紅外線報警器的製造方法
2023-07-09 07:12:01 1
紅外線報警器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種紅外線報警器，包括：紅外線感應模塊，具有紅外線探測傳感器，在探測到前方人體輻射出的紅外線信號時，輸出感應電信號；信號放大模塊，將感應信號按預定增益放大為待比較信號；電壓比較模塊，將待比較信號與基準信號進行比較，得到一比較結果；延時模塊，在待比較結果表徵待比較信號電壓大於基準信電壓時，延時預定時間後輸出報警指示信號；報警模塊，根據報警指示信號，輸出報警信號進行報警；供電模塊，為紅外線感應模塊、信號放大模塊、電壓比較模塊、延時模塊及報警模塊提供工作電壓。本實用新型紅外線報警器對紅外信號的質量要求降低，有利於減少漏報、誤報的問題。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及安防設備，尤其涉及一種紅外線報警器。 紅外線報警器
【背景技術】
[0002] 目前，一些單位的重點監控區域除安裝視頻監控系統之外，還會設置紅外線報警 器，當他人非法闖入時會進行報警。對於紅外線報警器而言，其探測的紅外信號強度較小且 不穩定，因而經常會存在誤報、漏報。此外，紅外線報警器多採用乾電池供電，一旦電池電能 耗完而沒有得到及時更換，將導致紅外線報警器失效，由此帶來安全隱患。由於現有紅外線 報警器的不足，有必要涉及一種新的紅外線報警器及其分系統。 實用新型內容
[0003] 針對現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的在於提供一種紅外線報警器，可以 有效地改善產品性能。
[0004] 為解決以上技術問題，本實用新型提供一種紅外線報警器，包括：
[0005] 紅外線感應模塊，具有紅外線探測傳感器，在探測到前方人體輻射出的紅外線信 號時，輸出感應電信號；
[0006] 信號放大模塊，將感應信號按預定增益放大為待比較信號；
[0007] 電壓比較模塊，將待比較信號與基準信號進行比較，得到一比較結果；
[0008] 延時模塊，在待比較結果表徵待比較信號電壓大於基準信電壓時，延時預定時間 後輸出報警指示信號；
[0009] 報警模塊，根據報警指示信號，輸出報警信號進行報警；
[0010] 供電模塊，為紅外線感應模塊、信號放大模塊、電壓比較模塊、延時模塊及報警模 塊提供工作電壓。
[0011] 較優地，該信號放大模塊包括：
[0012] 第一級放大電路，包括三極體及外圍元件，對該感應電信號進行放大；
[0013] 第二級放大電路，包括第一運算放大器，對該第一級放大電路的輸出電壓進行高 增益、低噪聲放大。
[0014] 較優地，該電壓比較模塊包括第二運算放大器，一輸入端接該第一運算放大器的 輸出端、另一輸入端接基準電壓。
[0015] 較優地，該延時模塊包括：
[0016] 充電電路，輸出端通過二極體反相接該第二運算放大器的輸出端；
[0017] 第三運算放大器，一輸入端接該充電電路的輸出端、另一輸入端接基準電壓。
[0018] 較優地，該報警模塊包括訊響器，該訊響器的輸入端通過三極體驅動電路接該第 三運算放大器的輸出腳。
[0019] 較優地，該供電模塊包括交流-直流轉換電路：該交流-直流轉換電路包括全橋式 整流電路，用於給輸入交流電進行整流處理；濾波電路，用於給整流處理後的交流電進行濾 波處理，該濾波電路包括二極體D3 '、二極體D4 '、二極體D8 '、二極體D9 '、電容C7 '以及電容 C9'，其中二極體D3'的陽極與整流電路的輸出端連接，二極體D3'的陰極與二極體D9'的 陰極連接，電容C7'的一端與二極體D3'的陰極連接，電容C7'的另一端分別與二極體D8' 的陽極和二極體D4'的陰極連接，二極體D8'的陰極與二極體D9'的陽極連接，電容C9'的 一端與二極體D4'的陽極連接，電容C9'的另一端與二極體D9'的陽極連接，二極體D9'的 陰極還與直流輸出端連接。
[0020] 較優地，該交流-直流轉換電路設置有濾波電容C10'，濾波電容C10'的一端與直 流輸出端連接，濾波電容C10'的另一端接地。
[0021] 較優地，該交流-直流轉換電路設置有用於呈現該交流-直流轉換電路的工作狀 態的指示電路。
[0022] 較優地，該指示電路包括發光二極體D1'，發光二極體D1'的陰極接地，發光二極 管D1'的陽極通過電阻R5'與直流輸出端連接。
