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第三章入侵探测器第一节开关探测器一、开关探测器概述（一）定义：开关探测器是通过做探测器的各类开关的闭合或断开来控制电路产生通或断，从而触发报警的装置。。（二）种类：微动开关、压力开关、磁控开关、水银开关、金属条断裂开关等种类（三）特点：是探测器中结构最简单、使用最方便、研究应用最早的探测器件。二、开关探测器（一）微动开关探测器1.含义：微动开关探测器是由微动开关组成，微动开关是一种机械触点式开关，它由簧片、触点及传动部件组成，通过外部的作用力带动传动部件从而使内部簧片节点接通或断开。2.种类：两接点微动开关和三接点微动开关AB两接点微动开关按键ABC按键三接点微动开关门侧壁开关3.特点：结构简单、安装方便，价格便宜、防震性能好、触点能承受较大的电流。（二）磁控开关探测器1.结构：磁控开关探测器由磁控开关构成。磁控开关由舌簧管和永久磁铁两部分组成。AB永久磁铁舌簧管舌簧触点2.布防对象：磁控开关探测器主要用来保护门、窗。3.特点：结构简单、体积小、重量轻、价格便宜、应用广泛，可靠性高等。4.安装注意事项：⑴安全隐蔽，尤其是隐蔽部位，以避免入侵者的破坏；⑵舌簧管和磁铁之间的安装时，宜选择在靠近门、窗把手的位置；⑶距离应按所选购的产品要求严格安装，安装间距一般为0.5厘米为宜；⑷避免猛烈冲击，以防舌簧管受损；⑸不适宜安装在金属质的门窗上面。图片一图片二图片三（三）压力垫开关探测器结构：压力垫开关是由两条平行放置的具有较好弹性的金属带构成，两金属带中间用不连续的绝缘物填充。压力垫开关探测器（四）水银开关探测器1.结构：由密封金属容器、两根电极和一个水银球组成，当容器处于一定的角度时，水银就会将两个电极接通。2.特点：没有活动部件，没有机械磨损，无触点回跳，坚固耐用。A电极B电极水银开关结构图3.应用场合：（1）防盗、防入侵（2）人身安全报警（五）导线开路式开关探测器漆包线（六）金属条断裂开关金属箔带第二节声波、振动、玻璃破碎探测器一、声波探测器主要是靠感知入侵者走动、撬压门锁、开启门窗、凿墙，钻洞等引发的声响或引起的声波进行报警的装置。（一）可闻声波探测器1.定义：靠探测入侵者在进行入侵行为活动时所引起的可闻声波及各种声响进行报警。2.结构及工作原理声电传感器前置音频放大器后置音频放大器信号处理告警器功放报警监听3、防止误报警的措施（1）增加声音滤波器和延时电路声音滤波器可滤出被探测声音以外的其他声音，延时电路可使系统只有在持续某一定的时间后才触发报警音频滤波器延时电路（2）增加抵消声音电路鉴别电路放大器内部话筒外部话筒3、特点⑴结构简单、体积小、价格便宜、便于报警复核。⑵适合使用于环境噪音较小的场所或夜深人静的时候。4、安装使用要求：⑴应将探测器的灵敏度调整到合适的位置；⑵应和其他报警设备配合使用；⑶安装时声控探头尽量靠近被保护的目标，同时注意声学环境变化对探测器灵敏度的影响。（二）未闻声波探测器1.定义：主要是靠探测未闻声波中的次声波进行报警的，因此，也成为次声波探测器。2.结构及工作原理（参见有声探测器）3.安装使用要求：⑴最好安装在封闭的室内。⑵不宜安装在有通风机、通风管道和烟囱的建筑物内。⑶充分注意建筑物的声学环境二、振动探测器（一）定义：通过探测入侵者进行入侵活动时引起的机械振动进行报警的装置（二）类型1.位移式振动探测器⑴位移式振动探测器的优点是误报率低，价格适中。⑵灵敏度低，控制范围小。速度式振动探测器电磁感应定律灵敏度高，控制范围大，稳定性好好。适合做地音振动探测器容易磨损，加工工艺要求高，价格比较高。加速度式振动探测器压电效应：自然界中的某些晶体，当沿着一定方向受到外力作用而产生变形时，晶体的两个表面就会带电，从而产生极化现象。外力和和带电量成正比。施加外力施加外电压AB±思考：地动仪是否属于微动开关探测器？