专利名称：被动式红外探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种被动式红外探测器，可用于各种防盗报警系统，如自动门探测控制系统，自动灯光控制系统，安全自动控制系统。
目前广泛使用的被动式红外探测器，多是由菲涅耳透镜和红外探头组成，被动式红外传感器将所监视空间内红外线的变化转变为电信号先经放大，然后再对信号甄别；最后进入报警动作执行电路发出报警信号。被动式红外探测器由于灵敏度高，监测空间较大已得到了广泛使用，但是还存在着一些不足之处温度稳定性不佳，尤其当环境温度达到30℃以上时，监测辨别的准确度下降，这时当鼠、猫、蝙蝠等小型动物进入监视区域内时，易出现误报警现象。一般被动式红外报警系统都使用交、直流两套供电电源，当交、直流供电切换时易产生信号干扰进入探测器电路后出现误报警现象。探测器相对电能消耗较大。
本实用新型的目的就是针对上述现有技术的不足之处而提供一种温度稳定性好、甄别准确度高、不易受干扰、能耗小的被动式红外探测器。
本实用新型的目的可通过以下措施实现本实用新型由红外传感系统、信号放大系统、信号甄别及输出控制系统和电源电路构成。
本实用新型的红外传感系统由菲涅耳透镜和红外探头电路组成；信号放大系统的高阻抗放大器3上接有高频抑制自动温度补偿的负反馈电路4；另一放大器5的输出端接有瞬态干扰抑制电路7；信号甄别及输出控制系统中的甄别参考电平分压电路8中串联有温度补偿元件；报警信号维持电路10和开机延时电路11的输出端与电平输出控制电路13的输入端相连接。
本实用新型的高频抑制自动温度补偿负反馈电路4中，R6与C6并联，R7、C7并联，热敏电阻R8与C8串联，形成三个电抗组件，接成一个T型网络，其输出输入端分别接在放大器3的输出输入端上。
本实用新型的放大器5的反相输入端与高阻抗放大电路3的输出端间串联有热敏电阻R9；放大器5的放大器件IC2的反相输入端与输出端间接有负反馈器件R12；在R12上并接有高频抑制器件C12。
本实用新型的瞬态干扰抑制电路7由R13、R14和C14连接成T型滤波器，它的输出、输入端接在信号放大电路5的输出端和信号甄别电路9的输入端上。
本实用新型的甄别参考电平分压电路8由R15、R16、D1、R17和温度补偿元件复合稳压管D2串联连接。
本实用新型的接点输出控制电路12至少控制一对机械触点开关，本实用新型的接点输出控制电路12控制的是电子开关。
本实用新型的探测器电路采用交流整流稳压电路15和电池浮充电路14供电。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点
1、由于设置了抗瞬态干扰电路7提高了探测器的甄别准确度。
2、高阻抗放大器3接入了高频抑制自动温度补偿负反馈电路4，放大器5上接有放大量随温度变化自动调整的负反馈电路，甄别信号参考电平进行了温度补偿，使得参考电平的温度稳定性极佳，采用这三个温度补偿措施制成的被动式红外探测器试用一年多来从未发生过误报警现象。
3、电路4、放大器5上所设置的高频抑制电路，电源电路中的高频滤波电路6，低频滤波器电路2对高低频干扰信号充分滤除，确保探测器不受干扰信号的影响，整个探测器的抗高频干扰能力大幅度提高。
4、本被动式红外探测器由于设置了开机延时电路11，使用起来极为方便。
5、本被动式红外探测器设置了接点输出控制电路12，增加了输出控制能力。
6、本被动式红外探测器的电源系统采用了电池浮充技术，使得电池的使用寿命大大延长，一般可延长五倍。
附
图1为本实用新型的电路图。附图2为本实用新型的电路的方框图。附图3为本实用新型的外形图。
本实用新型以下结合实施例(附图)作以详细描述如图1所示，本被动式红外探测器是由红外传感系统、信号放大系统、信号甄别及输出控制系统和电源电路构成的。
市电由变压器降压后经二极管D6－D9整流，再经IC7稳压，滤波后通过隔离二极管D4向探测电路供直流电压，同时还对电路14中的电池组浮充电，探测电路中设置了高、低频滤波电路6和2，以确保整个探测电路不受杂波信号的干扰。
电路中，IC1、IC2为线性放大器，IC3、IC4、IC5、IC6为高增益电压比较器，其电逻辑关系是当电压比较器的正相输入端接基准电压，正、反相输入端电压相等时，比较器输出端为低电位，如反相输入端电压低于正相输入端电压时，其输出端为高电位。
探测器在电路中设置了开机延时电路11，开机瞬间电源通过C16、R19的RC充电延时使IC5的反相输入端为高电位，这样IC5的输出端为低电位，封锁了输出控制电路3，约一分钟后RC充电结束解除封锁。IC5的输出端变为高电位则探测器进入了监控阶段，这样可使工作人员方便地离开监控区，不至于产生误报警。
