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热释电人体感应开关(转载)

(2007/4/22 15:35)

                                            热释电人体感应开关

 热释电红外探头并对探头接收到的微弱信号加以放大,然后驱动继电器,可以制成热释电人体感应开关
 
  热释电人体感应开关电路
  采用热释电红外探头并对探头接收到的微弱信号加以放大,然后驱动继电器,可以制成热释电人体感应开关。它可应用于电灯的节能自动开关、自动门、安全防护、防盗等设备中。
  [电路工作原理]
  该电路采用LN074B作探头。当探头接收到人体释放的热释红外信号后,由控头内部转换成一个频率约0.3~3Hz微弱的低频信号,经VT1、IC2两级放大器放大后输入电压比较器IC3。两级电压放大采用直流放大器,总增益约70~75分贝。

  IC3等组成电压比较器,其中RP为参考电压调节电位器,用来调节电路灵敏度,也就是探测范围。平时,参考电压(IC3的(2)脚电压)高于IC2的输入电压(IC3的(3)脚电压),IC3输出低电平。当有人进入探测范围时,探头输出探测电压,经VT1和IC2放大后使信号输出电压高于参考电压,这时IC3的(6)脚输出高电平,三极管VT2导通,继电器J1能电吸合,接通开关。
  电路中VT3、C7、R8、~R10组成开机延时电路。当开机时,开机人的感应会使IC3输出高电平,造成误触发。开机延时电路在开机的瞬间,由电容C7的充电作用而使VT3导通,这样就使IC3输出的高电平经VT3通地,VAT2可以保持截状态,防止了开机误触发。开机延时时间由C7与R8的时间常数决定,约20秒。
  [元件选用]热释红外探头选用LN074B型。IC2、IC3选用高输入阻抗的运算放大器CA3140。该电路采用结型场效应管作差分输入级,输入阻抗高达1.5*10(12)欧,输入失调电流仅0.5pA,频带宽达4.5MHz,转换速率为9V/us,是一种性能十分优良的运算放大器,很适合于作微弱信号的放大级。
  探头安装在高度距离地面为2米左右。外壳设计时应使透镜对地面呈13度左右的俯角,这样就可以形成一个监视区。由于探测器控制角只有86度左右,所以在安装时应选择最优良角度,使死区×考跣 ?
  [电路调试]
  电路调试主要是调节电位器RB,选择合适的参考电压,以达到最佳灵敏度。



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* - 本贴最后修改时间:2007-4-21 7:42:17 修改者:tyw


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tyw 发表于 2007-4-21 07:58 技术交流 ←返回版面 按此察看该网友的资料 按此把文章加入收藏夹 按此编辑本帖

2楼: 继续

看看人家的东东,别村的地道也有许多高高哦


好了,不灌了.再灌老大要骂俺了拉


无线人体热释电红外传感器
在电子防盗、人体探测器领域中,被动式热释电红外探测器的应用非常广泛,因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。
被动式热释电红外探头的工作原理及特性:
人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。
2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。
3)被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
4)一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。
5)菲泥尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。
被动式热释电红外探头的优缺点:
优点:

本身不发任何类型的辐射,器件功耗很小,隐蔽性好。价格低廉。

缺点:

◆容易受各种热源、光源干扰
◆被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探头接收。
◆易受射频辐射的干扰。
◆环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵。
抗干扰性能:
1。防小动物干扰
探测器安装在推荐地使用高度,对探测范围内地面上地小动物,一般不产生报警。
2。抗电磁干扰
探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中4.6.1要求,一般手机电磁干扰不会引起误报。
3。抗灯光干扰
探测器在正常灵敏度的范围内,受3米外H4卤素灯透过玻璃照射,不产生报警。
红外线热释电传感器的安装要求:

  红外线热释电人体传感器只能安装在室内,其误报率与安装的位置和方式有极大的关系.。正确的安装应满足下列条件:
1。红外线热释电传感器应离地面2.0-2.2米。
2。红外线热释电传感器远离空调, 冰箱,火炉等空气温度变化敏感的地方。
3。红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。
4。红外线热释电传感器不要直对窗口,否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报,有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。

