一种人体红外探测开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种人体红外探测开关，其包括有壳体，壳体之内设置有：红外探头、能够在预设角度内往复摆动的摆动连杆、连杆驱动机构和弹性复位组件，红外探头电连接有红外信号检测模块，该红外信号检测模块包括有运放电路、比较器U1C、比较器U1D和开关转换单元，红外探头检测到红外线信号时，比较器U1C和比较器U1D输出高电平信号至开关转换单元以令其闭合导通。该调光器对移动人体和静止人体均能做出探测，从而避免误动作的产生，并且具有更好的可靠性。
【专利说明】一种人体红外探测开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及红外线探测装置，尤其涉及一种人体红外探测开关。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断发展，以及人民生活水平的不断提高，人们的安全意识越来越强，基于此种情况各种不同的人体探测装置也越来越多，尤其在夜晚条件下的应用更加广泛。其中以人体红外线检测器最为突出，它以其相当高的灵敏度和可靠性，深受广大用户的喜欢，于是市场上出现了各种形式的红外探测开关，现有的人体红外探测开关只能被移动的红外线感应触发，若一段时间内没有移动的红外线则产生关闭指令，所以，当人体红外检测模块检测范围内的人体停止移动时，该检测模块将检测不到人体红外信号，人体红外探测开关将会关断，从而产生误动作，可靠性较差。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种人体红外探测开关，该调光器对检测范围之内的移动人体和静止人体均能做出检测，从而避免误动作的产生，并且具有更好的可靠性。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。
[0005]一种人体红外探测开关，其包括有壳体，壳体之内设置有:红外探头、能够在预设角度内往复摆动的摆动连杆、连杆驱动机构和弹性复位组件，连杆驱动机构的动力输出端与弹性复位组件的动力输出端相对设置，摆动连杆的一端固定连接于红外探头，其另一端位于连杆驱动机构与弹性复位组件之间并且分别与二者的动力输出端相抵；红外探头电连接有红外信号检测模块，该红外信号检测模块包括有运放电路、比较器U1C、比较器UlD和开关转换单元，红外探头检测的红外光信号通过运放电路放大后分别传输至比较器UlC的同相端和比较器UlD的反相端，该比较器UlC反相端的电位高于比较器UlD同相端的电位，红外探头检测到红外线信号时，比较器UlC或比较器UlD输出高电平信号至开关转换单元；开关转换单元包括有与非门U2A、与非门U2D、反相器组件、光耦U3和双向晶闸管Q1，红外信号检测模块的电源端正极与地之间连接有依次串联的光敏管VDl和电阻R15，与非门U2A的两个输入端相互连接后再连接于光敏管VDl和电阻R15的连接点，该与非门U2A的输出端连接于与非门U2D的一个输入端,该与非门U2D的另一输入端为开关转换单兀的输入端，该与非门U2D的输出端连接有二极管D3的阴极，红外信号检测模块的电源端正极与地之间还连接有依次串联的电阻R16和电容C8并且电阻R16和电容C8的连接点还连接于二极管D3的阳极，该二极管D3的阳极通过依次串联的反相器组件和限流电阻R17而连接于NPN管Ql的基极，该NPN管Ql的发射极接地，其集电极通过继电器Kl的线圈连接于红外信号检测模块的电源端正极，该NPN管Ql用于控制继电器Kl的线圈上电或者掉电。
[0006]优选地，继电器Kl的线圈并联有二极管D4，二极管D4的阳极连接于NPN管Ql的集电极，该二极管D4的阴极连接于红外信号检测模块的电源端正极。[0007]优选地，反相器组件包括有相互并联的与非门U2B和与非门U2C，二者的输入端相互连接后作为反相器组件的输入端，二者的输出端相互连接后作为反相器组件的输出端。
[0008]优选地，与非门U2A、与非门U2B、与非门U2C和与非门U2D集成于一块芯片之内，该芯片的型号为⑶4011。
[0009]优选地，运放电路包括有放大器UlA和放大器U1B，放大器UlA和放大器UlB依次连接成两级放大电路。
