[实用新型]便携式定向红外探测器

说明书

本实用新型属于红外探测器制造领域。

本实用新型现有技术领域中的已有技术是：现有的红外探测器采用红外线探头，其灵敏度低，并缺少自动充电显示、乏电显示、自动转换电路。

本实用新型的设计目的是：设计一种采用红外光学结构与高灵敏度红外敏感源相配合且具有冲电显示、乏电显示、自动转换的便携式定向红外探测器。

本实用新型的设计方案是：

1、设计思想：

本设计为一种配备有独立电源及机内充电系统的便携式定向红外源探测器。该探测器各功能系统布局紧凑，集于一体，外形新颖，携带、使用非常方便。

该探测器具有聚能式红外光学系统与高灵敏度红外敏感源配合，大大提高了探测灵敏度。光学系统的有效视场角相当小，保证了良好的探测方向性及抗干扰能力。主机电路对红外光学系统输出的弱电信号具备放大、识别、处理及声、光显示等功能，同时具有功耗小、工作性能稳定可靠的优点。机内电源系统的高能干蓄电池可使探测器保证长时间连续工作；充电系统可以很方便地对蓄电池进行充电。

性能及用途：

（1）性能：

a、探测距离：50m左右；

b、有效探测视场角：≤3°；

c、敏感红外光波长：＞6.5μm；

d、连续工作时间：不小于50小时；

e、可与其他自控装置对接。

（2）用途：

本探测器对弱红外源有探测能力，故可用于对人、动物及其他各种红外源的探测。其主要意义是在黑暗状态下的探测。探测器的主要用途为：

a、野生动物跟踪探测；

b、失散家畜追寻；

c、果园、鱼塘等单位防盗巡逻；

d、公安人员对逃犯的追捕探测；

e、山林巡逻时对潜在火源的探测。

设计原则及主要结构参数：

1、光学系统：

光学系统的性能将决定本探测器的实用价值。光学系统能接收，处理的红外光能量必须尽可能多而集中，故光学系统采用聚能式结构；因其对热象质量要求不高，所以在结构上采用最简光具组合即可满足需要，同时兼有光能损失小的优点。光学系统设计为两种形式：

（1）透镜会聚式光具。如图5所示：

前置红外滤光片10：直径80～85mm，用对＞6.5μm波长的红外光有高透过率的高密度聚乙烯或聚丙烯材料制成，厚度约2mm。其对＜6.5μm波长的光有很小的透过率，因而可使敏感源免于因“过热”而破坏其工作特性，并可防止灰尘进入光具内部；

可调式光圈11：最大开口直径70～75mm，用以调节红外光通量，以适应对不同距离目标的探测；

菲涅耳会聚镜12：焦距≥120mm，有效直径约70mm，用聚乙烯、聚丙烯及有机玻璃等材料制成。其质量及装配要求必须满足“热象”尺寸，小于或等于敏感源表面线径。较大的透镜焦距用以保证光学系统有较小的视场角；

挡光板13：共3层，靠近敏感源的挡光板孔径为6mm左右，挡光板的作用是阻止杂散红外光入射到敏感源，以减小误测率；

敏感源14：此元件选用小体积高灵敏度的品种，其对红外光的敏感波长＞6.5μm；

光具筒15：长度200～250mm，直径75～85mm，用灰色或黑色塑料类材料制成，用以容纳、支持光学系统各个元、部件，并防止杂散红外光进入光学系统。

（2）反射会聚式光具：如图6所示，其10、11、14、15所示元、部件与前一种光具相同，其不同的部分：

抛物面状反射式聚光镜16：焦点参数≤4，长度80～85mm，两端口径分别为70～～75mm，6～8mm；用原约1mm的普通玻璃制成，外壁镀有银反射层，以保证有尽可能高的红外光反射率。镀银层外涂红丹漆保护。

支持板17：用塑料类材料制成，用于聚光镜16在光具筒15内的固定。

此光具的有效视场角与前一种光具相同。

主机部分：

主机各功能系统主要采用功耗小、工作性能稳定、可靠CMOS固体电路。如图1－－4所示：

多级信号放大系统8：对光学系统产生的弱电信号可有效地放大；

信号识别处理系统5：对8输来的放大信号，可将其中的噪声信号“滤”掉，同时对声光显示系统及外接口系统发出指令；

声光显示系统6、9：接收到8发出的指令信号后，可准确执行而发声、发光示警，音响强度可调。发声元件用微型扬声器，发光元件采用发光二极管。

开机后，当探测方向无红外源（静态）时，绿色发光二极管发光以表示机器处于工作戒备状态；当探测到红外源时，红色发光二极管即发光，同时扬声器发声示警，或根据需要单独采用发光示警方式。