技術革新 紅外探測報警器走向高端應用

2020-11-23 中關村在線

  主動紅外探測器作為一種周界防範報警應用的無形電子圍欄,業界常簡稱為「主動紅外」、「紅外對射」。主動紅外探測器自90年代初期開始進入國內安防市場,其市場發展歷程已經有20多年,因其優越的性價比和技術的不斷更新換代,此類產品目前仍是國內外周界安防應用市場的主要產品。紅外探測市場經過迅猛增長後,技術革新需求不斷提升,未來大型紅外探測或將佔有一席之地。

  紅外探測工作原理

  不同種類的物體發射出的紅外光波段是有其特定波段的,該波段的紅外光處在可見光波段之外。因此人們可以利用這種特定波段的紅外光來實現對物體目標的探測與跟蹤。將不可見的紅外輻射光探測出並將其轉換為可測量的信號的技術就是紅外探測技術。

  從目前應用的情況來看,紅外探測有如下幾個優點:環境適應性優於可見光,尤其是在夜間和惡劣天候下的工作能力;隱蔽性好,一般都是被動接收目標的信號,比雷達和雷射探測安全且保密性強,不易被幹擾;由於是目標和背景之間的溫差和發射率差形成的紅外輻射特性進行探測,因而識別偽裝目標的能力優於可見光;與雷達系統相比,紅外系統的體積小,重量輕,功耗低;探測器的光譜響應從短波擴展到長波;探測器從單元發展到多元、從多元發展到焦平面;發展了種類繁多的探測器和系統;從單波段探測向多波段探測發展;從製冷型探測器發展到室溫探測器;由於紅外探測技術有其獨特的優點從而使其在軍事國防和民用領域得到了廣泛的研究和應用,尤其是在軍事需求的牽引和相關技術發展的推動下,作為高新技術的紅外探測技術在未來的應用將更加廣泛,地位更加重要。

  紅外探測器是將不可見的紅外輻射能轉變成其它易於測量的能量形式的能量轉化器,作為紅外整機系統的核心關鍵部件,紅外探測器的研究始終是紅外物理與技術發展的中心。

  紅外探測器市場迅猛增長

  2012年,紅外探測器市場的總營收超過1.53億美元,主要歸功於成熟的運動檢測市場,如高銷量的自動照明和入侵檢測系統。若加上用於行動裝置中的現場測溫儀,到2018年,該市場營收將達到3.81億美元,複合年增長率高達16%,主要是受到以下兩個方面的驅動:

  小型探測器,特別是用於消費行動裝置的探測器。短期來看,由於智慧型手機和平板電腦的內部溫度測量和現場測溫都採用了像素傳感器,將會驅動紅外探測器市場在這一領域的增長。技術創新將是成功對抗市場上其他技術的關鍵,要成功搶佔受到價格和更小尺寸傳感器驅動的市場,晶圓級封裝是有必要的。行動裝置採用紅外傳感器將促使該市場營收在2018年增長3000萬美元。

  陣列探測器,即尺寸範圍從中型(4x4至16x16像素)到大型(32x32像素及以上)的探測器,該部分市場預計在2013年到2018年期間的複合增長率將高達30%。中型尺寸的陣列探測器已經開始成功應用於建築和汽車行業的HVAC中、超市人流量檢測以及家用電器等領域,並且隨著價格的下降,中型尺寸的陣列探測器的應用將會越來越廣泛。大尺寸的陣列探測器的目標市場是智能建築自動化,該領域需要用到大量的探測功能並且可以承擔較高的價格。當然,所有的這些目標市場都將因探測器價格下降而受到大力推動。

  技術革新將紅外探測器推向高端市場

  紅外探測器曾廣泛用於各種領域如建築、安全、家電和工業等領域,應用功能多種多樣,包括運動檢測、溫度測量、計數以及火災/氣體檢測等,紅外探測器已從最初的僅具有基本運動檢測功能的單像素熱電探測器發展到可以應用於更複雜的系統、更多樣化的高端設備市場如溫度感測或者氣體/火災探測、光學檢測……

  在2000年底,通過引進陣列探測器,紅外探測器的多樣化應用在高端市場有了進一步發展。由HeimannSensors為首的多家廠商採取了「技術推動」的策略開發出基於熱電技術和熱電偶技術的紅外探測器。一些MEMS廠商如歐姆龍和松下,將其專業技術運用到複雜的MEMS結構製造中,確保了熱電偶技術在陣列傳感器市場的統治地位。

  儘管如此,熱電偶技術的統治地位在2013年受到了一款新產品的挑戰,該產品是基於紅外成像廠商ULIS的一項技術。這款大型紅外探測器是第一款具有100x100像素以下的實際解析度(不帶窗口)的微測輻射熱計,旨在佔取快速發展的紅外探測器市場的份額。2014年,非致冷紅外成像市場的領導者FLIR有可能加入小型微測輻射熱計陣列領域的競爭。在未來,紅外探測器的下一個技術進步是封裝級別向真空封裝或晶圓級封裝發展,同時利用製造工藝優化以縮小像素間距。

  由於競爭廠商的多樣性,紅外探測器市場的競爭格局非常複雜。要對各個競爭對手的技術背景和定位有一個清晰的認識,並弄清楚什麼是總體有效市場以及需要面對哪些挑戰。

security.zol.com.cn true http://security.zol.com.cn/423/4232013.html report 3700   主動紅外探測器作為一種周界防範報警應用的無形電子圍欄,業界常簡稱為「主動紅外」、「紅外對射」。主動紅外探測器自90年代初期開始進入國內安防市場,其市場發展歷程已經有20多年,因其優越的性價比和技術的不斷更新換代,此類產品目前仍是國內外周界安防應用市場...

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