[0023] 較優地，設置有用於保護髮光二極體D1'的穩壓二極體D2'，穩壓二極體D2'的陽 極接地，穩壓二極體D2'的陰極通過電阻R4'分別與直流輸出端和發光二極體D1'的陽極 連接。
[0024] 與現有技術相比，本實用新型的紅外線報警器採用多級放大電路提高前方人體輻 射出的紅外線信號增益，在待比較信號與基準信號電壓大於基準信電壓時，延時預定時間 後將輸出報警指示信號進行報警，這對紅外信號的質量要求降低，有利於減少漏報、誤報的 問題。特別地，本實用新型通過接入市電來提供紅外線報警器的直流工作電壓，不必頻繁更 換電池，使用起來較為方便，也降低了因報警器失效而帶來的安全隱患。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對於本領域普通 技術人員將變得清楚明了。附圖僅用於示出優選實施方式的目的，而並不認為是對本實用 新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號來表示相同的部件。在附圖中：
[0026] 圖1為本實用新型實施例中紅外線報警器的原理圖；
[0027] 圖2為本實用新型實施例中報警模塊的電路原理圖；
[0028] 圖3為本實用新型實施例中交流-直流轉換電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0029] 在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型。但是本實用新 型能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新 型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0030] 參見圖1，為本實用新型實施例中紅外線報警器的原理圖。該紅外線探測報警 器100 (以下簡稱報警器）中，感應裝置110包括紅外線感應模塊111，報警裝置（報警電 路）120包括信號放大模塊121、電壓比較模塊122,延時模塊123和報警模塊124,其中：
[0031] 紅外線感應模塊111，探測人體發出的紅外線並輸出感應信號；
[0032] 信號放大模塊121，將感應信號按預定增益放大為待比較信號；
[0033] 電壓比較模塊122,將待比較信號與基準信號進行比較，得到一比較結果；
[0034] 延時模塊123,在待比較結果表徵待比較信號電壓大於基準信電壓時，延時一預定 時間後輸出報警指示信號；
[0035] 報警模塊124,根據報警指示信號，輸出報警信號進行報警。
[0036] 上述報警器100為有源器件，其包括供電模塊（供電電路）130,為上述模塊提供工 作電壓。
[0037] 該紅外線探測報警器100的工作過程是，紅外線感應模塊111探測到人體發出的 紅外線，然後經信號放大模塊121、電壓比較模塊122、延時模塊123和報警模塊124處理後 進行報警。
[0038] 該報警器100的各個模塊均可採用多種電路實現，以下為較優實現實例。
[0039] 參見圖2,為報警器100中報警模塊的電路結構，各部件電路組成及工作過如下：
[0040] 紅外線探測傳感器IC1 (如Q74)為紅外線感應模塊111的主要部件，在探測到前 方人體輻射出的紅外線信號時，傳感器IC1的2腳輸出微弱的感應電信號。
[0041] 信號放大模塊121包括兩級放大電路，其中：感應電信號經三極體VT1、電阻R1、 R2、R3及電容C1等組成的第一級放大電路放大；再通過電容C2輸入到第二級放大電路中 的運算放大器IC2中進行高增益、低噪聲放大，該第二級放大電路還涉及到電阻R4、R5、R6、 R7、R8及電容C2、C3、C4 ;此時，運算放大器IC2的1腳輸出的信號已足夠強。
[0042] 運算放大器IC3為電壓比較模塊122的關鍵部件，其涉及到外圍元件RIO、R11、 R12、R13及電容C5和二級管VD1。該運算放大器IC3的5腳由電阻R10、二極體VD1提供 基準電壓；當運算放大器IC2的1腳輸出的信號電壓到達運算放大器IC3的6腳時，兩個輸 入端的電壓進行比較；此時，運算放大器IC3的7腳由原來的高電平變為低電平。
[0043] 運算放大器IC4為延時模塊123的關鍵部件，該運算放大器IC4的3腳接電阻R15、 R16,1腳接電阻R17、R18, 2腳連接電阻R14和電容C6以組成延時電路，延時時間約為X (如 4分鐘）。當運算放大器IC3的7腳變為低電平時，電容C6通過二極體VD2放電，此時運算 放大器IC4的2腳變為低電平；它與運算放大器IC4的3腳基準電壓進行比較，當低於其基 準電壓時，運算放大器IC4的1腳變為高電平，即輸出報警指示信號。
