專利名稱：紅外線移動(dòng)傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種跟蹤移動(dòng)物體紅外線輻射的傳感器。
現(xiàn)有紅外線移動(dòng)傳感器利用移動(dòng)物體的紅外線輻射原理制成的，所以輻射敏感元件對(duì)波長為10微米左右的紅外輻射必須是敏感的。多數(shù)采用非量子探測器，即熱探測器作被動(dòng)式跟蹤，其靈敏度還是足夠，且因移動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)速度較慢，紅外敏感元件的慣性也可忽略。現(xiàn)在諸多被動(dòng)式紅外線移動(dòng)傳感器在使用中仍存在失靈或誤報(bào)情況，分析原因多數(shù)與敏感元件外圍的結(jié)構(gòu)不合理有關(guān)，例如紅外窗口結(jié)構(gòu)不合理，造成監(jiān)視角過小，使監(jiān)祝器失靈，而誤報(bào)則往往是抗干擾能力差或電子電路工作不穩(wěn)定造成。CN2268957Y提出一種球面型紅外線偵測器結(jié)構(gòu)，用以擴(kuò)大偵測范圍，減少偵測死角。該紅外線感應(yīng)外殼的外網(wǎng)罩與內(nèi)網(wǎng)罩均呈半球形，具有若干弧形骨架且凸于上殼之外，內(nèi)外網(wǎng)罩之間夾有一略具彈性的膠質(zhì)放大鏡片，展開時(shí)則呈放射狀的圓片，具有向外擴(kuò)散的若干葉片，內(nèi)網(wǎng)罩卡合于外網(wǎng)罩時(shí)能感應(yīng)紅外線輻射范圍為圓形輻射狀，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，成本高，無法在普通民用產(chǎn)品中推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述紅外線移動(dòng)傳感器存在失靈或誤動(dòng)作的情況，設(shè)計(jì)一種靈敏度高、工作穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉的紅外線移動(dòng)傳感器。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案是，紅外線移動(dòng)傳感器，它包括紅外線敏感元件、傳感光路、傳感電路、執(zhí)行器件和電源電路，紅外線傳感器由位于紅外線敏感元件前端的聚光片和呈圓面的透光窗組成紅外線傳感光路；紅外線敏感元件輸出端接低噪音信號(hào)放大電路和差動(dòng)放大器組成傳感電路。
傳感光路的聚光鏡為菲涅爾透鏡，用于會(huì)聚一定波長的紅外線，使其他波長的光線不透過，因而可以有效地排除環(huán)境的光線干擾。圓形的紅外窗口，使監(jiān)視立體角擴(kuò)充，無監(jiān)視死角；敏感元件為熱釋電元件，它的輸出采用運(yùn)算放大器組成前置低噪音放大器即二級(jí)串聯(lián)的差動(dòng)放大器，使電路簡單，元器件少，保證工作穩(wěn)定可靠。由于光柵方程與光學(xué)材料的折射率無關(guān)，傳感光路上的透鏡和紅外窗口可選用透光率好的有機(jī)玻璃用模具壓制成型，因而制造加工容易，成本較低。因此本實(shí)用新型具有較好的性能價(jià)格比，便于大批量制造和推廣應(yīng)用。


圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實(shí)用新型電路圖。
圖3為圖1的外形圖。
圖4為另一實(shí)施例外形圖。
以下結(jié)合附圖描述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及其功能。
本實(shí)用新型由傳感光路元件、敏感元件、電子電路和電源電路組成。圖1所示為圓弧形紅外傳感器結(jié)構(gòu)。包括上殼(1)、下殼(6)、中殼(7)和底蓋(9)。上殼(1)的頂部為球面的透明窗口(11)由安裝孔(12)將上殼(1)和透明窗口(11)與中殼(7)安裝固定。下殼(6)套入中殼(7)內(nèi)，上電路板(5)套入下殼(6)內(nèi)，聚光鏡片(2)套在透明窗口(11)之下，鏡片壓板(3)壓緊聚光鏡(2)并套蓋在上電路板(5)之上，紅外敏感元件(4)處于上電路板之上的中心位置，下電路板(8)套入中殼(7)的下部，底蓋(9)則蓋于下電路板(8)之下。上電路板(5)的下面安裝電子傳感電路的元器件，下電路板(8)的上面安裝電源電路和執(zhí)行元件電路。
