熱釋遠紅外節電智能開關裝置的製作方法

2023-05-15 02:54:46 2

專利名稱：熱釋遠紅外節電智能開關裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電開關技術領域，特別涉及在開關操作的起始或其觸點的開或閉動作之間有一個預定延遲時間的裝置，具體地說是一種熱釋遠紅外節電智能開關裝置，它主要用於教室、辦公室、樓道、單位路燈及其它公共場所照明的控制。
背景技術：
目前針對教室、樓道等公共場所的照明控制手段而言，一般有三種一種是採用傳統的手動開關控制方式，其缺點是依賴使用者的習慣和意識，可控性差，容易造成長明燈，浪費能源。另一種是採用聲控開關控制的方式，雖然能節約能源，但存在著對啟動信號要求過高，容易影響居民或辦公人員的生活和休息等問題。也還有採用遠紅外控制技術的，但存在著探測靈敏度較低的現象，容易出現使用者因動作較小，比如看書、寫字等，此時開關則視為無人使用，從而自動切斷電源，影響正常工作和使用。
實用新型技術方案本實用新型的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種使用方便、靈敏可靠、節約能源的熱釋遠紅外節電智能開關裝置，供教室、辦公室、樓道等公共場所開關照明燈使用。
本實用新型的技術方案是採用現有的菲涅爾透鏡、遠紅外傳感器件和光敏元件，並設計信號處理與控制電路及外殼，將它們有機地組合與安裝，即構成了本實用新型熱釋遠紅外節電智能開關裝置。具體地說，該裝置包括菲涅爾透鏡、熱釋遠紅外傳感器，光敏電阻和特別設計的熱釋遠紅外感應控制電路與外殼。外殼包括上蓋和底座，上蓋的中間開孔，安裝菲涅爾透鏡。熱釋遠紅外感應控制電路是將該部分的電子電路印製在敷銅板上，同時裝配上集成電路和其它元器件而製成，具有熱釋遠紅外感應控制電路的敷銅板安裝在外殼底座上。熱釋遠紅外傳感器和光敏電阻也安裝在敷銅板上，並與熱釋遠紅外感應控制電路連接，熱釋遠紅外傳感器安裝的位置在菲涅爾透鏡的焦點，光敏電阻的位置能暢通地接收自然光線即可。在使用環境中活動人體引起的環境溫度變化和自然光線通過菲涅爾透鏡傳送給熱釋遠紅外傳感器和光敏電阻，該傳感器和光敏電阻同時將其轉變為電信號送給熱釋遠紅外感應控制電路，經過該控制電路對信號的處理、放大，並根據預先設定的對使用環境的判別模式去控制智能開關的開啟與關閉。
上述的熱釋遠紅外節電智能開關裝置中，所說的熱釋遠紅外感應控制電路包括集成電路、光藕、繼電器、三極體、電感、穩壓電源電路、延時電路及阻容元件。集成電路的6腳與光敏電阻連接，接收光敏電阻送給的反映自然光線的信號；11腳與熱釋遠紅外傳感器連接，接收熱釋遠紅外傳感器送給的反映在使用環境中活動人體引起的環境溫度變化的信號；集成電路接收到根據預先設定的對使用環境的判別模式確定的信號後，經過其內部處理，決定該集成電路的2腳輸出高電平或低電平，若輸出的為高電平，則驅動光藕的3、4腳接通，使繼電器閉合，接通負載照明燈的電源；若2腳為低電平，則光藕和繼電器的動作相反，斷開負載照明燈的電源。
本實用新型與現有技術相比的優點本實用新型可以安裝在教室、辦公室、樓道、走廊、單位路燈等公共場所，可以根據使用環境的情況變化來預先設定對使用環境的判別模式，同時本裝置由於採用特定集成電路，所以具有較高的靈敏度，其感應距離為5～8m，感應角度為錐角72°，靜態功耗小於0.1W，可以做到人在燈亮，人離燈滅，既滿足了正常使用，又節約了能源。


圖1是本實用新型的總體結構示意圖圖2是本實用新型的電路原理圖具體實施方式
