[其他]被動式紅外線控制器

無效

• 申請號: 85102788
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1003616B
• 公開（公告）日: 1989-03-15
• 發明（設計）人: 熊建國
• 申請（專利權）人: 上海市長虹燈具廠
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 顏承根

本發明涉及一種無需發射信號，利用接收人體輻射的紅外線來控制負載電源開、關的被動式紅外線自動遙空裝置。本發明的光路系統采用價格低，透過率高的光學濾光片與一個多元紅外傳感器組成的紅外傳感元件來接收及轉換信號，再經過放大、整形及有記憶功能的電路處理后去控制負載的電源開關。本裝置視場角大、視場連續、成本低、線路結構簡單、抗干擾性能好。該裝置作為照明控制能節電３０％～５０％。

本發明涉及一種無需發射信號，只是利用接收某種紅外輻射體輻射的紅外線來控制電源開關的被動式紅外線自動遙控裝置，特別是當第一個紅外輻射體進入廣角傳感的范圍時能立即自動開照明燈及操作其它種類的電器設備裝置，反之，當最后一個紅外輻射體離開廣角傳感的范圍后能按不同的需要，調節不同的延遲時間自動熄燈及關閉其它的電器設備裝置或作出其它的各種反應，非常適合于公共場所的照明及軍事、公安、銀行等機要部門的報警等用途。

被動式紅外控制器，譬如，紅外電源開關控制器，都是由紅外傳感元件把接收到的紅外輻射源，例如人體的紅外信號轉換成電訊號，再經電子線路的放大、處理后去去控制電器設備裝置的電源開關。現有的傳感元件都是利用透鏡或反射鏡來會聚輻射來的紅外線，這種傳感元件視場角小。為了達到大視場角和視場連續的目的，在所要監控場所需安裝多只這樣的傳感元件，這樣制成的控制器工藝復雜、成本高、誤動作幾率大，有關資料參閱美國專利4386275。

本發明的任務是要提供一種光路不用光學透鏡或反射鏡，只用一個特別的干涉濾光片與一個紅外傳感器配合使用的傳感元件，其視場角可在120度范圍內能保證控制器正常工作，視場連續、采用集成電路、線路簡單，抗干擾性能好，誤動作幾率小，成本低、安裝方便的利用接收某種紅外源輻射的紅外線來控制電器設備等的自動遙控裝置。

本發明的任務是以如下方式完成的，任何高于絕對零度（攝氏溫梯-273.15℃）的物體都會向空間發出電磁輻射-紅外線，各種不同溫度的物體其發射的能量及隨波長的分布是不同的，符合普朗克分布定律。例如，對于37℃人體的紅外線輻射也符合這個分布，其輻射的紅外波長一般約在10微米左右。本發明利用接收人體紅外輻射這一特性，為了抑制人體的紅外輻射以外的物體輻射，特別是近紅外的干擾輻射，在傳感元件與紅外輻射源的光路中選用光譜通帶能通過人體紅外輻射約10微米的光學干涉濾光片（1）。對于在接收其它的紅外輻射源時，也可選用與之對應波長的濾光片，達到接收目的。本發明的傳感器采用一只多元的紅外傳感器（2），這種傳感器對于環境溫度的變化，背景輻射和振動干擾所產生的隨機噪聲能得到良好的補償，溫度特性好、穩定可靠、探測率高，使用該傳感器提高了整機抗干擾的能力。本傳感器與上述的光學干涉濾光片配用后組成的紅外傳感元件視角約達120度，紅外輻射源在視場內移動時所輻射的紅外線都能被這傳感元件接收并轉換成電壓信號。此信號經一個高輸入阻抗、低噪聲的前置放大器放大（3）。為了使某種紅外輻射源的微弱移動信號頻率能順利的通過本裝置的電路系統，同時，為了抑制其它頻率通過，前置放大器的輸出端后面設計了一個二階有源濾波器（4）。這一濾波器的寬度設計在一定的范圍之內，例如對人體來說設計在0.5～4.2Hz之間（人體的正常移動、最高頻率一般不超過5Hz，而最低的頻率是很低的）。從濾波器出來的信號經主放大器（5），（6）進行信號的二級放大，然后經抗干擾網絡到施密特觸發器（7）整形，并通過相立分離電路（8）把信號分別送入到二個延遲電路（9）、（10）（延遲時間可調），該延遲電路的作用是進一步防止隨機噪聲干擾帶來的誤動作。從延遲電路輸出的信號經過一個與非門一致電路（11）送到有重復觸發作用的記憶電路（12），設計這一個重復觸發的記憶電路的目的是因為本發明中傳感元件的光路中不采用光學透鏡或反射鏡，而只用光學干涉濾光片。使用這種傳感元件，使得本發明視場角加大，結構簡單，成本降低。為了使只用光學干涉濾光片的傳感元件也能保證足夠的靈敏度，本發明采用了重復觸發信號的記憶電路。該部件能在設定時間內把已放大整形及延遲輸出的輻射信號不斷的接收和記憶起來并把最后一次紅外源移動信號作為延遲時間的開始，這個時間設定范圍在幾分鐘～幾十分鐘。因為在這樣一段時間內，紅外輻射源總有些瞬時的靜止狀態，例如人體一般總有一個靜止的時刻，但除了睡覺外也總有一個輻度較大的移動，這樣當輻射源在視場內靜止時間只要不超過這個設定的時間，該控制器總保持動作狀態。這個時間也作為最后一個紅外輻射源離開視場時所需的關燈和關閉其它電器設備裝置的延遲時間。由重復觸發記憶電路輸出的信號直接送到無觸點開關（13），該無觸點開關是用光電耦合及雙向可控硅組成的線路，其特點是隔離控制器與電源負載的相互影響，開關時無火花，無噪聲，提高了抗干擾能力，其本身體積很小，由無觸點開關控制負載（14）電源的通、斷。