当探测器进入监控阶段后，红外传感器CG通过菲涅耳透镜接收监控区域内的红外信息，当有人或动物进入监控区域后引起该区域内的红外信号发生变化，红外传感器接收到这些信号将其转变为电信号后送入低功耗高阻抗输入放大器3中IC1的正相输入端，IC1的正、反相输入端间接有消振电容C4。
放大器3是一个高阻抗输入的放大电路，它的反相输入端同R4连接，R4的另一端与R6、C6、R7、C7和热敏电阻R8电容C8串并联接成的T形电路的输入端相连，同时还与R5、C5的串联电路连接，C5的另一端接地，当放大器3放大由红外探头电路1送来的探测信号时因信号频率很低，其放大量约等于(R6＋R7)／R4，当外界干扰信号进入放大器3时，因其频率高首先被输入电路的R5、C5滤除一部分，而放大器3上所接负反馈电路因接有C6、C7所以对干扰信号的放大量极小，抑制了高频干扰信号，加上R8、C8对高频干扰信号的旁路滤波作用，充分抑制了高频干扰。当环境温度升高，热敏电阻R8的值减小，增加了R8、C8组成的旁路电路的作用，也就加强了对高频干扰信号的抑制作用。初步放大了的信号经C9送入放大电路5的反相输入端，放大器5对低频探测信号的放大量约等于R12／(R9∥R10)，而对高频的干扰信号，因负反馈电阻R12上并联有电容C12，负反馈作用很强所以放大量很小，进一步抑制了高频干扰信号，达到了有选择地放大信号的目的。当环境温度升高，放大电路需要增加放大量才能正确地甄别探测到的信号，为了达到这一目的，在放大器5的 输入电阻R10上并联一热敏电阻R9，R9随温度的升高而阻值下降，减少了放大器5的负反馈，从而增加了放大量。放大器5的正相输入端通过隔离电阻R11接分压电路8的中点取得中点值电平，以保证其输出端电平的衡定。分压电路8中点连接电容C13接地以滤除杂信号干扰。
比较参考电平分压电路8由R15、R16、D1、R17、D2依次串联而成，R15和D2的负端分别接电源正端和地，R15、R16联接点电压为比较电平上限值电压；R17、D2联接点电压为比较电平下限值电压。上、下限值电压作为信号甄别电路9的甄别参考电平。
信号甄别电路由两个电压比较器IC3、IC4组成；IC3的正相输入端与分压电路8中的R15、R16连接，取得比较上限值电压，IC4的反相输入端与分压电路中的R17和D2连接取得比较下限值电压，IC3和IC4的输出端连接，输出比较甄别后的信号。IC3的反相输入端和IC4的正相输入端连接作为甄别电路9的输入端。当IC3、IC4的反、正输入端电平达到或超过所设定甄别参考电平值时，IC3、IC4的输出端的电压降为低电位。放大器5的输出端通过T形滤波电路7与甄别电路9的输入端连接。当红外探头探得由鼠、猫等小动物引起瞬态干扰信号时，这些信号经过电路7被抑制，提高了整个探测器的准确率。
报警信号维持电路由电压比较器IC6、电阻R18、电容C15组成，IC6的反相输入端与C15、R18连接作为该电路的输入端，与信号甄别电路9的输出端连接。因电容器C15上的电压不能突变，这样就能使得电路9输出的报警信号可延续一定时间，能可靠地控制下一级电路，同时也提高了整机抗瞬态干扰的能力。
开机延时电路由电压比较器IC5、电容C16、电阻R19组成；开机时，由C16、R19组成的RC充电电路使IC5的反相输入保持一高电位，并延续一段时间，待高电位消失后，探测器即进入正常工作阶段。工作人员可利用这段时间离开探测区域。IC5的反相输入端与C16、R19连接，R19的另一端接地，C16另一端接电源正极；IC5和IC6的正相输入端与分压电路8中的R16与D1连接点取得中点值参考电压，IC5和IC6的输出端相连接，向电平输出控制电路13提供信号，电路13中晶体管V1的导通与否决定其输出电平的高低，同时还可控制接点输出控制电路12所驱动的开关的开与闭，电路12所驱动的开关可以是机械触点开关，也可以是电子开关。
整个探测器电路采用由交流整流稳压电路15和电池浮充电路14供电，从而使得本探测器即使在市电频繁停电的情况下也能可靠地工作；放大电路中IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6均选用低功耗、高阻抗型集成电路，所以使得本实用新型的耗电量得以大幅度的下降，整机的静态电流仅为1.5MA(现有技术的多在5－6MA)，从而使得本实用新型中的电池的使用寿命延长到原来的5倍左右。