3、特点和安装使用要求室内室外均可使用；安装时应远离非入侵振源；应安装在尽可能发生入侵的墙壁、地面或保险箱，传感器的振动方向应尽量与入侵者可能引起的振动方向一致；三、玻璃破碎探测器1、声发射玻璃破碎探测器主要是靠探测玻璃破碎时，产生的高频声音进行报警。玻璃破碎时主要产生的时10kHz—15kHz的高频声波，这种声波产生于玻璃破碎前应变能量的快速释放，物理学称之为声发射。2、特点及安装注意事项适用于一切需要警戒的玻璃破碎场所；尽可能的靠近所需保护的玻璃，远离与玻璃破碎声频相同或相近的声源；注意灵敏度的调试；安装需牢固，最好安装在同侧墙上。第三节红外探测器一、红外辐射基本知识（一）红外辐射基本知识1、红外辐射即红外光或红外线，是一种人的肉眼无法看到的，与可见光线物理特性极为相似的光线。2、红外辐射的本质的是热辐射，由于内外原因使物体内部带电粒子不断地运动，使物体具有一定的温度而产生的一种辐射现象，这种热辐射效应引起的辐射波长范围很宽，属于红外光谱区。3、与可见光一样，具有反射、折射、散射、干涉、吸收等特性。4、红外光按其波长分为近红外、中红外、远红外、远远红外四个区域。5、红外辐射和其他辐射一样会发生衰减现象。1-1.5、3-5、8-14（二）自然界物体的红外辐射特性1、凡是温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，而温度在1725摄氏度以下的物体，热辐射产生的光波主要落在红外光谱区。2、物体表面的温度越高，其辐射的红外线波长越短。人体辐射的红外线波长主要为8-12微米。3、物体表面越粗糙，辐射的红外能量越强第三节红外探测器（一）组成及工作原理1、主动红外探测器由红外发射机和红外接收机两部分组成。发射机由发光元件、驱动电路和光学镜组成；红外发光元件光学镜驱动电路发光元件是红外发射机的红外光源，通常由红外二极管构成。能够将电信号转变成光信号。驱动电路是红外发光二极管的驱动电源，现多采用多谐振荡器。光学镜完成对红外线的聚焦作用。第三节红外探测器接收机由光学镜、光电传感器和信号处理电路组成。光学镜光电传感器报警控制信号处理光学镜将接收到的平行红外光束聚焦到光电传感器光电传感器完成光电信号转换电信号经信号处理器适当处理送往报警控制器（二）主动红外探测器的特点及安装使用要求1、主动红外探测器的特点（1）属于线控型探测器，其警戒区域是由红外光束所构成，隐蔽性好。（2）探测器警戒距离较远，可达数十米，甚至上百米。（3）主动红外探测器主要使用于周界防护，室内室外均可使用。（4）体积小、价格便宜和安装简便等优点。2、安装使用要求（1）在主动红外探测器的发射机和接收机之间不应有遮挡物。（2）在室外使用时，应注意清除警戒范围及其周围空间的干扰物，最好选用双光束、四光束或多光束主动红外入侵探测器。（3）室外使用时，应适当缩短其警戒距离,并选用自动增益设备，此设备当气候变化时会自动调节灵敏度。（4）安装要牢固，发射机与接收机之间的红外光束要对准，否则强烈的振动或风速较大时可能引起系统误报警。（5）在空旷地带或者围墙上、屋顶上使用时，应选择避雷功能的设备。（6）光学系统要保持清洁，注意保养。（7）应根据使用场所的具体情况，选择相应的安装方式多光束对射安装方式ERRRRRRRRRRE多组单光束发射安装方式发射发射发射接收接收接收周界防护对射式安装方式发射1接收3发射2接收4接收2发射4接收1发射3反射式安装方式rrrrrrrER三、被动红外探测器（一）被动红外探测器的组成及基本工作原理光学系统热释电红外传感器信号处理报警控制1、热释电红外探测器是构成被动红外探测器的主要核心器件，它能够将作用在其上的红外能量变化变为相应幅度的电信号，并通过与光学系统的配合，探测到某一个立体防范空间内的红外辐射的变化。