    红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感. 在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。
    下面是常用的一种RE200B型红外线热释电传感器的实物照片:

    下面是是配套的360度球形菲尼尔透镜的实物照片,体积25x25x25毫米:

    为了缩短产品研发周期,快速应用热释电传感技术。我们批量供应以下几种热释电传感器成品组件。
经济型超小红外人体检测组件A型:(含菲涅尔透镜)
组件的外观及对应的功能引脚如图所示:

数字1脚: 电源负极
数字2脚:信号输出,高电平有效,4~6V和工作电压有关
数字3脚:电源正极 DC6~9V
W1:灵敏度调整 W2:输出延时调整 5~120秒

  

    注意:模块出厂时已经设置成加电便工作的方式,并设置在随机工作延时状态,即人在感应区活动,模块便持续有输出,直到人离开感应区并延时一段时间后才停止输出。
    顺时针调节W1,可以增加检测灵敏度增加感应距离;逆时针调节,降低感应距离。
    工作延时调整:顺时针调节W2,延长工作时间;逆时针调节,缩短工作时间。若要求更长或更短的工作时间,调整W2也不能满足,将C12更换成更大容量的电容或者更小容量的电容。

技术参数:

    1、工作电压:DC6~9V
    2、电平输出:和电源电压相同
    3、感应角度:水平:90~140度;垂直:15~30度
    4、静态电流:小于750μA
    5、无信号输出:0V
    6、感应距离:0.5~15米
    7、外形尺寸:28mm×38mm 高25毫米(最高点)
    8、输出电平:4~6V与工作电压有关
    9、工作时间:可调5-120秒范围
增强型超小红外人体检测组件B型: (含菲涅尔透镜)

模块引脚说明:1:公共地线 2:信号输出 3:电压正极
    超小红外组件B型比A型的功能更强大性能也更稳定,调节W1可改变感应距离。调节W2可改变持续工作时间,当要求持续工作时间大于25秒时,可以将C11更换成容量更大的电容;当要求小于1秒时,可以更换成容量比C11小的电容。
    我们的模块采用随机延时的工作方式,即人体只要在感应区内不停地活动,它就一直有输出,直至人体离开感应区后开始计算延时。在C9的位置接上47u的电容,可以实现延迟约40秒后才开始工作,可以避免模块一加电或掉电后来电便工作的缺点。在C12的位置接上4.7u的电容, 可以实现感应到人体约5秒后才工作。容量大小决定延时长短,但是不允许工作时间少于此延时时间,即C12不能大于C11容量。在CDS位置接上光敏电阻(光阻10K,暗阻大于2M), 可实现白天不感应,夜晚才感应。在CDS位置接上时钟控制器常闭接点,可做到某段时间接受感应,某段时间不接受感应。
使用注意事项:
    1、人体感应器模块的工作电压为:6V—12V,电源需要良好的滤波。
    2、由于负载从工作变成停止时引起模块又产生输出的误动,解决办法如下:A、电源部分加电感滤波。B、采用负载和模块使用不同的电压的方法,例如:负载使用24V工作电压,模块使用12V工作电压,其间用LM7812三端稳压器隔离。C: 使用更大容量的电源。
    3、人体感应器模块工作环境应该避免阳光、强光直接照射,若工作环境有强大的射频干扰,可采用屏蔽措施。若遇有强烈气流干扰,关闭门窗或阻止对流。感应区尽量避免正对着发热电器和物体,以及容易被风吹动的杂物和衣物
    4、人体感应器模块必须装配在密封的盒里,否则一直会有输出信号。探头(PIR)与镜片有一聚焦距离,通常在20—30mm范围调整。
    5、如果要求红外探测器的探测角度小于90度时,可以用不透明胶纸遮挡镜片或裁剪缩小镜片来实现。
    6、人体感应器模块采用双元探头,人体的手脚和头部运动方向与感应灵敏度有着密切的联系,如果设置安装不当,会影响感应效果。
    7、模块中的探头(PIR)可以装焊在电路板的另一面。也可将探头用双芯屏蔽线延长,长度应在2米以内为好。
带方向检测功能的红外人体检测组件C型: (不含外壳)
    普通的红外人体探测器只能探测出区域内是否有人,却无法辨别人体的运动方向,而我们最新开发的带方向识别的红外人体模块就能实现判断人体的运动方向。