[0010]优选地，比较器UlC的输出端和比较器UlD的输出端分别连接于二极管Dl的阳极和二极管D2的阳极，二极管Dl的阴极和二极管D2的阴极相互连接后再连接于开关转换单元的输入端。
[0011 ] 优选地，放大器U1A、放大器U1B、比较器UlC和比较器UlD集成于一块芯片之内，该芯片的型号为LM324。
[0012]优选地，摆动连杆上设有一转轴，摆动连杆绕该转轴而在预设角度内往复摆动。
[0013]优选地，弹性复位组件包括有一推杆及套设于推杆上且驱动推杆弹性滑动的弹簧，推杆的一端为弹性复位组件的动力输出端。
[0014]优选地，连杆驱动机构是电磁铁，红外探头为热释电红外传感器。
[0015]本实用新型公开的人体红外探测开关中，红外信号检测模块对红外探头所感应的人体红外信号进行处理之后，发出高电平至开关转换单元，以令继电器上电导通。其中，由于红外探头在连杆驱动机构和弹性复位组件的驱动作用下是往复摆动的，使得红外探头与人体产生相对移动，从而模拟了人体的移动过程，使得本实用新型实现了在检测移动人体的前提下，还能够对静止人体的红外线进行检测，其相比现有的探测开关而言，避免了因人体静止而导致探测开关的误动作，从而具有更好的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为壳体内部结构示意图。
[0017]图2为壳体的正视图。
[0018]图3为壳体的侧视图。
[0019]图4为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。
[0021]本实用新型公开了一种人体红外探测开关，结合图1至图4所示，其包括有壳体1，壳体I之内设置有:
[0022]红外探头1、能够在预设角度内往复摆动的摆动连杆2、连杆驱动机构3和弹性复位组件4，红外探头I固定于摆动连杆2的一端，该摆动连杆2的另一端位于连杆驱动机构3与弹性复位组件4之间并且分别与二者的动力输出端相抵。上述结构中，连杆驱动机构3通过电控而实现动力输出，当连杆驱动机构3上电时，其动力输出端推动摆动连杆2向左摆动，同时弹性复位组件4被弹性压缩储能，当连杆驱动机构3掉电时，其动力输出端复位，同时弹性复位组件4动能释放,并弹性推动摆动连杆2复位。通过对连杆驱动机构3的反复上电控制，配合弹性复位组件4的储能、释能，使得摆动连杆2带动红外探头I往复摆动，该红外探头I可以感应移动人体的红外线，尤其对于静止的人体而言，摆动的红外探头I与人体产生相对移动，从而实现了对静止人体红外线的检测，此外，摆动的红外探头I还扩大了红外线检测区域，从而提高了红外线检测能力。
[0023]本实施例中，关于摆动连杆2的摆动过程，摆动连杆2上设有一转轴20，摆动连杆2绕该转轴20而在预设角度内往复摆动，其中的摆动连杆2上可以开设有通孔，转轴20可穿过该通孔而实现与摆动连杆2的相对转动。
[0024]本实施例中，弹性复位组件4包括有一推杆40及套设于推杆40上且驱动推杆40弹性滑动的弹簧41，推杆40的一端为弹性复位组件4的动力输出端，连杆驱动机构3是电磁铁。如上，该推杆40的端部与连杆驱动机构3的动力输出端相对设置，使得二者以相对方向输出动力。本实施例中，红外探头I为热释电红外传感器也可以是其他红外线感应器件。
[0025]关于壳体I内部的电路结构，红外探头I电连接有红外信号检测模块，该红外信号检测模块包括有运放电路11、比较器U1C、比较器UlD和开关转换单元12，红外探头I检测的红外光信号通过运放电路放大后分别传输至比较器UlC的同相端和比较器UlD的反相端，该比较器UlC反相端的电位高于比较器UlD同相端的电位，红外探头I检测到红外线信号时，比较器UlC或比较器UlD输出高电平信号至开关转换单兀12。
[0026]进一步地，运放电路11包括有放大器UlA和放大器U1B，放大器UlA和放大器UlB依次连接成两级放大电路。比较器UlC的输出端和比较器UlD的输出端分别连接于二极管Dl的阳极和二极管D2的阳极，二极管Dl的阴极和二极管D2的阴极相互连接后作为红外信号检测模块的开关转换单元12，其中的二极管Dl和二极管D2用于防止比较器UlC和比较器UlD的输出信号相互干扰。为了提高产品的集成度，上述的放大器U1A、放大器U1B、比较器UlC和比较器UlD集成于一块芯片之内，该芯片的型号为LM324。
