专利名称：防盗报警用磁性传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器，具体是一种防盗报警用磁性传感器及其辅助装置。
背景技术：
目前家庭防盗报警用传感器，常用的有红外传感器和磁控开关(门磁)两种。安装报警器通常采用的方案是室内重要位子装上被动红外传感器，门上装一个门磁，一旦窃贼越窗入室被红外传感器擦测，或门被撬开致使门磁断开，报警器就会报警。这种方案虽然室内有窃贼时能报警，但存在严重的安全隐患。当深夜窃贼撬窗而入，报警器报警惊醒主人，主人难免要跟窃贼发生正面冲突，所以这种方案不能给主人带来安全感。理想的防盗报警方案应该把窃贼拒之窗外，即窗户被窃贼撬开时报警器就应报警，要达到此目的必须在窗户上安装传感器。
现在可用于窗户的防盗报警用传感器，主要有磁控开关和主动红外传感器两种。但这两种均不实用，主动红外传感器成本高，可靠性低，安装调试难且易被破坏；而磁控开关在报警器设防时，所有的窗户必须关闭失去了窗户应有的通风作用。另外，在成排的推拉窗上安装磁控开关隐弊性很差，加上磁控开关自身又无较好的保护功能，容易被窃贼破坏。
发明内容
本实用新型的目的是提供适合门窗特别是推拉窗安装的，具有多重自身保护功能的防盗报警用磁性传感器及其辅助装置。
为实现上述目的该防盗报警用磁性传感器(简称磁性传感器)，包括磁控开关、信号转换电路、自身保护电路，辅助装置，其特征是信号转换电路是一个由逻辑电路组成的脉冲跳变检测器，脉冲跳变检测器的输入接磁控开关，输出接自身保护电路。当磁控开关的开(导通)与关(截止)两种状态相互反转时，信号转换电路就输出脉冲信号触发报警器报警，平时不输出脉冲信号，这样就给实际应用带来了灵活性。
以窗户为例，实际应用时磁性传感器安装在窗户的固定框上，对应一个窗扇装一个。永磁体装在窗扇的外框上，根据需要每个窗扇可装一块或两块永磁体。只装一块永磁体的窗扇只有处在关闭状态永磁体正对传感器时才具有报警作用，装有两块永磁体的窗扇在关闭和打开一定的宽度(不超过15公分)这两种状态时均有报警作用，因为这两种状态都有一块永磁正对传感器，或在窃贼推动窗扇时经过传感器。把某个较安全(窃贼不易光顾或采取了其它措施)的窗扇完全打开通风，虽然该窗扇失去了报警作用，但并不影响整个报警系统其它窗扇的报警功能。
根据磁性传感器输出脉冲的性质不同，可分为输出电压脉冲的电压磁性传感器和输出电流脉冲的电流磁性传感器两种。电压磁性传感器有三个连接端即电源输入端，信号输出端和接地端；电流磁性传感器只有两个连接端即电源输入端和接地端。但电压磁性传感器的自身保护功能比电流磁性传感器强。
磁性传感器安装在窗扇多的成排推拉窗外框上，很难做到每个传感器都安装在窃贼无法触及的位子。为防窃贼破坏，磁性传感器还有多重自身保护电路，包括防撬开关、防损坏的保护线、防脱线的场效应管和防外来永磁体“欺骗”磁性传感器的付磁控开关。
多个磁性传感器应采用并联的方式连接，如果这些磁性传感器全部是电压磁性传感器或者是电压磁性传感器和电流磁性传感器混装，就需用三根连接导线即电源线、信号线和地线连接成传感器输出回路；如果全部是电流磁性传感器则只需两根连接线，即电源线和地线连接成传感器输出回路。
磁性传感器结构简单体积小，可根据不同使用场合的具体要求，加工成不同的形状。
基于防盗用磁性传感器的辅助装置，包括过渡器和反射器，过渡器的输出接至报警器，输入接传感器输出回路，一个过渡器可根据需要接一个或几个传感器输出回路，反射器连接于传感器输出回路的末端。
过渡器主要由电压检测电路，电流检测电路和信号过渡电路组成，其作用主要有1、把传感器输出回路送来的电压或电流报警信号过渡为报警器能识别的报警信号输出，触发报警器报警。2、滤除干扰信号。3、输出报警信号的同时会发出提示音起辅助报警作用。4、把几个传感器输出的回路汇集成一路输出，减少了磁性传感器跟报警器之间的连接线，方便安装。
反射器内有一个高精度低温漂的基准电压源，其作用是给传感器输出回路中的信号线输出一个基础电压和基础电流，起保护传感器及其输出回路不被窃贼破坏的作用。
在磁性传感器内的多重自身保护电路和过滤器、反射器协同作用下，磁性传感器及其输出回路具备很好的自身保护功能。不论窃贼用何种手段破坏磁性传感器及其输出回路，过渡器均会给报警器输出一个触发报警信号，只要将过渡器和反射器安装在窃贼无法触及的位子，磁性传感器及其输出回路就是安装在窃贼能触及的地方也无法被破坏。所以磁性传感器可以安全地在窗扇多的成排推拉窗上使用。