电路1中R3为红外传感器CG的负载电阻，它上面并联的C3为高频旁路电容，R2为传感器CG的输出隔离电阻。电路12中继电器线包J上并联了一个由R21和发光二极管D3组成的光电信号指示器。电路13中晶体管V1的发射极上串联了一只电阻R22，由这只电阻上取得输出电平控制信号。
浮充电路14由隔离二极管D4和电池组E组成。整流稳压电路15由二极管D6－D9、滤波电容C17、C18和三端稳压集成电路IC7组成。低频滤波电路2由电容C1、电阻R1电容C2组成。高频滤波电路6由电容C10、电感L、电容C11组成。
如图2、图3所示，本实用新型的被动式红外探测器的外为一方便调整监角的球形结构；由菲涅耳透镜拾取的人体移动所释放出的红外信号，通过高阻抗低漂移放大电路加以预放大，高阻抗放大电路接有一高频抑制自动补偿电路，可自动平衡不同环境温度下的放大量，并抑制某些高频干扰；经预放大后的信号再次由另一自动补偿放大电路进行二次放大，并经由瞬态干扰抑制电路后进入信号甄别电路；信号甄别电路对前面来的信号自动甄别后，推动后面的输出电路，输出电信号或者使机械触点变化，以控制不同类型的报警系统工作。
在电源电路中经整流稳压后，取得稳定的直流电压。为保证探测器在交流电停电后的正常工作，电路中设置了交、直流自动转换回路和电池浮充电电路；探测器前级放大的直流电源又经双重的高频滤波和低频滤波网络后供给，从而保证了探头的高稳定性工作；开机延时电路则为工作人员打开探测器后退出警戒区，并使探头进一步稳定提供了一段自动延时时间。
权利要求1.一种被动式红外探测器，它主要包括红外传感系统，信号放大系统，信号甄别及输出控制系统和电源电路，本实用新型的特征在于红外传感系统是由菲涅耳透镜和红外探头电路1组成；信号放大系统的高阻抗放大器3上接有高频抑制自动温度补偿的负反馈电路4；另一放大器5上接有放大量随温度变化自动调整的负反馈电路，其输出端接有瞬态干扰抑制电路7；信号甄别及输出控制系统的甄别参考电平分压电路8中串接有温度补偿元件；报警信号维持电路10和开机延时电路11的输出端与电平输出控制电路13的输入端相联接。
2.根据权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于高频抑制自动温度补偿负反馈电路4由R6、C6并联，R7、C7并联，热敏电阻R8与C8串联；形成三个电抗组件，接成一T形网络，其输出输入端分别接在放大器3的输出输入端上。
3.根据权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于放大器5的反相输入端与高阻抗放大电路3的输出端间串联有热敏电阻R9；放大器5的放大器件IC2的反相输入端与输出端间接有负反馈器件R12，在R12上接有高频抑制器件C12。
4.根据权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于瞬态干扰抑制电路7由R13、R14、C14连接成T形滤波器，它的输出、输入端接在信号放大电路5的输出端和信号甄别电路9的输入端上。
5.根据权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于甄别参考电平分压电路8由R15、R16、D1、R17和温度补偿器件复合稳压管D2串联连接。
6.根据权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于接点输出控制电路12至少控制一对机械触点开关。
7.根据权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于接点输出控制电路12控制的是电子开关。
8.根据权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于探测器电路采用交流整流稳压电路15和电池浮充电路14供电。
专利摘要一种被动式红外探测器，它主要包括红外传感系统，信号放大系统，信号甄别及输出控制系统和电源电路；红外传感系统是由菲涅耳透镜和红外探头电路1组成；信号放大系统的高阻抗放大器3上接有高频抑制自动温度补偿的负反馈电路4；另一放大器5上接有放大量随温度变化自动调整的负反馈电路，其输出端接有瞬态干扰抑制电路7；信号甄别及输出控制系统的甄别参考电平分压电路8中串接有温度补偿元件。
文档编号G08B13/19GK2149662SQ92238318
公开日1993年12月15日 申请日期1992年10月21日 优先权日1992年10月21日
发明者丁志远, 张原南 申请人:丁志远