[0027]红外探头I的输出引脚连接于端子J，该红外信号检测模块的电源正极和负极之间连接有依次串联的电阻R11、电位器R12和电阻R13，其中电阻Rll和电位器Rl2的连接点与比较器UlC的反相端相连，电位器R12与电阻R13的连接点与比较器UlD的同相端相连，通过调节电位器R12，使得比较器UlC的反相端电压高于比较器UlD同相端的电压。
[0028]上述红外信号检测模块的工作原理为:该红外探头I输出的信号依次通过放大器UlA和放大器UlB进行两级放大之后，分别传输至比较器UlC的同相端和比较器UlD的反相端，当放大器UlB输出的电压高于比较器UlC的反相端时，比较器UlC输出高电平信号至开关转换单兀12,同时比较器UlD输出低电平信号；当放大器UlB输出的电压低于比较器UlD的同相端时，比较器UlD输出高电平信号至开关转换单元12，同时比较器UlC输出低电平信号；当放大器UlB输出的电压低于比较器UlC的反相端且高于比较器UlD的同相端时，二者均输出低电平；通过上述三种输出状态可以得知，当红外探头I感应到移动的红外信号并且其产生的电压达到上限或者下限值时，开关转换单元12均能获得高电平信号，从而控制灯具点亮或者熄灭，实际应用中，可通过调节电位器R12来调节红外信号检测模块的灵敏度。上述结构的人体红外探测开关能对移动人体和静止人体进行检测，具有较好的准确性和可靠性。
[0029]关于开关转换单元12的具体电路结构，该开关转换单元12包括有与非门U2A、与非门U2D、反相器组件、光耦U3和双向晶闸管Ql，红外信号检测模块的电源端正极与地之间连接有依次串联的光敏管VDl和电阻R15，与非门U2A的两个输入端相互连接后再连接于光敏管VDl和电阻R15的连接点，该与非门U2A的输出端连接于与非门U2D的一个输入端，该与非门U2D的另一输入端为开关转换单元12的输入端，该与非门U2D的输出端连接有二极管D3的阴极，红外信号检测模块的电源端正极与地之间还连接有依次串联的电阻R16和电容C8并且电阻R16和电容C8的连接点还连接于二极管D3的阳极，该二极管D3的阳极通过依次串联的反相器组件和限流电阻R17而连接于NPN管Ql的基极，该NPN管Ql的发射极接地，其集电极通过继电器Kl的线圈连接于红外信号检测模块的电源端正极，该NPN管Ql用于控制继电器Kl的线圈上电或者掉电。其中，继电器Kl的线圈并联有二极管D4，所述二极管D4的阳极连接于NPN管Ql的集电极，该二极管D4的阴极连接于红外信号检测模块的电源端正极，该二极管D4用于抑制或者吸收反向电动势。
[0030]本实施例中，反相器组件包括有相互并联的与非门U2B和与非门U2C，二者的输入端相互连接后作为反相器组件的输入端，二者的输出端相互连接后作为反相器组件的输出端。为了提高产品集成度，与非门U2A、与非门U2B、与非门U2C和与非门U2D集成于一块芯片之内，该芯片的型号为⑶4011。
[0031]上述开关转换单元12的工作原理为:光敏管VDl用于感应自然光线，白天自然光线较强时，光敏管VDl导通并将高电平信号传输至与非门U2A，与非门U2A作为反相器而输出低电平至与非门U2D，此时，无论开关转换单元12是否接收到高电平信号，该与非门U2D均输出高电平，二极管D3截止，电容CS充电直至反相器组件获得高电平并将该高电平转换为低电平而传输至NPN管Ql的基极，NPN管Ql处于截止状态，继电器Kl未上电且其触头断开；
[0032]进入夜晚后，光敏管VDl感应不到自然光而处于截止状态，与非门U2A的输入端通过电阻R15接地，从而输出高电平至与非门U2D，此时，若红外探头I感应不到红外线，则开关转换单元12获得低电平，与非门U2D输出高电平，二极管D3处于截止状态，NPN管Ql亦处于截止状态，继电器Kl的触头断开；
[0033]在夜晚条件下，若红外探头I感应到红外线并且开关转换单元12接收到高电平信号，则与非门U2D的两个输入端均为高电平，则输出低电平至二极管D3使得该二极管D3导通并且反向器组件的输入端获得低电平，之后反相器组件输出高电平至NPN管Ql的基极以令该NPN管导通，继电器Kl的线圈上电且其触头闭合。
