专利名称：微波和热电双鉴控开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电开关，一种由物理状态的变化操作的电开关，更具体地说是一种由人体运动速度变化操作的电开关，特别是一种微波和热电双鉴控电开关。
由于微波和热电双鉴控电开关是将探测到的人体运动速度变化的物理量转变成电模拟量来控制开关的闭合或脱开的，人们通常只关心电模拟量的幅值和频率。故此，为了提高抗干扰能力，现有的微波和热电双鉴控电开关中除设置传感器以及放大和驱动电路外，还设置了滤波和门限电路。尽管现有技术能将通频带以外或幅度较低的干扰信号切除，但对那些频率在通频带范围，幅度又超过所设定门限的干扰信号则无能为力。
鉴于现有技术所存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种抗干扰能力更强的微波和热电双鉴控电开关，它可以切除那些频率在滤波电路的通频带范围内，幅度又超过所设门限的窄脉冲干扰信号。
本实用新型实现上述目的的技术解决方案为一种微波和热电双鉴控电开关，包括微波探测电路和热释电红外线探测电路以及与逻辑电路、延时电路和驱动电路，其特征是还包括脉宽检测器，该脉宽检测器的输入端分别与所述的微波探测电路和热释电红外线探测电路中的运算放大器的输出端所串接的隔离二极管的正极相连，输出端分别与其后级的与逻辑电路中的反相器的输入端相连，分别检测由运算放大器输出的脉冲信号，将脉宽大于1／2周期的信号送至与逻辑电路进行判断，将脉宽小于等于1／2周期的窄脉冲信号吸收。
众所周知，无论是热释电红外线传感器还是微波多普勒传感器输出与人体运动速度变化相关的信号都为正弦波，且其频率约为0.1～10HZ，显然经整形后即可得到占空比等于1的方波信号。因此，只要适当地设定本实用新型所述的脉宽检测器的脉冲检测宽度，即可将频率在前级滤波电路的通频带范围内，幅度又超过前级门限电路的门限的窄脉冲(脉冲宽度小于二分之一周期)干扰信号完全吸收。由于上述分析可知，本实用新型较现有技术可靠性高，稳定性好，误检率低(小于万分之一)。
以下将结合附图和一个优选实施例对本实用新型进行进一步详细描述，使公众进一步掌握实施本实用新型的技术手段，但本实用新型不受所述实施例限制。
图1为本实用新型一种具体实施例的电路结构框图；图2和图3为图1所示实施例的电原理图，图2和图3的引出端A、B、C、D对应相接；图4为与图2和图3所示实施方案相匹配的电源电路的电原理图，图4和图3的引出端a、b、c、d对应相接；图5为图3中脉冲检测器IC18和IC19的一种具体实施方案的电原理图。
实施例参见图5，本实用新型所述的脉宽检测器IC18和IC19均由555时基电路IC、电阻R4、电容C2构成的单稳态定时电路、由三极管BG1和其集电极负载电阻R3构成的放大电路、由电容C1和电阻R2构成的微分电路、由三极管BG2和其基极限流电阻R5构成的开关电路、由三极管BG3和其发射极电阻R6构成的射极输出器所组成，其中，微分电路中电阻R2并联在三极管BG1的基极－－发射极上，555时基电路IC的2脚与三极管BG1的集电极相连，555时基电路IC的3脚与开关电路中三极管BG2的基极限流电阻R5相连，开关电路中三级管BG2的集电极与射极输出器中三极管BG3的基极相连，该连接点与作为输入端1的微分电路中的电容C1的一头串接有限流电阻R1。参见图5，脉宽检测器所吸收的脉冲信号的脉宽是由单稳态定时电路的延时时间的长短来确定的，因此具体设计时应根据使用场合，确切地说应根据人体运动速度变化的快慢合理选择电阻R4和电容C2的电参数，以达到最佳的设计效果。本实施例是作为公共场所大门的自动控制装置，由于在这种公共场所人体的运动速度比较缓慢，所以所述的单稳态定时电路的延时时间按300ms(1.1R4C2)设定。
参见图5，当前级运算放大器输出一个正脉冲时，该脉冲电压经R1加到三极管BG2的集电极，同时脉冲上升沿经C1、R2微分、三极管BG1放大形成窄脉冲去触发单稳态定时电路中555时基电路使其3脚在300ms的定时期间内输出高电平，三极管BG2处于导通状态，射极输出器中三极管BG3截止，使输出为零而不论原输入电平的高低。定时结束后三极管BG2截止，若输入脉冲已回到零则输出仍为零，说明输入脉冲宽度小于或等于300ms；若输入脉冲仍处于高电平则输出也是高电平，说明输入脉冲宽度大于300ms。
参见图3，所述的脉宽检测器IC18和IC19的输入端1分别与其前级运算放大器IC16和IC17的输出端所串接的隔离二极管D5和D6的正极相连，输出端3分别与其后级的与逻辑电路中的反相器IC20和IC21的输入端相连。