電子電路部分包括傳感電路，差動(dòng)放大電路、光控電路、延時(shí)電路執(zhí)行電路和電源電路。除電源電路外，整個(gè)電路只用一個(gè)四運(yùn)放電路L324組成。由敏感元件PIR將光信號(hào)釋放出電信號(hào)經(jīng)電阻R2電容C2進(jìn)入由電壓比較器ICB、電阻R3、R4電容C3、C4組成低噪音前置放大電路，它也就是一級(jí)差動(dòng)放大器。信號(hào)經(jīng)R6和C5耦合后進(jìn)入由ICC電阻R7和電容C6組成的二級(jí)差動(dòng)放大器。由電壓比較器ICD三極管V2二極管D4、光敏電阻CDS、電位器W2和電阻R15、R16、R19、R20和電容C7組成自動(dòng)識(shí)別白天黑夜的光控電路，通過調(diào)節(jié)電位器W2設(shè)定白天或黑夜的比較閾值，使適應(yīng)白天或黑夜信號(hào)輸出，經(jīng)電壓比較器ICD進(jìn)行比較放大，輸入由電位器W1、電阻R12、R14和電容C9組成的延時(shí)電路調(diào)節(jié)W1可設(shè)置延時(shí)報(bào)警的時(shí)間延時(shí)信號(hào)經(jīng)ICA放大后輸入三極管V1啟動(dòng)雙向可控硅T1工作。T1輸出端可接報(bào)警燈或喇叭進(jìn)行報(bào)警。
電源電路由電阻R22、R23和電容C13降壓，二級(jí)管D1、D3整流，Z1和Z2穩(wěn)壓后組成低壓電源提供電子電路工作。
圖4為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的外形圖，它的紅外窗口為透明的半球形窗口，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖1基本相同，不再祥述。
權(quán)利要求1.紅外線移動(dòng)傳感器，它包括紅外線敏感元件、傳感光路、傳感電路、光控電路、延時(shí)電路、執(zhí)行元件和電源電路，其特征是紅外線傳感器由位于紅外線敏感元件之前端的聚光片和呈圓面的透光窗組成紅外線傳感光路；紅外敏感元件輸出端接低噪音信號(hào)放大電路和差動(dòng)放大器組成傳感電路。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外線移動(dòng)傳感器，其特征在于紅外傳感器結(jié)構(gòu)還包括上殼(1)、下殼(6)、中殼(7)和底蓋(9)，上殼(1)的頂部為球面的透明窗(11)，下殼(6)套入中殼(7)內(nèi)，上電路板(5)套于下殼(6)內(nèi)，聚光鏡片(2)套于透明窗口(11)之下，鏡片壓板(3)壓緊聚光鏡片(2)并套蓋在上電路板(5)上，紅外敏感元件(4)處于上電路板之上的中心位置，下電路板(8)套入中殼(7)的下部，底蓋(9)蓋于下電路板(8)之下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的紅外線移動(dòng)傳感器，其特征在于聚光片(2)為透射式菲涅爾鏡片。
4.如權(quán)利要求1所述的紅外線移動(dòng)傳感器，其特征是低噪音信號(hào)放大電路由電壓比較器ICB、電阻R3、R4和電容C3、C4組成一級(jí)差動(dòng)放大。
5.如權(quán)利要求1所述的紅外線移動(dòng)傳感器，其特征是由ICC及其電阻R7、R8電容C6組成二級(jí)差動(dòng)放大。
6.如權(quán)利要求1所述的紅外線移動(dòng)傳感器，其特征是能自動(dòng)識(shí)別白天黑夜的光控電路由電壓比較器ICD三極管V2、二極管D4、光敏電阻CDS、電位器W2、電阻R15、R16、R19、R20、電容C7組成。
7.如權(quán)利要求1所述的紅外線移動(dòng)傳感器，其特征是光控電路輸出端還接由電位器W1、電阻R14和電容C9組成的延時(shí)電路。
8.如權(quán)利要求1所述的紅外線移動(dòng)傳感器，其特征是紅外窗口為透體明半球形窗口。
專利摘要紅外線移動(dòng)傳感器,它包括紅外線敏感元件、傳感光路、傳感電路、光控電路、延時(shí)電路、執(zhí)行器件和電源電路,紅外傳感器由位于紅外線敏感元件前端的聚光片和呈圓面的透光窗組成紅外傳感光路;紅外線敏感元件輸出端接低噪音信號(hào)放大電路和差動(dòng)放大器組成傳感電路。傳感光路具有抗干擾強(qiáng),監(jiān)視立體角大的優(yōu)點(diǎn),光路器件制作成型容易,電子電路簡單,元器件少,工作穩(wěn)定可靠。本實(shí)用新型有較好的性能價(jià)格比,便于大批量制造和推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G08B13/189GK2368094SQ99207178
公開日2000年3月8日 申請(qǐng)日期1999年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月9日
發(fā)明者王榮慶, 孟廷虎 申請(qǐng)人:王榮慶