[0044] 根據報警指示信號，報警模塊124中的三極體VT2導通，使得訊響器BL通電，從而 發出報警聲。
[0045] 人體紅外線信號消失後，運算放大器IC3的7腳又恢復高電平輸出，此時二極體 VD2截止。由於電容C6兩端的電壓不能突變，故通過電阻R14向電容C6緩慢充電，當電容 C6兩端的電壓高於其基準電壓時，運算放大器IC4的1腳才變為低電平，時間約為Y(如1 分鐘），即持續1分鐘報警。
[0046] 上述電路中，供電裝置130可為專用電池 H，它通過三極體VT3、二極體VD3、VD4、 電阻R19、R20、電容C8等輔助電路可為報警器各部件提供工作電壓VDD，該專用電池 Η接有 三段穩壓管IC5(如78L06)及C7保持電壓的穩定。可以理解的是，供電裝置130也可以由 市電轉換為符合要求的直流工作電壓，這是由交流-直流轉換電路來實現的，以下為一較 優的電路結構。
[0047] 參見圖3,為本實用新型實施例中的交流-直流轉換電路的電路原理圖。該實施例 中的交流-直流轉換電路主要包括整流電路131和濾波電路132,整流電路131用於給輸 入交流電進行整流處理的整流電路，濾波電路132用於給整流處理後的交流電進行濾波處 理，各個部分的電路結構及工作原理具體如下。
[0048] 整流電路131，用於給輸入交流電進行整流處理，其優選地採用全波橋式整流電路 BR1。全波橋式整流電路BR1由四個二級管構成，其設計簡單實用，可以很好地滿足客戶的 整流需求。
[0049] 濾波電路132,用於給整流處理後的交流電V+進行濾波處理，其包括二極體D3'、 二極體D4'、二極體D8'、二極體D9'、電容C7'以及電容C9'，二極體D3'的陽極與整流電 路的輸出連接，二極體D3'的陰極與二極體D9'的陰極連接，電容C7'的一端與二極體D3' 的陰極連接，電容C7'的另一端分別與二極體D8'的陽極和二極體D4'的陰極連接，二極體 D8'的陰極與二極體D9'的陽極連接，電容C9'的一端與二極體D4'的陽極連接，電容C9' 的另一端與二極體D9'的陽極連接，二極體D9'的陰極還與直流輸出端連接。
[0050] 圖3所示該交流-直流轉換電路通過轉換時將電容C7'和電容C9'串聯進行儲 能，使得電容C7'和電容C9'為小電容即可完成原來使用大電容實現的交流-直流的轉換， 降低了交流-直流轉換電路的實現成本，同時降低了整個電路的功率因數。當整流處理後 的交流電的電壓大於電容C7'和電容C9'的電壓和時，整流處理後的交流電依次經二極體 D3'、電容C7'、二極體D8'以及電容C9'到地給電容C7'和電容C9'充電，二極體D4'和二 極管D9'截止。這裡電容C7'和電容C9'使用相等電容值的電容，這兩個電容可以充電到 (Vbuck/2) = (Vac峰值/2)。這時整流處理後的交流電的電壓小於等於電容C7'和電容C9' 的電壓和，即V+變化到小於等於（Vac峰值/2)，二極體D3'截止，V+不再給直流輸出端供 電，這時二極體D8'截止，二極體D4'和二極體D9'導通。通過電容C7'、二極體D4'和電容 C9'、二極體D9'給直流輸出端放電，也就是通過電容C7'和電容C9'對負載迴路供電。這 時直流輸出端（即Vbuck)的電壓變化就不會和V+樣具有波峰和波谷，而是平滑變化的波 峰，由此起到波形斬波的效果。同時當V+變化到小於等於（Vac峰值/2)，V+不對直流輸出 端供電，即在電壓變化為波谷時，輸入電流也減小至〇,所以電壓和電流變化一致性比一般 用大電解電容的電路的一致性要好，所以本實施例交流-直流轉換電路的電源輸入功率因 數也會提1?。
[0051] 在圖2中，交流-直流轉換電路還包括濾波電容C10'，濾波電容C10'的一端與直 流輸出端連接，濾波電容C10'的另一端接地。通過濾波電解電容C10的濾波使得直流輸出 端輸出的電壓更加平滑，更好的滿足用戶直流供電的需求。此外，該交流-直流轉換電路還 包括用於指示交流-直流轉換電路的工作狀態的發光二極體D1'，發光二極體D1'的陰極接 地，發光二極體D1'的陽極通過電阻R5'與直流輸出端Vbuck連接。進一步地，該交流-直 流轉換電路還包括用於保護髮光二極體D1'的穩壓二極體D2'，穩壓二極體D2'的陽極接 地，穩壓二極體D2'的陰極通過電阻R4'分別與直流輸出端和發光二極體D1'的陽極連接。 當本實施例的交流-直流轉換電路給直流輸出端供電時，發光二極體D1'這時會被點亮以 指示本交流-直流轉換電路處於工作狀態。而穩壓二極體D2'則可以保證發光二極體D1' 兩端的工作電壓不會過大而將發光二極體D1'損壞。
