KC04020405-m03红外传感器的选型课程教案

1、教 案任务四 开关柜的温度检测教师姓名授课形式授课时数授课日期授课班级班 月 日 第 周（周 ）第 节知识点教学目标知识点：红外传感器的选型 知识点：红外线传感器的使用【知识目标】1. 了解红外线2. 理解智能电网中温度的作用 3. 掌握智能电网中的温度检测方法 4. 掌握开关柜内温度检测方法【能力目标】1. 具备整理、分析、制作、并向他人展示的能力。 2. 具备问题分析与数据处理的能力。【素质目标】 1. 具备与工作伙伴的沟通交流能力、具备团队工作、协调能力。 2具备善于观察、学习和思考、系统分析解决问题的能力，成员间的沟通、协调能力。教学重点教学难点【教学重点】 1. 掌握智能电网中的温度

2、检测方法 2. 掌握开关柜内温度检测方法【教学难点】 1. 掌握智能电网中的温度检测方法 2. 掌握开关柜内温度检测方法使用教具 传感器检测实训室、电脑、投影仪等。课外作业备 注授课主要内容或板书设计红外辐射温度计既可用于高温测量，又可用于冰点以下的温度测量，是辐射温度计的发展趋势。市售的红外辐射温度计的温度范围可以从-303000，中间分成若干个不同的规格，可根据需要选择适合的型号。 一、 红外探测器种类很多，按探测机理的不同，通常分为两类：热探测器和光子探测器。 1. 热探测器：在吸收红外能量后，温度变化从而产生电效应。 主要特点：响应波段宽，响应范围为整个红外区域，室温下工作，使用方便；

3、但是感度低、响应慢。 2. 光子探测器：在吸收红外能量后，直接产生电效应。 主要特点：灵敏度高、响应速度快，具有较高的响应频率，但是必须冷却(液体氮气) 、有波长依存性、价格偏高。 3. 热探测器主要有 4 种类型：热敏电阻型、热电阻型、高莱气动型和热释电型。在这4 种类型的探测器中，热释电探测器探测效率最高，频率响应最宽，所以这种传感器发展得比较快，应用范围也最广。在外加电场作用下，电介质中的带电粒子( 电子、原子核等) 将受到电场力的作用，总体上讲，正电荷趋向于阴极、负电荷趋向于阳极，其结果使电介质的一个表面带正电、相对的表面带负电，把这种现象称为电介质的“电极化”。对于大多数电介质来说，

4、在电压去除后，极化状态随即消失，但是有一类称为“铁电体”的电介质，在外加电压去除后仍保持着极化状态。一般，铁电体的极化强度Ps(单位面积上的电荷) 与温度有关，温度升高，极化强度降低。温度升高到一定程度，极化将突然消失，这个温度被称为居里点，在居里点以下，极化强度Ps是温度的函数，利用这一关系制成的热敏类探测器称为热释电探测器。热释电探测器的构造是把敏感元件切成薄片，在研磨成5-50m 的极薄片后，把元件的两个表面做成电极，类似于电容器的构造。为了保证晶体对红外线的吸收，有时也用黑化以的晶体或在透明电极表面涂上黑色膜。当红外光照射到已经极化了的铁电薄片上时，引起薄片温度的升高，使其极化强度(单

5、位面积上的电荷) 降低，表面的电荷减少，这相当于释放一部分电荷，所以叫热释电型传感器。 热释电红外报警器只能安装在室内，其误报率与安装的位置和方式有极大的关系。正确的安装应满足下列条件：（） 报警器应离地面.米。（） 报警器应远离空调、冰箱、火炉等空气、温度变化比较敏感的地方。（） 报警器探测范围内不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。（） 报警器不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的话最好把窗帘拉上。另外，报警器也不要安装在有强气流活动的地方。 4. 探测范围测试按照说明书要求安装探测器 （一） 距离测试：以人体正常走动步幅(约米)测试其最远距离，应符合其说明书要

