专利名称：灵敏度高而无漏报和误报的门窗防盗报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防盗报警器材，具体地i兑是一种灵敏度高而 无漏报和误报的门窗防盗报警器。
技术背景现在的社会治安相当严峻，歹徒入室作案越来越猖狂。所以用技 术手段防范歹徒入屋相当必要！但目前使用的门窗类防盗报警器，如 果从受控原理的角度上看，主要有开关控制类和感生信号类两大类。 开关控制类是直接利用开关的闭合和断开去触发报警的，这种开关控 制类门窗报警器，其"开关"的主要类型有利用磁吸原理制成的门磁 开关，利用弹簧摆动制成的碰触类开关，也有直接利用移动时的位置 变化去实现开关操作的…等等。感生信号类是一种利用某些材料或器 件在其震动或监测到位移时所产生的电信号去触发报警的。较常用的 这类产品有利用被动红外线监测的幕帘式门窗报警器，利用主动红外 线监測的红外对射式报警器，利用压电陶瓷片作震动传感器以在检测 到震动时感生出电压去触发报警的门窗报警器…等等。以上这些门窗 报警器，都存在着灵敏度高的往往就造价高费用大有时误报也大，而 成本低的，其灵敏度往往也低，漏报多又或者可靠性不良。以利用压 电陶瓷片作震动传感器以感生电压触发报警的门窗报警器来说，本来 这是成本最低的报警器,但其可靠性却很不好，例如你慢慢地推开门， 它就不会报，因为它对慢的变化反应是相当迟钝甚至是无动于衷的。 可是如果附近有较大一点的声音例如有人拍一下手掌等，它很可能就 会报了，因为这压电陶瓷片对环境稍大些的声音也是能够感生出电压 而导致触发报警的，因为此时它其实就相当于是一只灵敏度低一点的 麦克风了。以上所述目前这些门窗报警器的种种不足，都会对其普及和应用 带来相当不利的影响。 发明内容本实用新型的目的就在于为克服以上所述的不足而研发的一种 灵敏度高而无漏报和误报的门窗防盗报警器。它是采取如下一些措施 去改善其不足的首先想办法尽量将压电陶瓷片因对环境稍大些的声 音反应而感生出的电压消除掉，即想办法让它不再对声音有反应输 出，从而就可以避免误报的发生。在具体做法上是这样的首先将压 电陶瓷片密闭起来，以阻隔声音直接传输到压电陶瓷片，这样它对声 音的反应就会大幅下降，其对声音所感生的电压自然就小的多；二是 一反常规，多采用一片压电陶瓷片即用两片相同大小的压电陶瓷片作 震动传感器，并将其中的一片压电陶瓷片的输出送至一运放作同相放 大，而将另一片压电陶瓷片的输出送至另一运放作反相放大，然后将 其分别送到一电位器的两端，以让其正反相信号相互抵消，这时调节 电位器的滑动输出端，就可以找到接近0电平声音信号输出的一点作 信号输出用。但如此一来，却又出现了新的问题，这是因为这两片压 电陶瓷片对震动所感生的电压也是基本相同的，结果也会因正反不同 相位的信号相互抵消而失去报警的作用，这就不是我们想要的结果 了。我们想要的是既能去除声音对其所造成的误报影响，而又不能降 低其对震动时的检测灵敏度。为此我们又采取了以下一些措施来解决 这些问题首先我们在一密闭的空腔内的下方先粘放好一片压电陶瓷 片，然后在此压电陶瓷片上放上一粒或多粒有一定重量且表面光滑能滚动的圆珠(例如放一粒直径为5 mm的钢质滚珠)，然后再在离能滚 动的圆珠稍高些的地方也即是同一密闭的空腔内的上方再粘放另一 片压电陶瓷片，然后再按上面所说的那样，将这上下两片压电陶瓷片 的引出线分别连接到同相放大器和反相放大器。这样震动报瞀的问题 就解决了 ，而且灵敏度也比单片压电陶瓷片的高很多很多而又不会受 声音的影响而误报，这是因为这光滑的能滚动的圆珠对位移和震动都 是相当敏感的，无论再慢的动作，都会导致它滚动，而它又是有重量 的，所以在其滚动的过程中，实质上就相当于是在不断地敲击着压电 陶瓷片，所以由它感生出来的电压信号也就特别强，而且它只是在下 面的这一片压电陶瓷片上滚动，所以也只有下边的这一片压电陶瓷片 有较强的电压输出，而与滚珠没有接触的上面的那片压电陶瓷片基本 上是无滚动信号输出的，所以也是不会产生出抵消电压的。因而这种 带滚珠的密闭结构和具有双压电陶瓷片组成的正反信号相消的电路 结构，其总的性能就是既保证了对震动和位移的高灵敏度同时又可免 去因环境声音而造成的误报，从而大大提高了整机的可靠性。此外我们还加设了报警触发时间判断电路，以便将偶尔的，例如 有时不小心碰了一下门窗等非撬门入室行为所造成的震动和位移而 导致的这些不必要的报警也能排除掉。以尽量避免不真实的报警发 生。本实用新型由于采用了带滚珠的密闭空腔和内装双压电陶瓷片 的传感器结构和正反两路报警信号相消龟路以及报警触发时间判断 电路等多重措施，因而具有触发灵敏度高而又不会漏报和误报的优越 性，值得推广普及。
