人體感應開關(guān)電路圖(一)
人體感應開關(guān)采用了專用感應集成電路HT7610B,外圍電路簡潔,性能頗佳,可靠性高。當開關(guān)SW置于‘自動’位置時,RE-200B將感應到的人體釋放的紅外線轉(zhuǎn)換成微弱的電信號送至HT7610B的{11}腳,經(jīng)內(nèi)部二級放大和阻容選頻網(wǎng)絡(luò)選頻后,在{20}腳輸出0.3~3Hz的交變信號,當此信號幅度大于2V時,{2}腳就會輸出一個與交流電源電壓同步的方波電壓,驅(qū)動雙向可控硅過零觸發(fā)導通,點亮電燈。基于HT7610B的人體感應開關(guān)具體電路圖如下所示:
人體感應開關(guān)電路圖(二)
由紅外線、信號放大電路、電壓比較器、延時電路和音響報警電路等組成。紅外線探測1探測到前方人體輻射出的紅外線信號時,由IC1的②腳輸出微弱的電信號,經(jīng)VT1等組成第一級放大電路放大,再通過C2輸入到運算放大器IC2中進行高增益、低噪聲放大,此時由IC2①腳輸出的信號已足夠強。IC3作電壓比較器,它的第⑤腳由R10、VD1提供基準電壓,當IC2①腳輸出的信號電壓到達IC3的⑥腳時,兩個輸入端的電壓進行比較,此時IC3的⑦腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖?。IC4為報警延時電路,R14和C6組成延時電路,其時間約為1分鐘。當IC3的⑦腳變?yōu)榈碗娖綍r,C6通過VD2放電,此時IC4的②腳變?yōu)榈碗娖剑cIC4的③腳基準電壓進行比較,當它低于其基準電壓時,IC4的①腳變?yōu)楦唠娖?,VT2導通,訊響器BL通電發(fā)出報警聲。人體的紅外線信號消失后,IC3的⑦腳又恢復高電平輸出,此時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C6兩端的電壓高于其基準電壓時,IC4的①腳才變?yōu)榈碗娖?,時間約為1分鐘,即持續(xù)1分鐘報警。
由VT3、R20、C8組成開機延時電路,時間也約為1分鐘,它的設(shè)置主要是防止使用者開機后立即報警,好讓使用者有足夠的時間離開監(jiān)視現(xiàn)場,同時可防止停電后又來電時產(chǎn)生誤報。
該裝置采用9-12V直流電源供電,由T降壓,全橋U整流,C10濾波,檢測電路采用IC578L06供電。本裝置交直流兩用,自動無間斷轉(zhuǎn)換。
人體感應開關(guān)電路圖(三)
采用熱釋電紅外探頭并對探頭接收到的微弱信號加以放大,然后驅(qū)動繼電器,可以制成熱釋電人體感應開關(guān)。它可應用于電燈的節(jié)能自動開關(guān)、自動門、安全防護、防盜等設(shè)備中。
該電路采用LN074B作探頭。當探頭接收到人體釋放的熱釋紅外信號后,由控頭內(nèi)部轉(zhuǎn)換成一個頻率約0.3~3Hz微弱的低頻信號,經(jīng)VT1、IC2兩級放大器放大后輸入電壓比較器IC3。兩級電壓放大采用直流放大器,總增益約70~75分貝。
圖 ?熱釋電人體感應開關(guān)電路
IC3等組成電壓比較器,其中RP為參考電壓調(diào)節(jié)電位器,用來調(diào)節(jié)電路靈敏度,也就是探測范圍。平時,參考電壓(IC3的(2)腳電壓)高于IC2的輸入電壓(IC3的(3)腳電壓),IC3輸出低電平。當有人進入探測范圍時,探頭輸出探測電壓,經(jīng)VT1和IC2放大后使信號輸出電壓高于參考電壓,這時IC3的(6)腳輸出高電平,三極管VT2導通,繼電器J1能電吸合,接通開關(guān)。
