebagai contoh, julat radio sebahagian besarnya dilarang untuk digunakan. Tingkap kecil ditinggalkan, disunting oleh jawatankuasa khas negeri. Ultrasound tidak mempunyai sekatan, tetapi berbahaya kepada pendengaran manusia (walaupun ia tidak dirasai secara langsung). Contohnya, penghalau anjing dan lipas beroperasi dalam julat yang ditentukan.

Jadi, penderia gerakan ultrasonik dan RF adalah lebih sukar untuk dilindungi.

Penderia gerakan tomografi

Perkataan itu menyerupai peralatan perubatan menurut pemaju, ia bermaksud kehadiran grid pemancar aktif dalam sistem. Kompleks ini beroperasi dalam jalur 2.4 Hz yang dibenarkan, tempat modem WiFi, ketuhar gelombang mikro dan beberapa peranti beroperasi. Yang serta-merta mengenakan sekatan: sistem sepatutnya mengehadkan penggunaan produk yang disenaraikan di atas.

Kesannya adalah berdasarkan penyerapan terkenal sinaran 2.4 Hz oleh molekul air. Cecair yang paling biasa di planet ini memasuki badan makhluk hidup dengan banyaknya, menjadikannya mungkin untuk membina gambar di dalam rumah. Gelombang 2.4 Hz melepasi dinding dengan agak mudah, dan ia boleh meliputi kawasan konfigurasi kompleks yang agak besar. Rangkaian transceiver, serupa dengan titik akses WiFi, dipasang di atas tanah.

Sistem komputer yang kompleks menganalisis pengedaran medan. Ini membayangkan peringkat latihan apabila keadaan perambatan gelombang dalam bilik tertentu dinilai. Pada masa hadapan, menggunakan algoritma khas, sistem ini dapat menunjukkan lokasi mana-mana badan di angkasa. Ia juga mungkin untuk mengesan badan hidup yang tidak bergerak. Apabila bentuk hidupan biologi datang dalam julat gelombang, kekuatannya mula pudar undang-undang tertentu. Tenaga bertukar menjadi haba, seperti yang berlaku dalam ketuhar gelombang mikro. Akibatnya, ia menjadi mungkin untuk menjana isyarat penggera.

Pemancar tidak berbahaya kepada manusia, dan kuasa operasi dikawal selaras dengan undang-undang. Pentadbir tempatan dijemput, bermula dari saiz tertentu, untuk mendaftarkan sistem mengikut cara yang ditetapkan. Penderia lebih mahal daripada yang lain yang dibentangkan dalam ulasan. Yang Doppler juga mahal.

Kamera video sebagai penderia

Hari ini, kebanyakan kamera video digital mempunyai pilihan tangkapan gerakan. Ia menjadi mungkin untuk merakam isyarat pada perakam dan menjana penggera mengikut cara yang ditetapkan. Sensor cukup mencukupi untuk keperluan organisasi. Proses pendaftaran, permulaan dan akhir rakaman acara ditentukan oleh keupayaan peralatan individu.

Kelebihan besar sistem ini ialah keupayaan untuk beroperasi secara automatik dan peluang untuk merekodkan tindakan yang menyalahi undang-undang jika perlu. Satu-satunya halangan dianggap sebagai undang-undang mengenai kehidupan peribadi warganegara. Ia dicadangkan untuk membezakan dengan jelas tindakan haram daripada yang lain. Dan jangan mengedarkan maklumat yang diterima melanggar undang-undang.

Untuk bekerja dalam gelap, perakam inframerah digunakan dengan pencahayaan landskap sekeliling yang sangat diperlukan. Terdapat tutorial di Internet yang mencadangkan membuat perakam inframerah daripada pemidang tilik kamera untuk fotografi malam. Lampu latar dipasang berdasarkan diod inframerah konvensional. Julat menembak dalam kes ini sangat bergantung pada kuasa sinar inframerah. Untuk tujuan penguatan, adalah disyorkan untuk menggunakan pemantul.

Menggunakan penderia gerakan

Selalunya penggunaan penderia gerakan menghadapi batasan tertentu. Penderia inframerah pasif adalah yang paling mudah dalam hal ini penggunaannya tidak diseragamkan dalam apa jua cara. Di mana ultrasound dan gelombang radio bermula - dicadangkan untuk mengira dengan teliti akibatnya. Laser tidak selamat, tanda amaran dihidupkan mesin pencetak Laser bukan gurauan. Sinaran koheren terbakar melalui retina tidak lebih buruk daripada kertas, menyebabkan kecederaan serius.

Berkait rapat dengan penderia gerakan ialah sistem untuk mengesan kehadiran asap di dalam bilik. Dalam kes ini, fenomena mengubah keadaan untuk laluan sinaran, ditambah dengan kesan Doppler, digunakan. Kaedah kimia tulen agak jarang berlaku.

Penderia gerakan digunakan dalam sistem:

  • penggera dan keselamatan;
  • kawalan pintu;
  • kompleks hiburan;
  • penerangan.

Pelbagai aplikasi bergantung hanya pada imaginasi pengarang, itulah sebabnya pengeluar asing menghasilkan sistem bersepadu dengan keupayaan untuk mengintegrasikannya ke dalam yang lebih kompleks. Jadi, untuk meliputi kawasan tertentu, ia dibenarkan untuk memasang set sensor seperti pembina. Sistem tomografi mempunyai fleksibiliti yang paling besar dalam hal ini, tetapi ia juga lebih mahal. Penderia inframerah yang paling mudah adalah lebih sesuai untuk mengawal objek tunggal, sebagai contoh, pintu.