自动门安全防护的近觉和触觉传感器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于机电一体技术领域，具体涉及一种近觉和触觉传感器，及其于自动门安全防护设计上的应用。
【背景技术】
[0002]自动门感应器是通过探测指定区域内的物体动作，从而产生控制门动作的传感信号的传感器产品，按照其所采用的技术原理，常用的自动门感应器有如下几大类:微波感应器和红外感应器。
[0003]微波感应器，又称微波雷达，对物体的移动进行反应，因而反应速度快，适用于行走速度正常的人员通过的场所。但它具有明显缺点:一旦在门附近的人员不想出门而静止不动，雷达便不再反应，自动门就会关闭，有可能出现夹人现象。红外感应器，对物体的存在进行反应，不管人员是否移动，只要处于感应器的扫描范围内，它都会反应，但其反应速度比微波感应器要慢，容易造成门开/闭/停止动作的滞后，同样有可能出现夹人现象。
[0004]为更好地避免门夹人现角的发生，本发明考虑采用一种接近或接触传感器作为自动门的感应器，其常规结构包括具有两个电极的检测板，该检测板具有随导电物体接近\远离而容值变化的特性，通过向一端电极输入高频振荡信号，于另一端电极检测高频振荡信号的变化来通过感知导电物体的接近\远离。此种传感器的传感原理更为适合于自动门，但仍存在不足:当被检测物体接近速度过慢的时候，由于感度太低，以至于信噪比太小，不利于容值变化的检测。
【发明内容】
[0005]基于【背景技术】所提及的问题，本发明提出一种自动门安全防护的近觉和触觉传感器，目的在于提供探测灵敏度高、准确分辩物体接近或接触的传感装置，解决自动门夹人的问题，提升自动门的安全防护性能。
[0006]本发明是通过如下技术手段实现的:
一种自动门安全防护的近觉和触觉传感器，用于产生控制门动作的传感信号，包括传感件，包括内部均匀掺杂有若干导电单体的主体；
电性连接至所述传感件的第一电极和第二电极；
检测单元，分别与所述第一电极和第二电极连接，其包括向所述第一电极输出谐振波的振荡电路，及检测经第二电极所反馈的信号的检测电路；
所述检测电路根据所检测结果产生所述控制门动作的传感信号，或所述检测电路连接有响应其输出以产生所述控制门动作的传感信号的输出电路。
[0007]于本发明的一个或多个实施例当中，所述导电单体至少包括导电微弹簧和\或导电纤维。
[0008]于本发明的一个或多个实施例当中，所述导电纤维随机地分布于导电微弹簧的间隙中。
[0009]于本发明的一个或多个实施例当中，所述导电微弹簧具有取决于其形状参数的电感、电容与电阻，所述形状参数包括簧丝的直径、长度，弹簧各圈间的节距，弹簧各圈的平均直径，及弹簧的有效圈数。
[0010]于本发明的一个或多个实施例当中，所述传感件具有可发生一定程度可恢复形变的弹性。
[0011 ] 于本发明的一个或多个实施例当中，所述检测电路与第一电极之间设置有信号放大电路。
[0012]于本发明的一个或多个实施例当中，所述检测电路与振荡电路之间设置有相位校正电路，该相位校正电路为所述检测电路提供与振荡电路的输出波形相同的基准信号。
[0013]于本发明的一个或多个实施例当中，所述传感信号包括当物体接近传感件时的第一信号，当物体接触传感元件的第二信号；或当物体接近至接触传感件过程中持续变化的第三信号。
[0014]本发明与现有技术相比，其优越性体现在:基于导电微弹簧和导电纤维的LCR (电感、电容和电阻谐振)性能，产生敏感的、准确的物体接近和接触信号，使自动门对人、宠物和物体的探测更为精准，配合响应该信号的自动门动作机制，很好地避免了门夹人的现象发生。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的近觉和触觉传感器的组成框架示意图。
[0016]图2为本发明第一实施例的传感件的结构不意图。
[0017]图3为图2所示传感件的等效电路图。
[0018]图4为本发明的第一实施例中导电物体与传感件敏感面的距离和控制自动门动作的传感信号之间的关系示意图。
[0019]图5为本发明的第一实施例中导电物体接触传感件敏感面的形变量和控制自动门动作的传感信号之间的关系示意图。
[0020]图6为本发明的第二实施例的传感件的结构示意图。
[0021]图7为图6所示传感件的等效电路图。
[0022]图8为本发明的第三实施例的传感件的结构示意图。
[0023]图9为本发明的第四实施例的传感件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]如下结合附图，对本申请方案作进一步描述:
如图1-5所示，本发明之第一实施例:
如图1和2所示，一种自动门安全防护的近觉和触觉传感器，用于产生控制门动作的传感信号，门动作包括门的开启、停止和关闭，所述近觉和触觉传感器包括传感件I，包括内部均匀掺杂有若干导电单体10的主体；
电性连接至所述传感件I的第一电极21和第二电极22 ；
检测单元3，分别与所述第一电极21和第二电极22连接，其包括向所述第一电极21输出谐振波的振荡电路31，及检测经第二电极22所反馈的信号的检测电路32 ; 所述检测电路32根据所检测结果产生所述控制门动作的传感信号，其包括产生所述控制门动作的传感信号的输出电路33。
[0025]于本实施例当中，所述主体形状为如图2所示的板状，第一电极21和第二电极22分别与板状主体相接触；所述传感信号输出至自动门的控制器，控制器根据传感信号来判断，继而控制门体的开、闭或停止。