    当人体从A探测区走向B探测区,热释电元件的AB单元将先后感应到人体,通过特殊电路的处理可以分辨出来,然后在A输出端子上输出高电平信号;反之当人体从B探测区走向A探测区,在B输出端子上输出高电平信号。
[TR][TR]
技术参数:
工作电压:6~9V直流
探测距离:1~12米,和菲尼尔镜片有关
工作输出时间: 1~25秒
输出驱动电流:V=0.4V I=3毫安
静态电流:小于1毫安
外观尺寸:56x43x10毫米

试验方法:
    1、红外人体模块必须装在密封的壳体内才能稳定工作(临时性试验可用印纸板作外壳),请选择合适的菲尼尔镜片,并调整好热释电元件和镜片焦距。
    2、采用6~9V直流工作电压,并且需要良好的电源滤波,临时试验可用6V或9V电池供电。
    3、在模块的A、B两个输出端上分别接两个LED指示灯并各串接一个5.6K电阻到电源地。
    4、模块通电后,请等待60秒(厂方设定)开机延时结束。
    5、方向试验:在距离热释电元件20~50公分的距离,用手横切热释电元件,模块的A或B输出端(其中一个LED灯亮);等待LED灯灭后,用手反方向横切热释电元件,另一个B或A有输出(其中一个LED灯亮),说明能进行方向辨别。S1开关是方向选择开关,可以改变识别方向
    6、检测距离调整试验:要求人起步点不要站在探测区内,应从非探测区走向探测区,而且要求探测区内无遮挡物。人从近到远,最后确定探测距离。调节W1改变探测距离,顺时针调增大探测距离,反时针调降低探测距离。
    7、测试方向识别和距离,要等输出电压消失10秒后,开始横向行走测试,垂直对着走向探测器探测灵敏度比较低。
8、工作输出时间试验:出厂前已调至5秒工作时间。更换C13(4.7u)电容可改变A端输出时间,容量大增长时间,反之缩短时间。同理更换C14改变B端输出时间,容量和时间关系:10uF=10秒,47 uF=47秒。输出端时间一旦确定,即是抑制另一输出端接收探测的时间。例如:A端工作时间输出15秒,抑制B端不接收探测15秒。B端工作时间输出 5秒,抑制A端不接收探测5秒。输出端时间的确定要依据负载工作时间的要求决定。微调A端输出时间可焊去R19电阻,在CHA两端接上1M微调电位器调整。微调B端输出时间可焊去R20电阻,在CHB两端接上1M微调电位器调整。
    9、C15、C16是两个输出端延时工作电容(未焊接,由客户选择),即是探测到人不马上工作,延迟一会再工作,延迟时间由电容量大小决定。1~10uF容量,延迟时间约1~10秒。注意:延迟时间不能大于工作时间。C15是A端延迟电容;C16是B端延迟电容。
注意事项:
    上图示PIR内部结构,有AB两探测元,人行走方向经过两元较为灵敏,人正对着探头AB元走不灵敏。安装时务必注意,保证人行走的方向先后经过AB元。

带方向检测功能的红外人体检测组件C型的配套外壳,无底板
应用举例:
    1、语音迎宾器
    探测器探测到客人进入,A输出端触发语音电路发出“你好,欢迎光临!”如果客人离开,B端触发语音电路发出“谢谢,欢迎下次再来!”
    2、卫生间自动冲水器
  当客人进入卫生间时播放一段音乐,当客人离开时自动冲水。
应用产品1:RSD人体热释电感应交流控制开关