图1为电压磁性传感器电路图图2为电流磁性传感器电路图图3为过渡器电路图图4为反射器电路图具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1为电压磁性传感器，该传感器包括磁控开关、信号转换电路和自身保护电路，它通过三个连接端连接于传感器输出回路中，这三个连接端分别是+9.5V输入端，Signal输出端和GND端。
磁控开关SK1起接近永磁体导通离开关断的作用。在上拉电阻R1的作用下，SK1开关状态的反转会引起A点电平高低跳变。信号转换电路包括一个反向器U1A和两个或门电路U2A、U2B及电阻R2、R3电容C1、C2。A点电平高低跳变一次信号转换电路就产生一个电压脉冲信号，从Signal输出端输出。
自身保护电路包括防撬开关SK2，保护线S，场效应管Q1、Q2和付磁控开关SK3。
防撬开关SK2的作用是在磁性传感器被撬时断开。保护线S是由低熔点的细导线以一定的间距缠绕在磁性传感器的外围，外表面内侧，其作用是磁性传感器被窃贼用火烧破坏或机械损坏是断线。防撬开关SK2断开或保护线S断线U2B的输出均由低电平变成高电平，通过过渡器触发报警器报警。
Q1、Q2为N沟通MOS耗尽型场效应管，其作用是检测磁性传感器的三个连接端与其输出回路的三根导线是否连接完好。Q1的栅极与+9.5V输入端相连，当三个连接端中只有该端脱线时，Q1失去栅极电压而导通，吸收一定的电流；Q2的栅极与Signal输出端相连，当三个连接端中只有该端脱线时，Q2失去栅极电压而导通，吸收一定的电流；当三个连接端中只有GND端脱线时，Q2同样因失去栅板电压而导通，通过D3使跟Signal输出端连接的信号线的基础电压发生改变。因此任何一个连接端脱线均会使磁性传感器输出一个电流或电压的改变信号，通过过渡器触发报警器报警，防止窃贼利用脱线法使磁性传感器不能发挥正常作用。
SK3为付磁控开关，其作用是窃贼想利用备用永磁体“欺骗”磁性传感器时，触发报警器报警。付磁控开关SK3跟磁控开关SK1分开一定的距离，平时起报警作用的永磁体磁场对付磁控开关SK3不起作用，只有当窃贼拿备用永磁体接近磁性传感器时付磁控开关SK3导通，吸收一定的电流，通过过渡器触发警报器报警。
图2为电流磁性传感器，该磁性传感器与电压磁性传感器基本相同，元件标号相同的元件其作用也相同，不同之处有1、信号转换电路输出的电压脉冲信号，由增强型场效应管Q转换成电流脉冲信号输出。2、只有两个连接端分别为+9.5V输入端和GND端。3、没有连接端脱线保护电路。所以电流磁性传感器安装比电压磁性传感器方便，但没有脱线保护功能，只能安装在窃贼无法触及的地方。不过增加该传感器的静态工作电流到一定值，同样具备脱线保护功能。
图3为过渡器电路图，该电路包括电流检测电路，电压检测电路，过渡电路。过渡器的输入接口(+9.5V输出端，Signal输入端和GND端)连接传感器输出回路，其输出至报警器。
电流检测电路的作用是检测流过电感L的电流是否发生改变。磁性传感器的自身保护电路工作时，或其输出电流脉冲报警信号时均会引起流过电感L的电流发生改变。电流检测电路的输出端net1跟过渡电路的一个输入端net1相连。运算放大器U2B、U2C电阻R7、R8、R9组成一个上下限电压比较器，上下限电压VA1、VB1对称分布在电源电压中心点两侧，R8调节上下限电压VA1、VB1的分离度。运算放大器U2A起信号放大作用，调节R1使U2A无信号输入时输出一个接近电源电压中心点的电压。电感L自感应产生的信号经电容C3耦合至运算放大器U2A的同相输入端，经U2A放大后输出到上下限电压比较器的输入端。当上下限电压比较器的输入电压落在上下限电压VA1、VB1之间时，Net1输出低电平；当输入电压超出上下限电压VA1、VB1时，Net1输出高电平。所以只有当流过电感L的电流有一定强度的变化时Net1才输出高电平脉冲。通过调节R6、R8来调节检测电流的灵敏度，使外界干扰引起流过电感L的电流改变不会使Net1输出高电平脉冲，只有磁性传感器送来报警电流信号时才会使Net1输出高电平脉冲，因为报警信号的电流改变强度明显大于干扰引起的电流改变强度。
电压检测电路的作用，是检测传感器输出回路中信号线上的电压变化。该电路也是一个由运算放大器U3A、U3B电阻R11、R12、R13、R14组成的上下限电压比较器，Signal输入端连接信号线，输出端Net2与过渡器的另一个输入端Net2相连。一个高精度低温漂的可调基准电压源(图中未画出)给上下限电压比较器提供一个可调中心基准电压ADJREF，要求可调中心基准电压ADJREF的大小等于Singnal输入端输入的基础电压。上下限基准电压VA2，VB2分布在可调中心基准电压ADJREF的两侧，当Signal输入端的电压落在上下限基准电压VA2、VB2之间时，Net2输出低电平，超出时Net2输出高电平。当电压磁性传感器工作输出电压脉冲信号时，Net2输出高电平脉冲。