[0026]所述导电单体10为导电微弹簧101。
[0027]所述导电微弹簧101具有取决于其形状参数的电感、电容与电阻，其等效电路如图3所示，每个导电微弹簧101等效于串联的电感L1和电阻R1，再于两端并联有电容C1;各导电微弹簧101之间等效连接电容C。；
当导电物接近的时候，导电物与传感件I之间形成电容，而产生电容参数变化信号，并随着导电物与传感件I的距离接近，传感件I整体的容值特性变化越趋于明显，导致其信号输出有如图4所示的变化；
当导电物触压到传感件I的时候，随着传感件I的形变，导电微弹簧101的同样发生形变，此时引起的是阻性参数的变化，并随着形变量的增大，电阻&大大降低，导致其信号输出有如图5所示的变化。
[0028]所述形状参数包括簧丝的直径、长度，弹簧各圈间的节距，弹簧各圈的平均直径，及弹簧的有效圈数。
[0029]所述传感件I的主体具有可发生一定程度可恢复形变的弹性。
[0030]所述传感件I的主体内形成有若干空隙。
[0031]所述检测电路32与第一电极21之间设置有信号放大电路34。
[0032]所述检测电路32与振荡电路31之间设置有相位校正电路35，该相位校正电路35为所述检测电路33提供与振荡电路31的输出波形相同的基准信号。
[0033]所述传感信号包括当物体接近传感件I时的第一信号，当物体接触传感元件I的第二信号；或当物体接近至接触传感件I过程中持续变化的第三信号。
[0034]如图6-7所示，本发明之第二实施例:
其与上述第一实施例的区别在于:所述导电纤维102随机地分布于导电微弹簧101的间隙中。
[0035]当传感件I因物体接触、挤压发生形变时，导电微弹簧101也相应地发生形变，其形态变化引起等效电阻R1的变化，而且导电纤维102与导电微弹簧101也由于主体的变形从原来的非接触状态转变为接触状态，相当于导电微弹簧101的电路模型中并接入阻抗R3,影响着传感件I的LCR (电感、电容和电阻谐振)性能。
[0036]除如上述第一、第二实施例当中的传感件I具有板状主体的情形外，根据所实施的自动门的结构特点或传感应用的需求，所述传感件I还可具有条状结构；该结构中，所述第一电极21和第二电极22被所述传感件I所包裹，于条状结构的传感件I的端部露出；而条状结构的截面形状可如图8所示的椭圆状或如9所示的半圆状。
[0037]上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。
【主权项】
1.一种自动门安全防护的近觉和触觉传感器，用于产生控制门动作的传感信号，其特征在于:包括 传感件，包括内部均匀掺杂有若干导电单体的主体； 电性连接至所述传感件的第一电极和第二电极； 检测单元，分别与所述第一电极和第二电极连接，其包括向所述第一电极输出谐振波的振荡电路，及检测经第二电极所反馈的信号的检测电路； 所述检测电路根据所检测结果产生所述控制门动作的传感信号，或所述检测电路连接有响应其输出以产生所述控制门动作的传感信号的输出电路。2.根据权利要求1所述的自动门安全防护的近觉和触觉传感器，其特征在于:所述导电单体至少包括导电微弹簧和\或导电纤维。3.根据权利要求2所述的自动门安全防护的近觉和触觉传感器，其特征在于:所述导电纤维随机地分布于导电微弹簧的间隙中。4.根据权利要求1-3任意一项所述的自动门安全防护的近觉和触觉传感器，其特征在于:所述导电微弹簧具有取决于其形状参数的电感、电容与电阻，所述形状参数包括簧丝的直径、长度，弹簧各圈间的节距，弹簧各圈的平均直径，及弹簧的有效圈数。5.根据权利要求1-3任意一项所述的自动门安全防护的近觉和触觉传感器，其特征在于:所述传感件具有可发生一定程度可恢复形变的弹性。6.根据权利要求1-3任意一项所述的自动门安全防护的近觉和触觉传感器，其特征在于:所述检测电路与第一电极之间设置有信号放大电路。7.根据权利要求6所述的自动门安全防护的近觉和触觉传感器，其特征在于:所述检测电路与振荡电路之间设置有相位校正电路，该相位校正电路为所述检测电路提供与振荡电路的输出波形相同的基准信号。8.根据权利要求1所述的自动门安全防护的近觉和触觉传感器，其特征在于:所述传感信号包括当物体接近传感件时的第一信号，当物体接触传感元件的第二信号；或当物体接近至接触传感件过程中持续变化的第三信号。
【专利摘要】本发明提出一种自动门安全防护的近觉和触觉传感器，用于产生控制门动作的传感信号，包括传感件，包括内部均匀掺杂有若干导电单体的主体；电性连接至所述传感件的第一电极和第二电极；检测单元，分别与所述第一电极和第二电极连接，其包括向所述第一电极输出谐振波的振荡电路，及检测经第二电极所反馈的信号的检测电路；所述检测电路根据所检测结果产生所述控制门动作的传感信号，或所述检测电路连接有响应其输出以产生所述控制门动作的传感信号的输出电路。本发明之目的在于提供探测灵敏度高、准确分辩物体接近或接触的传感装置，解决自动门夹人的问题，提升自动门的安全防护性能。
【IPC分类】G01V3/00, G01V3/08
【公开号】CN105093334
【申请号】CN201510217841
【发明人】杨少明
【申请人】广东双虹新材料科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年4月30日