6、求。 （二） 水平(扇面)角度测试。人体从左到右从非探测区走向探测区，有报警指示点为 A点，再从右到左从非探测区走向探测区有报警指示点为B点。测量A、B点即为其水平扇面探测角度。应符合其说明书要求。 （三） 垂直(纵面)角度测试。人体在探测器下面从左到右从非探测区走向探测区有报警指示点为A点，在探测器上方用手移动，从左到右从非探测区移向探测区，有报警指示点为B点。A、B两点即为垂直探测角度。应符合其说明书要求。 5. 探测速度测试按照说明书要求测试(国标规定3米/秒)（一） 慢速测试：人体在探测距离的70%位置点，以每秒30公分步幅走动，应有报警指示。若没有指示说明探测灵敏度过低，有漏报的隐患

7、。（二） 中速测试：人体以每秒5075公分步幅走动，应有报警指示。若没有指示，说明其有故障或灵敏度过低。（三） 快速测试：人体以每秒3米跑速经过探测范围，应有报警指示，若没有说明有故障或灵敏度过低。（四） 超慢速测试：人体以每秒小于30公分(约20公分)速度走动，不应有报警指示。若有说明探测灵敏度过高，容易引起误报警。可适当调低探测灵敏度。（五） 超快速测试：用人手在探测器前面2030公分处以秒速度晃过去，不应有报警指示。若有报警指示说明探测器灵敏度过高或内部时间程序电路设计不当，容易引起误报警，可调整降低探测灵敏度后再重复试验。 6. 抗干扰能力试验 （一） 将探测器对着一个无干扰源的空间，

8、最好在楼上窗口边(只要阳光不会直接照射到探测器，探测范围内无飘动的物体，无人经过的空间即可)。接上能记忆报警指示电路或声响电路，进行24小时以上试验，不应出现报警。若出现报警说明该探测器抗红外光谱变化、气流变化等干扰能力差。（二） 将一盏台灯60W直接对着探测器距离60公分，频繁开/关台灯，探测器不应出现报警指示。若出现说明该探测器抗强光干扰能力差。（三） 将同一台风扇置“强风”档、“摇头”档距探测器米距离，来回摇头吹风，探测器不应出现报警指示，若出现说明抗气流干扰能力差。（四） 将接通电话的手机靠近探测器距离50公分应不出现报警指示。50公分外出现报警指示说明抗电波干扰能力差。（五） 模拟一

9、只猫大小的黑色物体，在探测范围内快速或慢速移动应不出现报警指示。出现报警指示说明防宠物能力差。（六） 温度补偿测试：在夏天当环境温度升高至3032进行探测距离测试，若探测距离缩短大于1/3，说明其温度补偿不佳。此关许多进口产品均难通过。 二、 如何避免红外探测器误报警和漏报警 1. 避免误报警 （一）探测范围内不要放置会发热的物体，如：暖气、热水器、电视机、电脑、冰箱等电器，除非这些电器都关了。暖气、热水器、电脑、冰箱在自动程序控制状态会时开时关，会引起误报警。（二）探测范围内避免强光照射干扰，如：阳光照射、汽车灯光照射、射灯照射及照明等光源。这些光源含有丰富的红外光谱会引起误报警。（三） 探

10、测范围内避开被风吹而引起飘动的物体，如：窗帘、衣物、花草等。布防前，关上窗户和门避免空气对流引起物体瓢动而造成误报警。因为飘动的物体切割了红外线致使探测器误判断。（四） 探测范围内避免动物干扰，可调高下深测区，使米以下动物活动不在探测区内。家庭养有宠物可将多区域探测器更换为水平式探测器。最简单的方法是用不透明的胶布粘贴在镜片下端。（五） 发现误报探测器，找出原因排除之。通常在保证防盗探测范围内，可微调探测灵敏度适度降低探测距离。（六） 选择经公安部检验合格，性价比好的探测器。 2. 避免漏报警 （一） 探测范围内不要有障碍物遮挡，留有探测空隙不足以引起报警。（二） 探测范围与人活动方向呈穿越形式(见A箭头人体活动方向图示)，不要正对着人体活动方向(见B箭头人体活动方向图示)。  （三）、 探测器安装位置不要致使探测范围造成盲区，给盗贼可乘之机。（四） 探测器安装位置要靠近被保护物体，如保险柜、保密资料柜等贵重物体。（五） 探测范围要有余量，要考虑到夏天，当环境温度