參照圖1，它是本實用新型的總體結構示意圖，它包括由上蓋1和底座6組成的外殼、菲涅爾透鏡2、熱釋遠紅外感應控制電路5、熱釋遠紅外傳感器PIR 3和光敏電阻CDS 4。上蓋1安裝在底座6上，上蓋1的中間開孔，安裝菲涅爾透鏡2，熱釋遠紅外感應控制電路5是將該部分的電子電路印製在敷銅板上，並裝配上該控制電路中的集成電路IC1和其它元器件而製成，熱釋遠紅外感應控制電路5安裝在外殼底座6上。PIR 3和CDS 4也安裝在熱釋遠紅外感應控制電路5上，並與熱釋遠紅外感應控制電路5連接，PIR 3安裝的位置在菲涅爾透鏡2的焦點上，CDS 4安裝的位置以能暢通地接收自然光線即可。在使用環境中活動人體引起的溫度變化和自然光線作為檢測目標，通過菲涅爾透鏡2傳送給PIR 3和CDS 4，該傳感器和光敏電阻同時將其轉變為電信號送給熱釋遠紅外感應控制電路5，經過該控制電路對信號的處理、放大，並根據預先設定的對使用環境的判別模式去控制智能開關的開啟與關閉。
該裝置的工種過程為PIR 3通過菲涅爾透鏡2接收活動人體引起的溫度變化。若探測到有活動人員進入探測區域時，PIR 3輸出端產生信號，送給熱釋遠紅外感應控制電路5，通過信號放大、延時來驅動繼電器的開、合，從而控制負載照明燈的點亮或熄滅。
參照圖2，它是本實用新型的電路原理圖，熱釋遠紅外感應控制電路5包括集成電路IC1、光藕G01、繼電器J1、三極體Q1、電感L、穩壓電源電路、延時電路等。集成電路IC1的型號為PT8A2621P/W/DE。集成電路IC1的6腳與CDS 4連接，接收CDS 4送來的反映自然光線強弱的信號，11腳與PIR 3連接，接收PIR 3送來的反映在使用環境中活動人體引起的溫度變化的信號，3腳外接RC元器件控制開關的延時時間，4腳的RC元器件決定內部時鐘頻率並調整線路的抗幹擾性，2腳為輸出控制端，11、12、13、14、15、16腳為兩級放大器的輸入、輸出端，8腳為電源正端，1腳為電源負端，5腳為過零檢測，7腳是模式選擇，10腳是復位，9腳為內部穩壓器輸出端。延時電路由集成電路IC1內部振蕩電路和3腳外接的RC電路組成，可以使集成電路IC1的2腳的高電平輸出保持設定時間，通過調節RC電路的指標，延時時間可設定在32s-30min之內。熱釋遠紅外傳感器PIR 3、光敏電阻CDS 4根據環境情況，各自輸出相應信號到集成電路IC1的11腳、6腳，從而決定集成電路IC1的2腳輸出高電平或低電平。當集成電路IC1的2腳輸出高電平時，驅動光藕G01的3、4腳接通，從而導通三極體Q1，繼電器J1的2、5腳閉合，接通負載電源。當集成電路IC1的2腳輸出低電平時，光藕G01、三極體Q1、繼電器J1動作相反，斷開負載電源。
該裝置的工作過程為CDS 4根據通過菲涅爾透鏡2接收的自然光強度，判斷環境光照度的高低。當光照度高於預先設定值時，CDS 4輸出相應信號到熱釋遠紅外感應控制電路5的集成電路IC1的6腳，從而控制集成電路IC1的2腳輸出低電平。當光照度低於預先設定值時，CDS 4輸出相應信號到熱釋遠紅外感應控制電路5上集成電路IC1的6腳，從而控制集成電路IC1的2腳輸出，此時集成電路IC1的2腳輸出電平高、低決定於PIR 3的輸出信號。當PIR 3探測到活動人體引起的環境溫度變化時，輸出相應信號到集成電路IC1的11腳，從而控制集成電路IC1的2腳輸出高電平。當PIR 3未探測到活動人體引起的環境溫度變化時，輸出相應信號到集成電IC1的11腳，從而控制集成電路IC1的2腳輸出低電平。