電路中VT3、C7、R8、~R10組成開機延時電路。當開機時,開機人的感應會使IC3輸出高電平,造成誤觸發(fā)。開機延時電路在開機的瞬間,由電容C7的充電作用而使VT3導通,這樣就使IC3輸出的高電平經(jīng)VT3通地,VAT2可以保持截狀態(tài),防止了開機誤觸發(fā)。開機延時時間由C7與R8的時間常數(shù)決定,約20秒。
元件選擇
熱釋紅外探頭選用LN074B型。IC2、IC3選用高輸入阻抗的運算放大器CA3140。該電路采用結(jié)型場效應管作差分輸入級,輸入阻抗高達1.5*10(12)歐,輸入失調(diào)電流僅0.5pA,頻帶寬達4.5MHz,轉(zhuǎn)換速率為9V/us,是一種性能十分優(yōu)良的運算放大器,很適合于作微弱信號的放大級。
探頭安裝在高度距離地面為2米左右。外殼設(shè)計時應使透鏡對地面呈13度左右的俯角,這樣就可以形成一個監(jiān)視區(qū)。由于探測器控制角只有86度左右,所以在安裝時應選擇最優(yōu)良角度,使死區(qū)盡量減小。
人體感應開關(guān)電路圖(四)
人體紅外感應開關(guān)的主要器件為人體熱釋電紅外傳感器。人體熱釋電紅外傳感器:人體都有恒定的體溫,一般在37度,所以會發(fā)出特定波長10UM左右的紅外線,被動式紅外探頭就是探測人體發(fā)射的10UM左右的紅外線而進行工作的。人體發(fā)射的10UM左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強后聚集到紅外感應源上。紅外感應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)生變化時就會失去電荷平衡,向外釋放電荷,后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能觸發(fā)開關(guān)動作。當有人進入開關(guān)感應范圍時,專用傳感器探測到人體紅外光譜的變化,開關(guān)自動接通負載,人不離開感應范圍,開關(guān)將持續(xù)接通;人離開后或在感應區(qū)域內(nèi)無動作,開關(guān)延時自動關(guān)閉負載。
人體感應開關(guān)電路圖(五)
根據(jù)實物繪出的電路見圖。當開關(guān)SW置于“自動”位置時,RE-200B將感應到的人體釋放的紅外線轉(zhuǎn)換成微弱的電信號送至HT7610B的{11}腳,經(jīng)內(nèi)部二級放大和阻容選頻網(wǎng)絡(luò)選頻后,在{20}腳輸出0.3~3Hz的交變信號,當此信號幅度大于2V時,{2}腳就會輸出一個與交流電源電壓同步的方波電壓,驅(qū)動雙向可控硅過零觸發(fā)導通,點亮電燈。
VR1為延遲時間調(diào)節(jié)電位器,燈點亮后,延遲熄燈時間可在8秒至6分鐘之間任意調(diào)節(jié);VR2為亮暗起控調(diào)節(jié)電位器,可以調(diào)節(jié)在白天和夜晚之間的任一亮度時起控,此時電燈點亮。亦腳(VDD端)設(shè)計的點燈閾值電壓為8V,亦腳電壓低于8V燈不能點亮,只有高于8V燈才能點亮。
人體感應開關(guān)電路圖(六)
人體發(fā)出的紅外線波長在9~10um之間,屬遠紅外線區(qū)。我們利用熱釋電紅外傳感器及信號處理集成電路,組裝成一個人體紅外線感應開關(guān)電路報警器,它能依靠人體發(fā)出的微量紅外線進行開關(guān)控制,控制既準確又有效。
該報警器具有靈敏度高和抗干擾強的特點,可廣泛用于與人體走動有關(guān)的多種自動控制裝置中,如樓道、倉庫、住宅等,能有效地進行外人入侵探測和報警。
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