参见图4，为了进一步提高稳定性，本实用新型采用双电源供电，即将光电耦合器IC14和IC15后的电路由三端稳压器IC1直接供电，光电耦合器IC14和IC15前的电路由运算放大器LM358供电。
本实用新型上述以外的实施方法利用现有技术并参考附图2、3、4和5进行。
以下结合附图将本实用新型的工作原理简单叙述如下参见图2和图3，由于本实用新型中设有与非门IC22，无论是微波探测电路，还是热释电红外线探测电路单独探测到人体运动的信号继电器J均不会吸合。
参见图2，超高频晶体管BG在电容C1的正反馈作用下产生自激振荡，选择电阻R3和R4的阻值和电容C1的容量，使其振荡频率在700MHZ－－1000MHZ之间，且振幅最大；三极管BG输出的微波信号经天线T幅射到半径约为10M的空中，所覆盖的空间有物体运动时，三极管BG的振幅和振荡频率均发生变化，从而导致高频扼流圈L的端电压发生变化，由运算放大器IC1和IC2构成的低通放大器将轭流圈L的端电压变化量放大送至由运算放大器IC3和IC4构成的四阶带通波器，将与人体运动速度有关的多普勒信号检出由B端输出。参见图3，B端输出的多普勒信号由IC10和IC11组成的窗口比较器加以整形为整齐的方波信号，再经三极管BG1放大驱动光电耦合器IC14耦合至运算放大器IC16构成的比较器比较、二极管D5整流输出正脉冲信号，最后经脉宽检测器IC18检测输出高电平使与非门IC20构成的反相器翻转输出低电平。参见图2和图3，由设在热释电红外传感器IC5前的菲涅耳光学镜将人体向外辐射的红外线能量转变成光脉冲聚集到热释电红外传感器IC5上变换成相应变化的电信号，再经运算放大器IC6和IC7放大，经由运算放大器IC8和IC9构成的四阶带通滤波器将与人体活动频率有关的信号检出，经由并放大器IC12和IC13构成的窗口比较器整形，经光电耦合器IC15耦合至由运算放大器IC17构成的比较器进行比较，再经脉冲宽检测器IC19检测输出高电平使由与非门IC21构成的反相器翻转输出低电平。此时，由于与非门IC22的两输入端均为低电平，所以与非门IC22输出高电平，从而使由二极管D7、电容C21、反相器IC23构成的延时电路工作，延时输出低电平，三极管BG3导通，继电器J得电吸合。
权利要求1.一种微波和热电双鉴控电开关，包括微波探测电路和热释电红外线探测电路以及与逻辑电路、延时电路和驱动电路，其特征是还包括脉宽检测器(IC18和IC19)，该脉宽检测器(IC18和IC19)的输入端(1)分别与所述的微波探测电路和热释电红外线探测电路中运算放大器(IC16和IC17)的输出端所串接的隔离二极管(D5和D6)的正极相连，输出端(3)分别与其后级的与逻辑电路中的反相器(IC20和IC21)的输入端相连，分别检测由运算放大器输出的脉冲信号，将脉宽大于1/2周期的信号送至与逻辑电路进行判断，将脉宽小于等于1/2周期的窄脉冲信号吸收。
2.根据权利要求1所述的一种微波和热电双鉴控电开关，其特征是所述的脉宽检测器IC18和IC19均由555时基电路IC、电阻R4、电容C2构成的单稳态定时电路、由三极管BG1和其集电极负载电阻R3构成的放大电路、由电容C1和电阻R2构成的微分电路、由三极管BG2和其基极限流电阻R5构成的开关电路、由三极管BG3和其发射极电阻R6构成的射极输出器所组成，其中，微分电路中电阻R2并联在三极管BG1的基极－－发射极上，555时基电路IC的2脚与三极管BG1的集电极相连，555时基电路IC的3脚与开关电路中三极管BG2的基极限流电阻R5相连，开关电路中三极管BG2的集电极与射极输出器中三极管BG3的基极相连，该连接点与作为输入端1的微分电路中的电容C1的一头串接有限流电阻R1。
专利摘要本实用新型涉及一种微波和热电双鉴控电开关，包括微波探测电路和热释电红外线探测电路以及与逻辑电路、延时电路和驱动电路，其特征是还包括脉宽检测器(IC18和IC19)，该脉宽检测器(IC18和IC19)分别检测由所述的微波探测电路和热释电红外线探测电路中运算放大器(IC16和IC17)输出的脉冲信号，将脉宽大于1/2周期的信号送至与逻辑电路进行判断，将脉宽小于等于1/2周期的窄脉冲信号吸收。本实用新型较现有技术的可靠性高，误检率低。
文档编号H03K17/94GK2183050SQ9324124
公开日1994年11月16日 申请日期1993年10月9日 优先权日1993年10月9日
发明者罗家融, 杜桂才 申请人:合肥中立科技开发公司