本實用新型對使用環境的判別通常有四種模式A、環境自然光線達到預先設定的亮度，有人員在探測區域活動；B、環境自然光線達到預先設定的亮度，無人員在探測區域活動；C、環境自然光線低於預先設定的亮度，有人員在探測區域活動；D、環境自然光線低於預先設定的亮度，無人員在探測區域活動。對以上四種使用環境下模式的選定，本裝置只有在C模式下才能啟動開關電路，其餘三種模式下開關處於關閉狀態。上述所說的預先設定的亮度通常可以根據人們的需要取光照度為80～160LUX之間。
權利要求1.熱釋遠紅外節電智能開關裝置，包括菲涅爾透鏡(2)、熱釋遠紅外傳感器(3)和光敏電阻(4)，其特徵在於還包括熱釋遠紅外感應控制電路(5)和外殼，外殼包括上蓋(1)和底座(6)，上蓋(1)安裝在底座(6)上，上蓋(1)的中間開孔，安裝菲涅爾透鏡(2)；熱釋遠紅外感應控制電路(5)是將該部分的電子電路印製在敷銅板上，同時裝配上集成電路(IC1)和其它元器件而製成，具有熱釋遠紅外感應控制電路(5)的敷銅板安裝在外殼底座(6)上，熱釋遠紅外傳感器(3)和光敏電阻(4)也安裝在該敷銅板上，並與熱釋遠紅外感應控制電路(5)連接，熱釋遠紅外傳感器(3)安裝的位置在菲涅爾透鏡(2)的焦點上，光敏電阻(4)的位置能暢通地接收自然光線即可，在使用環境中活動人體引起的溫度變化和自然光線通過菲涅爾透鏡(2)分別傳送給熱釋遠紅外傳感器(3)和光敏電阻(4)，該傳感器(3)和光敏電阻(4)同時將其轉變為電信號送給熱釋遠紅外感應控制電路(5)，經過該控制電路對信號進行處理、放大，並根據預先設定的對使用環境的判別模式去控制智能開關的開啟與關閉。
2.根據權利要求1所述的熱釋遠紅外節電智能開關裝置，其特徵在於所說的熱釋遠紅外感應控制電路(5)包括集成電路(IC1)、光藕(GO1)、繼電器(J1)、三極體(Q1)、電感(L)、穩壓電源電路、延時電路及阻容元件；集成電路(IC1)的6腳與光敏電阻(4)連接，接收光敏電阻(4)送給的反映自然光線的信號11腳與熱釋遠紅外傳感器(3)連接，接收熱釋遠紅外傳感器(3)送給的反映在使用環境中活動人體引起的溫度變化的信號；集成電路(IC1)接收到信號後，根據預先設定的對使用環境的判別模式，經過其內部處理，決定該集成電路的2腳輸出高電平或低電平，若輸出的為高電平，則驅動光藕(GO1)的3、4腳接通，使繼電器(J1)閉合，接通負載照明燈的電源；若2腳為低電平，則光藕(GO1)和繼電器(J1)的動作相反，斷開負載照明燈的電源；上述集成電路(IC1)的型號為PT8A2621P/W/DE。
專利摘要本實用新型公開了一種熱釋遠紅外節電智能開關裝置，它涉及電開關技術領域，其目的是針對現有技術存在的問題，提供一種使用方便、靈敏可靠、節約能源的開關裝置。本裝置包括菲涅爾透鏡、熱釋遠紅外傳感器，光敏電阻和特別設計的熱釋遠紅外感應控制電路與外殼。熱釋遠紅外感應控制電路包括集成電路、光藕、繼電器、三極體及阻容元件等。熱釋遠紅外傳感器和光敏電阻分別接收在使用環境中活動人體引起的溫度變化的信號和反映自然光線的信號，並傳送給熱釋遠紅外感應控制電路，經其對信號處理、放大，最終通過控制繼電器的閉合或斷開，控制照明燈的開、關。本實用新型可用於教室、辦公室、樓道、單位路燈及其它公共場所照明燈的控制。
文檔編號H03K17/945GK2865137SQ200520105958
公開日2007年1月31日 申請日期2005年12月23日 優先權日2005年12月23日
發明者幸凡慶 申請人:西安中達信息技術有限責任公司