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1、紅外線探測(cè)防盜報(bào)警器
該報(bào)警器能探測(cè)人體發(fā)出的紅外線,當(dāng)人進(jìn)入報(bào)警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi),即可發(fā)出報(bào)警聲,適用于家庭、辦公室、倉(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場(chǎng)合防盜報(bào)警。
紅外線傳感器原理
1. 紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)換電路。光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類(lèi)。檢測(cè)元件按工作原理可分為熱敏檢測(cè)元件和光電檢測(cè)元件。熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時(shí)溫度升高,電阻發(fā)生變化,通過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。光電檢測(cè)元件常用的是光敏元件,通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。
2. 人體熱釋電紅外傳感器和應(yīng)用介紹被動(dòng)式熱釋電紅外
2、探頭的工作原理及特性:一般人體都有恒定的體溫,一般在37度,所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10UM左右的紅外線,被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10UM左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10UM左右的紅外線通過(guò)菲尼爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件,這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡,向外釋放電荷,電后續(xù)電路經(jīng)檢驗(yàn)處理后即可產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。
1)這種探頭是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的。所以熱釋電元件對(duì)波長(zhǎng)為10UM左右的紅外輻射必須非常敏感。
2)為了僅僅對(duì)人體的紅外輻射敏感,在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲尼爾濾光片,使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用
3、。
3)被動(dòng)紅外探頭,其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反,環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用,使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消,于是探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。
4)一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi),人體紅外輻射通過(guò)部分鏡面聚焦,并被熱釋電元接收,但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同,熱釋電也不同,不能抵消,經(jīng)信號(hào)處理而報(bào)警。
一、電路工作原理
電路原理如圖4 所示。
該裝置由紅外線傳感器、信號(hào)放大電路、電壓比較器、延時(shí)電路和音響報(bào)警電路等組成。紅
外線探測(cè)傳感器IC1 探測(cè)到前方人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí),由IC1 的②腳輸出微弱的電信號(hào),經(jīng)三極管VT1
4、等組成第一級(jí)放大電路放大,再通過(guò)C2 輸入到運(yùn)算放大器IC2 中進(jìn)行高增益、低噪聲放大,此時(shí)由IC2①腳輸出的信號(hào)已足夠強(qiáng)。IC3 作電壓比較器,它的第⑤腳由R10、VD1 提供基準(zhǔn)電壓,當(dāng)IC2①腳輸出的信號(hào)電壓到達(dá)IC3 的⑥腳時(shí),兩個(gè)輸入端的電壓進(jìn)行比較,此時(shí)IC3 的⑦腳由原來(lái)的高電平變?yōu)榈碗娖?。IC4 為報(bào)警延時(shí)電路,R14 和C6 組成延時(shí)電路,其時(shí)間約為1 分鐘。當(dāng)IC3 的⑦腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí), C6 通過(guò)VD2 放電,此時(shí)IC4 的②腳變?yōu)榈碗娖?,它與IC4 的③腳基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,當(dāng)它低于其基準(zhǔn)電壓時(shí),IC4 的①腳變?yōu)楦唠娖?,VT2 導(dǎo)通,訊響器BL 通電發(fā)出報(bào)警聲。人體的紅
5、外線信號(hào)消失后,
圖4 紅外線探測(cè)防盜報(bào)警器電路圖
IC3 的⑦腳又恢復(fù)高電平輸出,此時(shí)VD2 截止。由于C6 兩端的電壓不能突變,故通過(guò)R14
向C6 緩慢充電,當(dāng)C6 兩端的電壓高于其基準(zhǔn)電壓時(shí), IC4 的①腳才變?yōu)榈碗娖?,時(shí)間約為1 分鐘,即持續(xù)1 分鐘報(bào)警。由VT3、R20、C8 組成開(kāi)機(jī)延時(shí)電路,時(shí)間也約為1 分鐘,它的設(shè)置主要是防止使用者開(kāi)機(jī)后立即報(bào)警,好讓使用者有足夠的時(shí)間離開(kāi)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng),同時(shí)可防止停電后又來(lái)電時(shí)產(chǎn)生誤報(bào)。該裝置采用9-12V 直流電源供電,由T 降壓,全橋U 整流,C10 濾波,檢測(cè)電路采用IC5 78L06 供電,交直流兩用,自動(dòng)無(wú)間斷轉(zhuǎn)換。
6、二、元器件選擇
IC1 采用進(jìn)口器件Q74,波長(zhǎng)為9-10um。IC2 采用運(yùn)放LM358,具有高增益、低功耗。IC3、IC4 為雙電壓比較器LM393,低功耗、低失調(diào)電壓。其中C2、C5 一定要用漏電極小
的鉭電容,否則調(diào)試會(huì)受到影響。R12 是調(diào)整靈敏度的關(guān)鍵元件,應(yīng)選用線性高精度密封型。其它元器件按電路圖所示選擇即可。
三、制作和調(diào)試方法
制作時(shí),在IC1 傳感器的端面前安裝菲涅爾透鏡,因?yàn)槿梭w的活動(dòng)頻率范圍為0.1-10Hz,需要用菲涅爾透鏡對(duì)人體活動(dòng)頻率倍增。安裝無(wú)誤,接上電源進(jìn)行調(diào)試,讓一個(gè)人在探測(cè)器前方7-10m 處走動(dòng),調(diào)整電路中的R12,使訊響器報(bào)警即可。其它部分只要元器件質(zhì)量良好且焊接無(wú)誤,幾乎不用調(diào)試即可正常工作。本機(jī)靜態(tài)工作電流約10mA,接通電源約1 分鐘后進(jìn)入守候狀態(tài),只要有人進(jìn)入監(jiān)視區(qū)便會(huì)報(bào)警,人離開(kāi)后約1 分鐘停止報(bào)警。如果將訊響器改為繼電器驅(qū)動(dòng)其它裝置即作為其它控制用。