主動式紅外警戒儀的製作方法

2023-09-17 12:08:35

專利名稱：主動式紅外警戒儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於報警裝置，是關於一種紅外警戒儀。
現有的紅外警戒儀，由於線路設計不太合理，加之採用分立元件，致使儀器故障率高，抗幹擾性差，在高溫和低溫下均不能正常工作；由於功率大，在供電質量差或無交流電源的地區無法使用；採用小直徑透鏡，其誤報率高；防盜性、保密性、防水性亦差。
本實用新型的目的是研製一種能克服上述缺點的新型的紅外警戒儀，做到在有外界雜散紅光或強電波幹擾。在高溫、低溫、陰雨天，在供電質量差等情況下，均能正常工作，提高報警準確度，控制距離及防盜性和保密性。
本實用新型的技術方案是警戒儀的發射機採用脈衝調製方式，用小功率砷化鎵紅外發光二極體做光源；接收機採用雙鏡頭接收，對訊號進行選頻放大、整流、濾波、設定、延遲、反相等處理，被饋送輸出，將電路封入二重密封外殼內。
結合實例及附圖進一步描述本實用新型的具體結構特徵。


圖1表示主動式紅外警戒儀的結構方框圖；圖2表示主動式紅外警戒儀的發射機電路圖3表示主動式紅外警戒儀的接收機電路圖。
參照圖1、圖2，發射機主要包括調製脈衝驅動電路和紅外發光管光源。調製脈衝驅動電路主要由於IC1、IC2、BG1BG2等組成，採用砷化鎵紅外發光二極體做光源，IC2型號為NE555，其直流電源為9V、10mA。發射機採用調製脈衝方式，不僅提高了抗幹擾能力，而且降低了功耗，只要用小功率發光管就能得到峰值相當大的輻射功率。合成的脈衝調製載波信號，驅動輸出級的電晶體和紅外發光管。這個未級放大器的發射極加有負反饋電阻，用一定輸入信號來推動時，它對於串聯在集電極電路中的發光二極體來說，可起恆流源作用。
參照圖1、圖3，接收機主要包括雙鏡頭、選頻放大器、帶通濾波器、信號處理電路、設定電路、延時器、反相器／緩衝器、輸出電路、警報器、工作指示等。其直流電源為12V、8mA。
參照圖3，選頻放大器主要由IC1和C1、C2、R4、C5組成；帶通濾波器主要由IC2、C8組成；信號處理電路由D1、D2、C9、C10、R12組成；設定電路由IC3R10、W2、R11組成；延時器由C12、R15組成；反相器／緩衝器主要由IC4a、IC4b組成；輸出電路主要由IC4c、IC4d、D5、BG2組成。警報器主要由紅燈和聲響組成；工作指示由BG1、D6組成。
接收機採用雙鏡頭，這樣只有把兩個光敏面上的光全部遮擋住才能使警戒儀告警。因此，本警戒系統只對形體比這兩個光敏面大的物體才會有反應，而對樹葉、飛蛾等即使闖入警戒網，也不能告警。
為了使探測器噪音低，隨環境溫度變化小，該儀器採用光電二極體LD1、LD2。當發射機工作時，接收機裡的光電二極體檢測到紅外訊號後，便被送到選頻放大器。選頻放大器用高輸入阻抗集成電路運算放大器IC1。其特點是可以檢測到低至負電源值的輸入信號，並具寬頻帶，高的轉換速率其輸出可以選通，工作範圍寬。用其做放大器是將其接成閉環式並加上負反饋網絡，總增益可由外接反饋元件精確控制。由於選頻放大器有90dB增益，故儘管紅外訊號變化104倍，電路也能正常工作。
經兩級放大後的訊號由二極體D1、D2整流，RC濾波後，DC電平加在設定電路上，再經延遲處理，被饋送至複合與門輸出。其延遲處理是為了配合脈衝邏輯時序，其延遲時間和延遲脈衝寬度決定於RC的時間常數。這樣紅外訊號在設定的時間內和輸入電壓超過規定值後，才能使輸出轉換狀態，以保證電路不會對假的訊號有反應，提高了抗幹擾能力。
當紅外訊號出現時，經過反相，其輸出為低態，驅動電路不動作。當紅外射束被遮擋時，紅外訊號為低態，經反相後為高態，驅動電路接通報警器，並自鎖，直到按復位(或消警)按鈕，才能解除警報。
與現有的紅外警戒儀相比，由於本警戒儀的電源還採用了交直流電源自動轉換裝置，因而無瞬間斷電現象。不給非法入侵者可乘之機；由於採用砷化鎵紅外發光二極體做光源，因而響應速度快、發光均勻、穩定，且發出的光人眼看不見，因而具有很強的保密性；由於採用脈衝調製方式及用小功率砷化鎵紅外發光管，可得到大的輻射功率，因而降低了成本；由於可用乾電池，因而解決了供電質量差或無交流源地區使用；由於採用脈衝調製電路並對信號進行延遲處理和數字識別，因而可保證具有優良的抗幹擾性；由於採用雙鏡頭接收，只有把兩隻鏡頭全部遮嚴時才是一個遮光狀態，因而只對人體等大物體報警，而對象樹葉、飛蛾等小物不能觸發報警，大大地提高了報警的準確度；如果有人移動發射機或接收機，都會使報警器報警，因而具有防盜性能；由於將電路封入外殼後，再封入第二層密封外殼，即形成二重外殼結構，因而可全天候使用；本警戒儀控制距離可達400米之遠。
權利要求1.一種紅外警戒儀，有發射機和接收機，其特徵是發射機採用調製脈衝驅動電路和用紅外發光二極體做光源。IC1是控制脈衝的信號源，用D2輸入與非門構成非對稱振蕩器。其輸出經緩衝通過D2，由IC2控制，合成的脈衝調製載波訊號驅動輸出級的電晶體BG1、BG2和紅外發光二極體3接收機採用雙鏡頭，每隻鏡頭內裝有光電二極體，並由選頻放大器，帶通濾波器、信號處理電路、設定電路、延時器、反相器/緩衝器、輸出電路、警報器、工作指示等電路組成，由LD1、LD2兩隻光電二級管接收發射機發射的紅外訊號，然後由IC1組成的選頻放大器放大，IC2帶通濾波，其輸出由D1、D2倍壓檢波，再經RC濾波，然後饋送至電壓比較器IC3，當輸入電壓超過比較電壓時，經D3檢波，C12、R15延遲處理後IC4a倒相，被饋送至複合與門輸出，經D5觸發可控矽導通警報器。各電路封入二重密封外殼內，電源採用交直流電源自動轉換器。
專利摘要一種主動式紅外警戒儀，發射機採用脈衝調製驅動電路和紅外發光二極體光源，接收機採用雙鏡頭並由選頻放大器、帶通濾波器、信號處理、設定電路，延時器、反相器、緩衝器、輸出電路、警報器、工作指示等電路組成，各電路封入二重密封外殼內。與現有的紅外警戒儀相比，具有保密性強，成本低、抗幹擾、報警準確度高控制距離遠等優點。
文檔編號G08B25/10GK2051759SQ8920026
公開日1990年1月24日 申請日期1988年12月26日 優先權日1988年12月26日
發明者杜傳寶, 翟玉德 申請人:杜傳寶, 翟玉德