图l是本实用新型的方框原理示意图，图中Gl、 G2是压电陶 瓷片，1是正反信号相消电路，2是报警信号放大电路，3是报警触 发时间判断电路，4是声音报警电路，DY是报警喇叭。图2是本实用新型的一实施例电路原理示意图，图中的Ul、 U2、 U3、 U4均是运算放大器，R是电阻，C是电容，D是二极管，Q是 三极管，E是电池，DY是接电即响的报警喇叭，W是电位器，图中 左边的虚线框表示为一密闭的空腔，虚线框内的Gl和G2是上下两 片压电陶瓷片，框内的小圆圈代表滚珠。图3是本实用新型中的关键性传感器的内部结构示意图，图中密 闭空腔内上下各装一片压电陶瓷片，腔内下边的圆圈代表滚珠。具体实旌方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述图1是本实用新型 的一个具体实施例的方框示意图，图中，它是由正反信号相消电路1，报警信号放大电路2，报警触发时间判断电路3，声音报警电路4相 互电气联接而成。其相互连接关系为正反信号相消电路1的信号输 入端各与传感器的信号输出端相电气连接，正反信号相消电路1的信
号输出端与报警信号放大电路2的信号输入端相电气连接，报警信号 放大电路2的信号输出端与报警触发时间判断电路3的信号输入端相 电气连接。报警触发时间判断电路3的信号输出端与声音报警电路4 的信号输入端相电气连接。声音报警电路4的信号输出端与报警喇叭 相电气连接。图2是本实用新型的一实施例电路原理示意图，图中的正反信号 相消电路l是由R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 Cl、 C2、 C3、 Ul、 U2与W共同组成。报警信号放大电路2是由R9、 RIO、 Rll、 R12与U3共同组成。报警触发时间判断电路3是由C6、 C7、 C8、 Dl、 D2、 R13、 R14、 R15、 R16与U4共同组成。声音报警电路4 是由D3、 C9、 R17、 R18、 R19、 Ql、 Q2与DY共同组成。以上电 路其关健元件的选用如下压电陶瓷片Gl与G2从原理上说可选任 何尺寸型号的，本实施例用的是直径为20mm的。其安放压电陶瓷片 G与G2的空腔是在设计注塑整机外壳模具时一起解决成型的。运 放U1、 U2、 U3、 U4可选LM324或TL084， W可选WH5-1型的， 二极管可选誦48，三极管Ql可选9014， Q2可选8550，报警喇 叭可选接电即响型而且最好是发声在90分贝到110分贝以上高响度 的，电源开关K可选单刀双掷的。本实施例的工作原理并不复杂，现简单叙述如下本实施例的正反信号相消电路l，是由压电陶瓷片GK电阻R1、 R2、 R3、 R4、电容C1、 C2与运放U1共同组成一个同相放大器，而 压电陶瓷片G2则与R5、 R6、 R7、 R8、 U2共同组成一个反相放大器， 正相放大器的信号输出通过C2接至W的一端，而反相放大器的信号 输出则通过C3接至W的另一端，所以在W的中点附近就可以达到 正反信号相消的目的。由C4、 R9、 RIO、 Rll、 R12与U3共同组成的报警信号放大电 路2，是一个简单的同相放大器，当然选用反相放大器也是可以的。 由于原理并不复杂，所以在此不再赘述。报警触发时间判断电路3其工作原理是这样的运放U4在这里 被接成为一个电压比较器，其输出端是否有电压输出，取决于运放 U4的两输入端的电压对比，如果U4的正输入端电位高于负输入端 的电位，U4就会有电压输出，反之，如果U4的负输入端的电位如 果高于正输入端的电位，那么U4就不会有电压输出。而在本实施例 中，U4的负输入端的电位，始终是处于由R15与R16相串后对电源 的分压，而U4的正输入端电位则只能取决于其由前级即报警信号放 大电路2也即是U3的输出，如果U3无输出，则U4肯定不会有输 出。而当U3有输出时，U4却不一定有输出。它还必须看U4的输出 强度和持续时间的长短，这两者都是同等重要的，这是由电路本身决 定的。因为如果U4的信号输出，经D1、 D2、 C7整流滤波后的直流 电压，如果其强度不够而无法使U4的正输入端电位大于U4的负输 入端的电位时，那么U4也是不会有电压输出的。而由于有由R13与 C8组成的带时间因数的充电电路，所以还必须要再满足其所设定的 充电时间才会有输出。例如R13与C8的充电时间为3秒，那么U3 的输出电压就要持续3秒以上，电容C8才能充到比U4的负输入端
