被動(dòng)式紅外探測(cè)器主要由光學(xué)系統(tǒng)、熱釋電傳感器(或稱為紅外傳感器)及報(bào)警控制器等部分組成。探測(cè)器本身不發(fā)射任何能量而只被動(dòng)接收、探測(cè)來(lái)自環(huán)境的紅外輻射。一旦有人體紅外線輻射進(jìn)來(lái),經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦就使熱釋電器件產(chǎn)生突變電信號(hào),而發(fā)出警報(bào)。
被動(dòng)紅外探測(cè)器的核心組件是熱釋電傳感器,其主體是薄膜鐵電材料,該材料在外加電場(chǎng)的作用下極化,當(dāng)撤去外加電場(chǎng)時(shí),仍保持極化狀態(tài),稱為自發(fā)極化。自發(fā)極化強(qiáng)度與溫度有居里點(diǎn)溫度。在居里點(diǎn)溫度下,根據(jù)極化強(qiáng)度與溫度的關(guān)系制造成熱釋電傳感器。當(dāng)一定強(qiáng)度的紅外輻射到已極化的鐵電材料上時(shí),引起薄皮溫度上升、極化強(qiáng)度降低,表面極化電荷減少,這部分電荷經(jīng)放大器轉(zhuǎn)變成輸出電壓。
如果相同強(qiáng)度的輻射繼續(xù)照射,鐵電材料溫度穩(wěn)定在某一點(diǎn)上,不再釋放電荷,即沒(méi)有電壓輸出。由于熱釋電傳感器只在溫度升降過(guò)程中才有電壓信號(hào)輸出,所以被動(dòng)紅外探測(cè)器的光學(xué)系統(tǒng)不僅要有匯聚紅外輻射的能力,還應(yīng)讓匯聚在熱釋電傳感器上輻射的熱量有升降變化,以保證被動(dòng)紅外探測(cè)器在有人入侵時(shí)有電壓信號(hào)輸出。
在數(shù)字化被動(dòng)紅外探測(cè)器中,熱釋電傳感器輸出的微弱電信號(hào)直接輸入到一個(gè)功能強(qiáng)大的微處理器上,所有信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大、濾波等都在一個(gè)處理芯片內(nèi)進(jìn)行,從而提高了被動(dòng)紅外探測(cè)器的可靠性。