应用产品2:HW3型远距离无线红外人体热释电探测器
性能指标
    1。发射频率:315MHZ正负0.075MHZ
    2。发射电流:35毫安/工作电压9V或者50毫安/工作电压12V
    3。发射功率:200毫瓦
    4。无线报警距离:600米/900米(空旷地)
    5。探测距离:6~8米(探测器正前方,室温25度)
    6。探测角度:水平120°,垂直60°
    
无线人体热释电传感器的跳线设置
    无线人体热释电传感器的发射机地址码必需和接收机的地址码完全一致,打开无线人体热释电传感器的外壳就能观察到:

    网友可以看到无线人体热释电传感器内部有一个12排3列的跳线设置区,跳线区的最上面的8个N直接和2262的地址码1~8脚相连接,L和地相连,H和正电源相连,如果第一个跳线端子的N和L用跳线帽连同,那么就是将2262的第一个地址码设置成0,同理如果N和H用跳线帽连同,那么就是将2262的第一个地址码设置成1,如果跳线帽只戴在H上,因为N和L、H都不连同所以就是将2262的第一个地址码设置成悬空。
跳线设置区上下分成三个部分:
    第一部分是地址编码设定区,一共有8个,图上的地址码应该是:悬空、0、悬空、悬空、悬空、1、悬空、悬空。实际使用中地址码可以自行定义或者更改,最重要的原则是:在多个同类型无线报警系统中能够互相区分,不雷同即可。
    第二部分是自身识别码设置区,一共有4个
    这是无线门磁传感器的自身识别码(也就是4位的数据码)只有两个状态:低电平0和高电平1(如果跳线帽只戴在H上,被默认为高电平1)这里被设置成0011,如果接收板接收到的四位二进制输出码也是0011的话,就能确认是这个门磁报的警。
    这里介绍的两款红外线热释电传感器内部的热释电控制器使用BISS0001专用集成电路,静态功耗很低,只有100微安。BISS0001芯片的详细资料
无线报警探头的组网使用:
    在传统的安全防范工程中,均采用有线的方式连接报警探头和防盗报警主机,由于受传输距离、环境、可变性等多种因素的制约,局限性很强。无线报警探头的出现大大方便了系统的施工。
    无线报警系统可以根据不同的需要和场合组成不同功能的报警系统,无线报警的探头可以多种多样,比如:无线人体热释电人体传感器无线门磁传感器紧急求救遥控手柄等、甚至可以根据你的需要DIY一个无线报警探头,比如你用振动位移传感器紧急求救遥控手柄,稍加改装就能做成了一个振动位移无线报警传感器!如果把这个小东东放到贵重物体中,只要有人轻微移动,报警主机就能立即收到报警信号并显示出来。当然你也可以发挥你的想像力和创造力设计开发一个:声控无线探头、红外线反射开关无线探头、雷达波人体检测无线探头等等。
    要实现无线报警组网,对组成的无线报警探头和主机有一定的技术要求:比如无线发射接收的工作频率相同,这里提供的设备都是工作在315MHZ的,并且都用声表谐振器稳频,频率稳定度非常好,而且需要采用相同的编码解码芯片,这里都用PT2262/PT2272(SC2262/SC2272),而且芯片的振荡电阻相一致,振荡电阻的大小决定了编码波形高低电平的宽度。

    要组成一个无线报警网最重要的是要正确设置各个无线探头和主机编解码芯片的地址码和数据码。
     PT2262/PT2272(SC2262/SC2272)的第1~8脚是芯片的地址码设置脚,地址码有三个状态:悬空、接高电平、接低电平,地址码就好比是一张身份识别的证书,只有发射端和接收端的地址码设置成完全相同,才能互相确认通过。所以在同一个无线报警网中,地址码必须相同,如果在同一个环境中有几个无线报警网时,只要地址码能互相区分就不会互相干扰。
    PT2262/PT2272(SC2262/SC2272)的第10~14脚是数据码设置端,数据端可以是高电平1或者是低电平0,一共有4个通道,所以从0000~1111一共有16个。数据码在无线报警网中主要的作用是区别不同的无线探头,最多可以区分16个,有些主机出于成本和实用性的考虑,只用了其中的8个,表示8路报警通道。
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