[0034]上述人体红外探测开关中，红外信号检测模块对红外探头I所感应的人体红外信号进行处理之后，发出高电平至开关转换单元12，以令继电器Kl上电导通。其中，由于红外探头I在连杆驱动机构3和弹性复位组件4的驱动作用下是往复摆动的，使得红外探头I与人体产生相对移动，从而模拟了人体的移动过程，使得本实用新型实现了在检测移动人体的前提下，还能够对静止人体的红外线进行检测，其相比现有的探测开关而言，避免了因人体静止而导致探测开关的误动作，从而具有更好的可靠性。此外，该人体红外探测开关结构简单、成本低廉，使用时可将继电器Kl的触头连接至单片机或者其他控制电路，操作过程简单方便。
[0035]以上只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。
【权利要求】
1.一种人体红外探测开关，其特征在于，包括有壳体，所述壳体之内设置有: 红外探头、能够在预设角度内往复摆动的摆动连杆、连杆驱动机构和弹性复位组件，所述连杆驱动机构的动力输出端与弹性复位组件的动力输出端相对设置，所述摆动连杆的一端固定连接于红外探头，其另一端位于连杆驱动机构与弹性复位组件之间并且分别与二者的动力输出端相抵； 所述红外探头电连接有红外信号检测模块，该红外信号检测模块包括有运放电路、比较器U1C、比较器UlD和开关转换单元，所述红外探头检测的红外光信号通过运放电路放大后分别传输至比较器UlC的同相端和比较器UlD的反相端，该比较器UlC反相端的电位高于比较器UlD同相端的电位，所述红外探头检测到红外线信号时，所述比较器UlC或比较器UlD输出高电平信号至开关转换单元； 所述开关转换单元包括有与非门U2A、与非门U2D、反相器组件、NPN管Ql和继电器Kl，所述红外信号检测模块的电源端正极与地之间连接有依次串联的光敏管VDl和电阻R15，所述与非门U2A的两个输入端相互连接后再连接于光敏管VDl和电阻R15的连接点，该与非门U2A的输出端连接于与非门U2D的一个输入端,该与非门U2D的另一输入端为开关转换单元的输入端，该与非门U2D的输出端连接有二极管D3的阴极，所述红外信号检测模块的电源端正极与地之间还连接有依次串联的电阻R16和电容C8并且电阻R16和电容C8的连接点还连接于二极管D3的阳极，该二极管D3的阳极通过依次串联的反相器组件和限流电阻R17而连接于NPN管Ql的基极，该NPN管Ql的发射极接地，其集电极通过继电器Kl的线圈连接于红外信号检测模块的电源端正极，该NPN管Ql用于控制继电器Kl的线圈上电或者掉电。
2.如权利要求1所述的人体红外探测开关，其特征在于，所述继电器Kl的线圈并联有二极管D4，所述二极管D4的阳极连接于NPN管Ql的集电极，该二极管D4的阴极连接于红外信号检测模块的电源端正极。
3.如权利要求1所述的人体红外探测开关，其特征在于，所述反相器组件包括有相互并联的与非门U2B和与非门U2C，二者的输入端相互连接后作为反相器组件的输入端，二者的输出端相互连接后作为反相器组件的输出端。
4.如权利要求3所述的人体红外探测开关，其特征在于，所述与非门U2A、与非门U2B、与非门U2C和与非门U2D集成于一块芯片之内，该芯片的型号为⑶4011。
5.如权利要求1所述的人体红外探测开关，其特征在于，所述运放电路包括有放大器UlA和放大器U1B，所述放大器UlA和放大器UlB依次连接成两级放大电路。
6.如权利要求1所述的人体红外探测开关，其特征在于，所述比较器UlC的输出端和比较器UlD的输出端分别连接于二极管Dl的阳极和二极管D2的阳极，所述二极管Dl的阴极和二极管D2的阴极相互连接后再连接于开关转换单元的输入端。
7.如权利要求5所述的人体红外探测开关，其特征在于，所述放大器U1A、放大器U1B、比较器UlC和比较器UlD集成于一块芯片之内，该芯片的型号为LM324。
8.如权利要求1所述的人体红外探测开关，其特征在于，所述摆动连杆上设有一转轴，所述摆动连杆绕该转轴而在预设角度内往复摆动。
9.如权利要求1所述的人体红外探测开关，其特征在于，所述弹性复位组件包括有一推杆及套设于推杆上且驱动推杆弹性滑动的弹簧，所述推杆的一端为弹性复位组件的动力输出端。
10.如权利要求1所述的人体红外探测开关，其特征在于，所述连杆驱动机构是电磁铁，所述红外探头为热释 电红外传感器。
【文档编号】G05B19/04GK203414748SQ201320496060
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】陈杏利 申请人:陈杏利