的电位高，U4才会有输出。反之，如果U3的输出电压每次持续时 间小于3秒的话，那就因无法使C8充到所需的电位而令U4无法获 得输出，而由于C8上还并有R14，它随时都会对C8放电，因而每 次C8所充的电，并不会产生多次累积的效应。所以那些偶尔的，即 非故意的和非持续性的各种短暂干扰，自然就会被其排除了，而不至 于产生误报。而那些想撬门入屋者所造成的震动报警，其持续时间就 肯定会超过3秒而被触发报警了。声音报警电路4其工作原理是这样的平时由于运放U4无报警 电压输出，Ql、 Q2均处于截止状态，报警喇叭两端无电压而不会报 警，但当运放U4有报警电压输出时，Ql、 Q2马上处于导通状态， 从而为报警喇叭接通电源而马上报警，而且因电容C9被同时充电， 所以即使由U4来的报警电压消失以后，报警,叭也仍然能够持续一 段时间，以免报警时间过短而未能引起注意。本实施例在实际应用时是紧固于门窗之上但装在屋内的一侧，这 样当歹徒要撬门窗或撬锁时，刚开始两三秒即会被强大的报警声所吓 住而又无法去关停它，为怕被惊动的人们捉住而只能急忙逃离，从而 使家居免遭劫难而保住了平安。本实施例的不足之处是只能垂直安装而不能水平安装。而要想不 分位置都可应用的话，则只须在放有滚珠的密闭空腔内的四周连同上 下即六个平面都装上压电陶瓷片，然后以对面为一组再加接正反信号 相消电路就可解决。而此等变化的实质仍是本实用新型的内容，所以 仍应看作是在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种灵敏度高而无漏报和误报的门窗防盗报警器，其特征在于它采用了在带滚珠的密闭空腔内的两端各装一片压电陶瓷片的传感器结构并配合正反信号相消电路(1)，报警信号放大电路(2)，报警触发时间判断电路(3)，声音报警电路(4)等功能电路相互电气联接而成；其相互连接关系为正反信号相消电路(1)的信号输入端各与传感器的信号输出端相电气连接，正反信号相消电路(1)的信号输出端与报警信号放大电路(2)的信号输入端相电气连接，报警信号放大电路(2)的信号输出端与报警触发时间判断电路(3)的信号输入端相电气连接，报警触发时间判断电路(3)的信号输出端与声音报警电路(4)的信号输入端相电气连接，声音报警电路(4)的信号输出端与报警喇叭相电气连接。
2. 根据权利要求1所述的灵敏度高而无漏报和误报的门窗防盗报警器，其特征在于其中所述的正反信号相消电路(l) 是由一同相放大器与一反相放大器分别将其本身的输出 信号送到一电位器的两固定端中的一端，而从电位器的可 调端输出信号.
3. 根据权利要求1所述的灵敏度高而无漏报和误报的门窗防盗报警器，其特征在于其中所述的报警信号放大电路(2) 是一个同相放大器或反相放大器。
4. 根据权利要求1所述的灵敏度高而无漏报和误报的门窗防 盗报警器，其特征在于其中所述的报警触发时间判断电 路(3)是一个带整流滤波和阻容充电输入的电压比较器。
专利摘要本实用新型公开了一种灵敏度高而无漏报和误报的门窗防盗报警器。它采用了在带滚珠的密闭空腔内的两端，分别安装上一片压电陶瓷片G1和G2而组成的传感器结构并配合正反信号相消电路(1)，报警信号放大电路(2)，报警触发时间判断电路(3)，声音报警电路(4)以供报警喇叭DY报警。由以上功能电路相互电气联接组成的门窗防盗报警器具有触发灵敏度高而又不会漏报和误报的优越性，值得推广普及。
文档编号G08B13/00GK201017409SQ200720048540
公开日2008年2月6日 申请日期2007年2月12日 优先权日2007年2月12日
发明者刘鉴明 申请人:刘鉴明