第三节红外探测器“铁原体”电介质：随着电介质表面温度发生变化，随着温度的升降，这种物质的表面电荷就会发生变化，从而释放出部分电荷。实验证明，热释电效应中电介质表面释放的电荷与温度的变化率成正比。检测人体的主要是热释电薄片和滤光镜片。滤光镜片具有滤除8-12微米以外的红外光和自然界白光的作用。2、光学系统菲涅尔透射镜（二）被动红外线探测器的特点及安装要求1、特点被动红外线属于空间控制型探测器，隐蔽性更好，主要用于室内。被动红外探测器的灵敏度受气温影响较大，当环境温度接近人体温度时，其灵敏度会下降。安装多个红外探测器不会产生干扰。2、安装使用要求在监控区内不应有障碍物，因为红外线的穿透性差。安装时，避免直接对着任何温度会快速变化的发热物体。壁挂式被动红外探测器应安装在与可能入侵方向成90度角的位置。注意保护菲涅尔透镜第四节微波探测器一、微波基本知识（一）微波的概念和种类1、概念频率从300MHz-300GHz，波长从1毫米-100厘米的电磁波称为微波。2、种类分米波、厘米波、毫米波三个波段（二）特点1、微波频带较宽，频率资源较为丰富。2、微波的定向辐射性好，其天线的辐射波束可作得很窄。3、微波也有折射等现象，但是绕射能力差。4、微波传播特性好，不易受气候条件以及环境变化等因素的影响。5、微波应用的范围很广二、微波多普勒效应探测器（一）微波多普勒效应探测器的基本工作原理1、多普勒效应频率为f0的声波和电磁波等都以一定的速度v向前传播。若遇到固定障碍物会被反射回来，反射波频率仍为；但若遇到移动障碍物，反射波的频率将会发生变化，改变为：f=f0+fdfd=2Vmf0/VVm是移动目标的径向速度V发射波传播速度2、微波多普勒勒效应探测器的组成及工作原理。主要由微波发射器和微波接收器两部分组成，是一个收发复合的探测器。第四节微波探测器微波发射器混频器放大器多普勒滤波器信号处理报警控制完了（二）微波多普勒效应探测器的特点及安装使用要求1、特点警戒范围为立体空间，控制范围比较大；微波对非金属物体具有一定的穿透能力，便于伪装，隐蔽性好。由于受环境影响较小，可靠性好。2、安装使用要求安装时不能对准可能会活动的物体；选择合适的位置和灵敏度；金属物体对微波的反射性较强，在探测区域内最好不要有体积较大的金属物体。在同一室内安装两个以上的微波探测器时，它们之间的的微波频率应当有所差异，并且不要相对放置。三、对射型微波探测器主要用于室外周界防护，采用场干扰原理（一）组成及基本工作原理1、组成：对射型微波探测器主要由分立的发射机和接收机组成。微波发射机微波接收机对射型微波探测器基本组成框架第四节微波探测器振荡调制放大检波判别报警控制微波波束(二）主要特点及安装使用要求1、特点警戒区域由微波波束组成，是室外理想的周界探测器，可进行全天时的工作。监控距离远，适合大型露天仓库、飞机场、博物馆等场所的周界防护。可靠性高，误报、漏报率低耗电少，抗干扰能力强。2、安装使用要求在微波发射机和微波接收机之间不应有障碍物，尤其是金属物体。使用多套该设备时，应交叉安装，以防出现相互干扰和出现死角。地形弯曲、高低不平的场所不适合使用微波周界探测器。因为微波是直线传播第五节超声波探测器一、多普勒超声波探测器超声波发射传感器超声波接收传感器前置放大器信号处理器报警控制电振荡器?二、声场型超声波探测器（一）驻波场物理效应原理超声波在室内传播时，受到各种物体的反射，多次反射的结果是直射波和反射波以及反射波之间产生相互干涉，从而使这个房间内的超声波能量呈复杂驻波分布状态，即有的地方能量密度大，形成波腹点，有的地方密度小，形成波节点，超声波能量密度在整个房间个点的分布呈现不均匀。当室内无移动目标时，超声波的这种分布将保持在某一稳定的状态。当有物体连续移动时，波腹点和波节点的能量密度以及分布会发生变化。第五节超声波探测器超声波驻波场状态波形图VT第五节超声波探测器（二）组成及工作原理超声波接受传感器谐振放大器