[發明專利]熱釋電紅外感應式開關電路

有效

• 申請號: 200910070519.6
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN101692605A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 成愛林;王芝湘
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H03K17/945
• 分類號: H03K17/945
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及一種感應式開關電路，具體涉及一種熱釋電紅外感應式開關電路。?

二、背景技術

熱釋電紅外感應式開關電路的簡單工作原理是：其熱釋電傳感器探測到移動的人體發出的微弱的紅外線時，便產生低頻脈沖(1HZ以下)，經兩級放大，比較器，驅動開關動作。它的人性化功能深受廣大用戶歡迎，可用于照明、保安等各種自動開關。但問世多年來卻應用的并不多，如“熱釋電紅外感應式照明開關”用于樓道，它比那什么聲音都能使燈亮的聲、光控開關和需人手觸摸的觸摸式延時開關好得多，但用的卻遠不如那兩種多；用于室內、外公共活動場所(洗手間、廁所、儲藏室、花園、草坪…)可實現“人在燈亮著，人走延時關燈”，杜絕“無人燈長亮”的浪費現象，其節能空間很大，節能效益很高，但它并不大適用，應用的寥寥無幾，就因為它的可感應范圍不大。?

以上說明，現有熱釋電紅外感應式開關電路的技術指標不能滿足需求，主要是穩定性和靈敏度問題，盡管有的資料上說“其探測距離可達10米”，其實那只是實驗室特定的環境、溫度、電源等條件下，特別是溫度條件。市場上銷售的“熱釋電紅外感應式照明開關”產品(多為專用芯片)一般的可感應最大距離(靈敏度)是5米左右，夏天只有3米甚至更低。所以說，要使它能得到廣泛應用，必須最大限度地提高其穩定性和靈敏度。?

經多年研究、實驗、試用，認為其熱釋電紅外感應式開關電路設計中的難點和現有技術的缺陷敘述如下：?

1、人體紅外感應信號非常微弱，采用兩級放大是必須的，放大倍數越大，抗干擾難度越大，靈敏度與穩定的矛盾很突出。?

2、人體紅外感應信號的頻率很低，(1HZ以下)，要對如此低頻信號有足夠大的放大倍數，對低頻干擾的抑制很難。如低頻干擾信號可以無大阻礙的穿過耦合電容；各種旁路電容、濾波電容、去耦電容等，它們對較高頻干擾信號抑制是有效的，但對低頻干擾的抑制無能。而溫度、電源等變化影響形成的干擾信號，大量是低頻成份。?

3、熱釋電傳感器對溫度、電源、環境變化非常敏感，靜態時由它引入的干擾信號通過第一放大器的放大，對電路穩定性的影響非常嚴重，而已知電路中的第一放大器對干擾信號的抑制不力，第一放大器采用晶體管放大電路的，靜態時，對干擾信號其有與對感應信號同樣的放大倍數；采用RC與運放器組成的“帶通”放大器的，對與感應信號頻率相同或相近的?低頻干擾信號具有相同或相近的放大倍數。?

4、已知的熱釋電紅外感應式開關電路中，基準電壓是電阻分壓式電路提供的，是固定值，而比較信號的靜態電壓是隨溫度、電源等變化而上下漂移的。溫度越高漂移量越大，其基準電壓必須按最惡劣條件調節靈敏度，也就是靈敏度必須調整得足夠低。?

5、溫度越高，干擾信號越嚴重；而溫度越高，人體溫度(常數)與環境溫度的差值減小，人體紅外線移動時熱釋電傳感應器產生的脈沖信號幅度卻減小，放大倍數減小。某些資料中用熱敏元件補償放大倍數，其實是得不償失。?

三、發明內容

為彌補現有熱釋電紅外感應式開關電路的缺陷，最大限度地提高其穩定性和靈敏度，以擴大使用范圍，普及應用，本發明對由晶體管組成的第一放大電路參量作特別的限定，使之對輸入級引入的干擾信號，包括低頻干擾信號具有很好地抑制作用，并削弱溫度對工作點的影響；用抵償式基準電路抵償比較信號中的干擾信號包括低頻干擾信號。本發明將通過實施例，結合附圖1、附圖2加以說明。?

四、附圖說明

圖1、表示已知的熱釋電紅外感應式開關電路的結構圖。?

圖2、表示所發明的熱釋電紅外感應式開關電路的結構圖。?

五、具體實施方式

圖1、已知電路包括，輸入級(1)，第一放大器(2)、第二放大器(3)、基準電路(4)、比較器(5)、開關電路(6)，其第一放大器(2)有的是用晶體管放大電路，有的是用RC和運放器組成的帶通放大器；其基準電路(4)是由電阻R₁、R_P、R₂組成的分壓電路。?