专利名称：一种新型热释电红外探测控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及探测控制器技术领域，尤其是ー种新型热释电红外探测控制器。技术背景热释电红外传感技术是20世纪80年代末迅速发展起来的一种新颖技木。它是将活动的生物体发出的微量红外线能量转换成电信号并进行放大、处理，以对被监控的对象实施控制或报警。具有监控范围较大，隐蔽性好，有一定抗干扰能力等特点。因此，在防盗报警、自动门、自动照明，接近开关以及夜视装置等多方面得到广泛应用。虽然这种测控器具有结构简单，价格低廉等优点，但是它易受到多种因素干扰的影响。例如，在其作用范围内有灯泡、电加热器、明火等温度变化快的热源；有强光、强弱变 化的光照射；以及家畜、小动物活动等均会造成干扰，使测控器误动作，使其探測可信度大为降低。
实用新型内容本实用新型提出了ー种新型热释电红外探测控制器。本实用新型一种热释电红外探测控制器，包括两个红外探头、仪用放大器、带通滤波器、比较器、定时电路、控制电路及电源电路，两个红外探头输出端连接到仪用放大器输入端，仪用放大器输出端连接到带通滤波器输入端，带通滤波器输出端连接比较器输入端，比较器输出端连接到定时电路输入端，定时电路输出端连接到控制电路输入端，控制电路输出连接到被控电器或报警装置，电源电路输出端与各部分电路电源输入端相连。所述的红外探头包括ニ个菲涅尔透镜和ニ个热释电红外传感器，热释电红外传感器被置于菲涅尔透镜内焦点处，两个红外探头间隔设置。所述的仪用放大器采用INA126P微功耗仪用放大器，其两个输入端分别连接到两个红外探头的输出端，仪用放大器放大倍数设置为1005倍。所述的带通滤波器由运放、电容及电阻组成多路反馈式有源ニ阶带通滤波器，中心频率设置为5Hz,滤波器的增益设置为5。所述的比较器采用LM358运放芯片。所述的定时电路采用时基芯片NE555。所述的控制电路采用晶闸管、或继电器。本实用新型采用以上技术方案，采用双人体热释电传感器与仪用放大器相配合，合理设计电路结构及參数，抑制了共模干扰，克服了环境温度变化、强光线照射以及电磁干扰引起的探测错误，提高了探測器工作的稳定性与可靠性，扩大了探測范围。
图I是本实用新型一种热释电红外探测控制器电路图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型一种改进型热释电红外探测控制器，包括两个红外探头
I、仪用放大器2、带通滤波器3、比较器4、定时电路5、控制电路6及电源电路7，两个红外探头I输出端连接到仪用放大器2输入端，仪用放大器2输出端连接到带通滤波器3输入端，带通滤波器3输出端连接比较器4输入端，比较器4输出端连接到定时电路5输入端，定时电路5输出端连接到控制电路6输入端，控制电路6输出连接到被控电器或报警装置，电源电路7输出端与各部分电路电源输入端相连。所述的红外探头I包括ニ个菲涅尔透镜和ニ个热释电红外传感器，热释电红外传感器被置于菲涅尔透镜内焦点处，两个红外探头间隔设置。所述的仪用放大器2采用INA126P微功耗仪用放大器，其两个输入端分别连接到两个红外探头的输出端，仪用放大器2放大倍数设置为1005倍。所述的带通滤波器3由运放、电容及电阻组成多路反馈式有源ニ阶带通滤波器，中心频率设置为5Hz，滤波器的増益设置为5。所述的比较器4采用LM358运放芯片。所述的定时电路5采用时基芯片NE555。所述的控制电路6采用晶闸管、或继电器。下面对本实用新型各部分电路进行详细说明I、从双传感红外探头I提取差动信号这主要得益于菲涅尔透镜的设计与构造，它不仅把监视场内辐射来的红外光聚焦到红外传感器，而且把人体活动时发出的红外能量变化集聚成“高灵敏感应区”和“空区”相隔的红外光束、即光脉冲，这些光脉冲经红外探測元转换成相应的电脉冲输出，这样提高了检测灵敏度，大大提高了红外探测距离。在固定空间内布置ニ个红外传感探头1，探头保持一定距离。当有人在其视场内活动时，由上述可见，各探头所生产的输出电脉冲不可能完全同步，利用其在相位与幅值上的不同，因此，可以利用仪用放大器加以放大。2、仪用放大器2的设计采用INA126P微功耗仪用放大器，它具有高输入阻抗、低偏置电流、高共模抑制比，増益范围大等特点，详见图I中，在U1的ニ个输入端输入ニ个红外探头的差动信号，由于输入阻抗非常高，所以微弱的电信号、约零点几到1MVP_P，几乎不受损失进入U1放大，电路放大倍数设计为Kv=5+80K/Rg=5+80000/80=5+1000=1005 倍，实际上，INA126P仪用放大器内部集成了ニ个同相串联差动放大器，内部ニ个40Kニ个IOk薄膜电阻经激光修正，具有很高增益精度和共模抑制比，因此，该放大器能从大的共模讯号背景即干扰噪声中提取并放大了微弱的人体活动时所产生的热释电红外差模讯号。