[0052] 以上僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式不應視為對 本發明的限制，本發明的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為準。對於本【技術領域】的 普通技術人員來說，在不脫離本發明的精神和範圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改 進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
[0053] 本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本實用新型，任何 本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改，因 此本實用新型的保護範圍應當以本實用新型權利要求所界定的範圍為準。
【權利要求】
1. 一種紅外線報警器，其特徵在於，包括： 紅外線感應模塊，具有紅外線探測傳感器，在探測到前方人體輻射出的紅外線信號時， 輸出感應電信號； 信號放大模塊，將感應信號按預定增益放大為待比較信號； 電壓比較模塊，將待比較信號與基準信號進行比較，得到一比較結果； 延時模塊，在待比較結果表徵待比較信號電壓大於基準信電壓時，延時預定時間後輸 出報警指示信號； 報警模塊，根據報警指示信號，輸出報警信號進行報警； 供電模塊，為紅外線感應模塊、信號放大模塊、電壓比較模塊、延時模塊及報警模塊提 供工作電壓。
2. 如權利要求1所述的紅外線報警器，其特徵在於，該信號放大模塊包括： 第一級放大電路，包括三極體及外圍元件，對該感應電信號進行放大； 第二級放大電路，包括第一運算放大器，對該第一級放大電路的輸出電壓進行高增益、 低噪聲放大。
3. 如權利要求2所述的紅外線報警器，其特徵在於，該電壓比較模塊包括第二運算放 大器，一輸入端接該第一運算放大器的輸出端、另一輸入端接基準電壓。
4. 如權利要求3所述的紅外線報警器，其特徵在於，該延時模塊包括： 充電電路，輸出端通過二極體反相接該第二運算放大器的輸出端； 第三運算放大器，一輸入端接該充電電路的輸出端、另一輸入端接基準電壓。
5. 如權利要求4所述的紅外線報警器，其特徵在於，該報警模塊包括訊響器，該訊響器 的輸入端通過三極體驅動電路接該第三運算放大器的輸出腳。
6. 如權利要求1所述的紅外線報警器，其特徵在於，該供電模塊包括交流-直流轉換電 路：該交流-直流轉換電路包括全橋式整流電路，用於給輸入交流電進行整流處理；濾波電 路，用於給整流處理後的交流電進行濾波處理，該濾波電路包括二極體D3'、二極體D4'、二 極管D8'、二極體D9'、電容C7'以及電容C9'，其中二極體D3'的陽極與整流電路的輸出端 連接，二極體D3'的陰極與二極體D9'的陰極連接，電容C7'的一端與二極體D3'的陰極連 接，電容C7'的另一端分別與二極體D8'的陽極和二極體D4'的陰極連接，二極體D8'的陰 極與二極體D9'的陽極連接，電容C9'的一端與二極體D4'的陽極連接，電容C9'的另一端 與二極體D9'的陽極連接，二極體D9'的陰極還與直流輸出端連接。
7. 如權利要求6所述的紅外線報警器，其特徵在於，該交流-直流轉換電路設置有濾波 電容CIO'，濾波電容CIO'的一端與直流輸出端連接，濾波電容CIO'的另一端接地。
8. 如權利要求6所述的紅外線報警器，其特徵在於，該交流-直流轉換電路設置有用於 呈現該交流-直流轉換電路的工作狀態的指示電路。
9. 如權利要求8所述的紅外線報警器，其特徵在於，該指示電路包括發光二極體D1'， 發光二極體D1'的陰極接地，發光二極體D1'的陽極通過電阻R5'與直流輸出端連接。
10. 如權利要求9所述的紅外線報警器，其特徵在於，設置有用於保護髮光二極體D1' 的穩壓二極體D2'，穩壓二極體D2'的陽極接地，穩壓二極體D2'的陰極通過電阻R4'分別 與直流輸出端和發光二極體D1'的陽極連接。
【文檔編號】G08B13/19GK203909962SQ201420350797
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】周磊 申請人:衢州市沃思電子技術有限公司