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一、紅外燈的原理及應用

    （一）紅外發光二極管（LED）原理

    紅外燈發光體是由紅外發光二極管（LED）矩陣組成。紅外發光射二極管由紅外輻射效率高的材料制成PN結，外加正向偏壓向PN結注入電流激發紅外光。光譜功率分布為中心波長830－－950nm，半峰帶寬約40nm左右。它是窄帶分布，為普通CCD黑白攝像機可感受的范圍。其最大的優點是可以完全無紅暴，（采用940～950nm波長紅外管）或僅有微弱紅暴（采用850nm波長紅外管）；還具有壽命長的特點。

    ＊紅暴為有可見紅光

    （二）光控軟開關電路電路

    本紅外燈采用了光控軟開關電路，以減少其工作狀態轉換的沖擊，延長紅外燈的使用壽命。

    （三）穩壓恒流電路

    為補償紅外燈冬季與夏季紅外光輻射功率的差異，本紅外燈采用了穩壓恒流電路，使紅外發光二極管光功率穩定，從而提高了紅外燈的使用效果，延長了使用壽命。

    （四）紅外燈的選擇和使用

    紅外燈的選擇最重要的問題是紅外燈與攝像機、鏡頭、防護罩、供電電源等的成套性。有的人買完了攝像機、鏡頭、防護罩、電源，甚至安裝之後才考慮購買紅外燈，這是不正確的，應在設計方案時就對所有器材綜合考慮，將它視為一個紅外低照度夜視監控系統工程來進行設計。在考慮成套性時，特別要注意以下幾個問題∶

    1.使用黑白攝像機或特殊彩色攝像機

    CCD圖像傳感器具有很寬的感光光譜范圍，其感光光譜不但包括可見光區域，還延長到紅外區域，利用此特性，可以在夜間無可見光照明的情況下，用輔助紅外光源照明，讓CCD圖像感測器清晰地成像。而普通彩色攝像機為了能傳輸彩色信號，從CCD器件的輸出信號中分離出綠、藍、紅三種基色視頻信號，再合成彩色電視信號，其感光光譜只在可見光區域，因此不適用於紅外燈。日夜兩用型攝像機（白天彩色／晚上黑白）也是可以使用紅外燈的種類之一，它采用兩個CCD進行切換或采用一個CCD利用數位電路的切換來實現，但是一般有黑白照度偏高、或對彩**彩有不利的影響等缺點。至於紅外低照度彩色攝像機其紅外感度比一般攝像機高4倍以上，隨著成本的降低，將會成為夜視的發展趨勢。

    2.要求選用低照度攝像機

    攝像機的最低照度是當被攝景物的光亮度低到一定程度，而使攝像機輸出的視頻信號電平

    低到某一規定值時的景物光亮度值。測定此參數時，還應特別注明鏡頭的光圈F的大小。以使用F1.2的鏡頭為例，當被攝影景物的照度值低到0.02Lux時，攝像機輸出的視頻信號幅值為標準幅值700mv的50％-33％，則稱此攝像機的最低照度為0.02Lux/F1.2。有的攝像機生產廠家會清楚列出不同光圈F時的最低照度值，當所選擇的攝像機最低照度高於紅外燈要求時，紅外燈的有效距離將受到一定影響。要提醒用戶的是，市場上**的攝像機技術性能標出的最低照度有兩種不正常情況，一種是攝像機制造商所標的最低照度是所謂的「靶面照度」，即CCD圖像感測器上的光照度，它比景物照度低10倍左右；另一種情況是，有個別攝像機制造商或銷售商虛報最低照度。

　　目前市場上比較經濟的黑白攝像機，有的最低照度標為0.01～0.02Lux），然而實際最低照度僅為0.1～0.2Lx。如果，使用的紅外燈要求攝像機的最低照度為0.02Lux，必然影響紅外燈的有效照射距離，而這是使用者常會忽略的一點。若考量固定的成本，則建議購買質量好、照度低的攝像機，雖然最低照度0.02Lux的攝像機，其價格比0.1～0.2Lux的攝像機最少高一倍，但可以節省紅外燈的成本，相較之下還是比較劃算的。

    3.要求攝像機及鏡頭的尺寸規格

    攝像機標稱尺寸日趨小型化，目前市場上的攝像機尺寸規格有1/2"、1/3"、1/4"，攝像機尺寸大，接受的光通量大，攝像機尺寸小，接受的光通量就少，如紅外燈標稱的有效距離是在1/2"攝像機條件下試驗的，如采用1/3"或者1/4"攝像機，有效距離也將受到一定影響。舉例來說，1/3"攝像機光通量只有1/2"攝像機光通量的44％。鏡頭尺寸的選配方面，則與攝像機的尺寸規格同理。而在攝像機和鏡頭的功能要求方面，攝像機有自動電子快門、AGC自動增益控制功能，鏡頭有自動光圈，都可以適應晝夜照度很大的變化。

    4.電源供應

    電視監控系統前端設備的電源供應要統一考慮設計。由於紅外管的工作電流對供電電壓十分敏感，而電纜長度不同對直流電壓衰減不同，因此在使用上要特別注意。在多個紅外燈距控制室的距離相差較大時，采DC12V集中供電可能使距控制室近的紅外燈供電電壓高，距控制室遠的紅外燈供電電壓低。加之電源電壓調整上的偏差，可能造成電壓過高的紅外燈壽命縮短甚至燒壞，電壓低的紅外燈發射功率不足。因此建議盡可能采用AC22V供電或配一對一的直流穩壓電源，以保保證紅外燈紅外輻射功率能夠穩定可靠。建議選擇對紅外光敏感的黑白攝像機和優質鏡頭。注意使用環境的反差。