3、有源ニ阶带通滤波器的设计前面已经提到过，由于人体在探头前活动时将产生0. I IOHz超低频信号。这些有用的信号应该进一歩被放大通过，而其它频率的干扰信号应当被抑制棹。为此，由U2的A1(1/2LM358)运放，C6, C7与R4 R7等组成有源ニ阶带通滤波器，对前级放大后经C5耦合来的信号作进ー步处理，C5起隔直防漂移作用。滤波器的通带0. I 10Hz，中心频率fQ=5Hz左右，要求选择性较好取Q=10，滤波器的增益Kf=5。根据Kf=R7/2R4=5，Q=I/2 [R7* (R4+R5)/R4*R5]1/2=10，f0=l/2JIc6[ (R4+R5)/R4*R5*R7]1/2=5. 1Hz，取C6=C7=10MF。由上三式解得元件电阻值如下则R7=2Q/ (2 Ji f0*C6) = (2*10) /6. 2832*5. 1*10*1(T6 ^ 62. 413KQ，取 R7=62KQ，R6=R7=62 KQ ；R4=Q/ (2 Ji f0*C6*KF) =10/ (6. 2832*5. 1*10*1(T6*5) =6. 241KQ，取 R4=6. 2KQ ；R5=Q/[2 Ji f0C6(2Q2-KF)]=10/[6. 2832*5. l*10*l(T6(200-5)]= 164 Q，取 R5=160 Q ；由于ん运放组成的带通滤波器也具有信号放大作用，放大倍数Kf=5，因此，由U1 A1组成的超低频放大电路的总放大量K=Kv*Kf=1005*5=5025倍，即增益G=201gK=201g5025=74db。4、其他后续电路放大滤波后的信号加至U2的A2 (1/2LM358)运放组成的比较器，由R8与RP1分压提供基准比较电压，当放大后的信号大于基准电平吋，比较器就输出高电平，经Q1 (9013)倒相放大后去触发U3, U3采用NE555，它与R12、C8组成单稳态电路，其暂稳时间td=l. IR12C8=L 1*1000*103*100*10-6=110 秒，即输出高电平脉宽约为2min左右，使晶闸管触发导通，或使继电器动作，这样被控电器得电，进行自动控制或直接驱动声光等报警装置。
权利要求1.ー种新型热释电红外探测控制器，其特征在于其包括两个红外探头、仪用放大器、带通滤波器、比较器、定时电路、控制电路及电源电路，两个红外探头输出端连接到仪用放大器输入端，仪用放大器输出端连接到带通滤波器输入端，带通滤波器输出端连接比较器输入端，比较器输出端连接到定时电路输入端，定时电路输出端连接到控制电路输入端，控制电路输出连接到被控电器或报警装置，电源电路输出端与各部分电路电源输入端相连。
2.根据权利要求I所述的ー种新型热释电红外探测控制器，其特征在于所述的红外探头包括ニ个菲涅尔透镜和ニ个热释电红外传感器，热释电红外传感器被置于菲涅尔透镜内焦点处，两个红外探头间隔设置。
3.根据权利要求I所述的ー种新型热释电红外探测控制器，其特征在于所述的仪用放大器采用INA126P微功耗仪用放大器，其两个输入端分别连接到两个红外探头的输出端，仪用放大器放大倍数设置为1005倍。
4.根据权利要求I所述的ー种新型热释电红外探测控制器，其特征在于所述的带通滤波器由运放、电容及电阻组成多路反馈式有源ニ阶带通滤波器，中心频率设置为5Hz，滤波器的増益设置为5。
5.根据权利要求I所述的ー种新型热释电红外探测控制器，其特征在于所述的比较器采用LM358运放芯片。
6.根据权利要求I所述的ー种新型热释电红外探测控制器，其特征在于所述的定时电路采用时基芯片NE555。
7.根据权利要求I所述的ー种新型热释电红外探测控制器，其特征在于所述的控制电路采用晶闸管、或继电器。
专利摘要本实用新型提供了一种新型热释电红外探测控制器，其包括两个红外探头、仪用放大器、带通滤波器、比较器、定时电路及控制电路，两个红外探头输出端连接到仪用放大器输入端，仪用放大器输出端连接到带通滤波器输入端，带通滤波器输出端连接比较器输入端，比较器输出端连接到定时电路输入端，定时电路输出端连接到控制电路输入端，控制电路输出连接到被控电器或报警装置。通过采用双人体热释电传感器与仪用放大器相配合，合理设计电路结构及参数，抑制了共模干扰，克服了环境温度变化、强光线照射以及电磁干扰引起的探测错误，提高了探测器工作的稳定性与可靠性，扩大了探测范围。
文档编号G01J5/02GK202433095SQ20112056427
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者王登林, 郑学平, 陈建明 申请人:扬州市华晨电子有限公司, 福州迪亚瑞节能科技有限公司