为提高窃贼在破坏磁性传感器及其输出回路时报警的灵敏度，电压检测电路中的上下限基准电压VA2、VB2之间的差调到最小，这样从Singnal输入端输入的报警信号和干扰信号均会使Net2端输出高电平脉冲，但脉宽不同。
发光二极管D7的作用有两个1、指示工作状态，2、从传感器输出回路中的信号线上吸收一个基础电流，以增加窃贼想割断传感器输出回路连接线而又不报警的难度。
过渡电路的主要作用是把电流检测电路和电压检测电路输出的高电平信号，通过继电器RELAY过渡为报警器(一般采用电话网络报警器)能识别的触发信号。
上述电流检测电路本身具备过滤干扰信号的作用，所以它从Net1输出的高电平信号直接通过R20触发可控硅Q4导通，此时，三极管Q1的基极通过R15、C5、Q4流过一个基极电流而导通，继电器RELAY吸合，alarm输出端给报警器输出一个触发信号，同时蜂鸣器BUZZER发出提示音。当C5充电结束时(几秒钟)Q1截止，Q4随之截止，继电器释放。R16起C5慢放电作用，场效应管Q2导通时起C5快速放电作用。
上述电压检测电路Net2输出的高电平信号，如果是触发报警信号就能通过由R17、C6、D11组成的延时过滤器，再经D12、R20触发可控跬Q4导通；如果是干扰信号就不能通过延时过滤器。因为触发报警信号的脉冲宽度明显大于干扰信号的脉冲宽度。场效应管Q3在Net2输入端为低电平时导通C6快速放电，避免延时过滤器不能滤除连续的干扰脉冲信号。
开关SK平时关断使场效应管Q2始终处于截止状态，当要对各磁性传感器是否正常例行检测时打开，此时只要Net2端高电平Q2就导通。对磁性传感器进行挨个检测(挨个打开窗扇)，只要正常均会送来高电平脉冲信号，均能听到蜂鸣器BUZZER发出提示音，不需等C5放电，方便对传感器进行检测。
当图3所示的过渡器，同时连接多个含有电压磁性传感器的传感器输出回路时，需要有相应个数的电压检测电路(图中只画了一个)。各电压检测电路的输入端跟各自的信号线连接，输出共同接过渡电路的Net2输入端，而电流检电路却可以各传感器输出回路共用一个。
图4为反射器电路图，它连接于传感器输出回路的末端，包括一个高精度低温漂的基准电压源D1、D2，分压电阻R1、R2、R3、R4，电压跟随器UA。其作用是给与Signal输出端连接的信号线提供一个基础电压。调节R3可以改变基础电压的大小。基础电压应在一定的范围内可调，这样每户安装的报警系统，其传感器输出回路信号线的基础电压就不相同，增加窃贼破坏的难度。
如果某个传感器输出回路中连接的全为电流磁性传感器，那么，该传感器输出回路的末端就不需要反射器，但最后一个传感器的静态电流要足够大(几个毫安)，才能确保窃贼在该传感器输出回路的任何位子切断连接线时报警器报警。
权利要求1.一种防盗报警用磁性传感器，包括磁控开关、信号转换电路、自身保护电路，辅助装置，其特征是信号转换电路是一个由逻辑电路组成的脉冲跳变检测器。
2.根据权利要求1所述的防盗报警用磁性传感器，其特征是脉冲跳变检测器的输入接磁控开关，输出接自身保护电路。
3.根据权利要求1所述的防盗报警用磁性传感器，其特征是自身保护电路包括防撬开关SK2，保护线S，场效应管Q1、Q2和付磁控开关SK3。
4.根据权利要求1所述的防盗报警用磁性传感器，其特征是辅助装置包括过渡器和反射器，过渡器的输出接至报警器，输入接传感器输出回路，反射器连接于传感器输出回路的末端，过渡器主要由电压检测电路，电流检测电路和信号过渡电路组成，反射器内有一个高精度低温飘的基准电压源。
专利摘要一种适合门窗特别是推拉窗上安装的防盗报警用磁性传感器，包括磁控开关和把该磁控开关的开关状态反转信号，转换成脉冲信号输出的的信号转换电路。该传感器平时无脉冲信号输出，只有当与其结对的永磁体运动，使磁控开关的开关状态出现反转时才输出脉冲信号。装上磁性传感器的窗户，具有防盗报警作用的同时不丧失其应有的通风作用。磁性传感器还具备多重自身保护功能，即使把它安装在窃贼能触及的地方也无法被破坏。磁性传感器结构简单体积小，安装时多个磁性传感器用三根导线以并联方式连接成传感器输出回路，安装十分方便，可用于各种门窗。
文档编号G08B13/00GK2898974SQ200520116129
公开日2007年5月9日 申请日期2005年10月19日 优先权日2005年10月19日
发明者蔡春良 申请人:蔡春良