紅外線傳感器報(bào)警裝置

紅外線探測防盜報(bào)警器該報(bào)警器能探測人體發(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、倉庫、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場合防盜報(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。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。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，通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號輸出。光電檢測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10UM左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測人體發(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。 1)這種探頭是以探測人體輻射為目標(biāo)的。所以熱釋電元件對波長為10UM左右的紅外輻射必須非常敏感。 2)為了僅僅對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)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，于是探測器無信號輸出。 4)一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，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。紅外線探測傳感器IC1 探測到前方人體輻射出的紅外線信號時(shí)，由IC1 的腳輸出微弱的電信號，經(jīng)三極管VT1 等組成第一級放大電路放大，再通過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IC2腳輸出的信號已足夠強(qiáng)。IC3 作電壓比較器，它的第腳由R10、VD1 提供基準(zhǔn)電壓，當(dāng)IC2腳輸出的信號電壓到達(dá)IC3 的腳時(shí)，兩個(gè)輸入端的電壓進(jìn)行比較，此時(shí)IC3 的腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖健C4 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 的腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)， C6 通過VD2 放電，此時(shí)IC4 的腳變?yōu)榈碗娖?，它與IC4 的腳基準(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。人體的紅外線信號消失后，圖4 紅外線探測防盜報(bào)警器電路圖IC3 的腳又恢復(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機(jī)后立即報(bào)警，好讓使用者有足夠的時(shí)間離開監(jiān)視現(xiàn)場，同時(shí)可防止停電后又來電時(shí)產(chǎn)生誤報(bào)。該裝置采用912V 直流電源供電，由T 降壓，全橋U 整流，C10 濾波，檢測電路采用IC5 78L06 供電，交直流兩用，自動(dòng)無間斷轉(zhuǎn)換。二、元器件選擇IC1 采用進(jìn)口器件Q74，波長為910um。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0.110Hz，需要用菲涅爾透鏡對人體活動(dòng)頻率倍增。安裝無誤，接上電源進(jìn)行調(diào)試，讓一個(gè)人在探測器前方710m 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。