遮擋式紅外探測報(bào)警器是怎樣的原理

為防止盜賊入室盜竊，人們通常采用在窗戶外邊安裝防護(hù)欄。這種辦法是最常見，其實(shí)這種辦法看上去既不美觀，也存在著許多弊端，因?yàn)樗揪筒粫?huì)自動(dòng)報(bào)警。一旦出現(xiàn)火災(zāi)，防護(hù)欄還會(huì)把主人封在室內(nèi)出現(xiàn)人為險(xiǎn)情。據(jù)此，有工程師專門設(shè)計(jì)了一種可以替代傳統(tǒng)防護(hù)欄的紅外線探測報(bào)警裝置。

它可適用于門窗及倉庫內(nèi)部等多種環(huán)境下，一旦盜賊進(jìn)入防護(hù)區(qū)遮擋紅外光線后，就能自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲。使用該裝置不需要封窗，可以省去安裝防護(hù)欄的很大一筆開支，經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，而且還美觀。

此報(bào)警裝置除了用于居民門窗防護(hù)防盜以外。還可用于非法入侵，可通過數(shù)組收發(fā)裝置，布置于圍墻、走廊等各種防護(hù)區(qū)域，進(jìn)行住宅邊界防護(hù)和住宅內(nèi)大面積防護(hù)等。 如發(fā)現(xiàn)有人非法入侵（或盜搶）可自動(dòng)報(bào)警。該系統(tǒng)既可單獨(dú)使用，也可組建聯(lián)網(wǎng)中心，形成防護(hù)帶。

1.電路原理

電路原理如圖1所示。它由紅外發(fā)射、接收裝置和報(bào)警電路三部分組成，電路的核心部件是一塊音頻鎖相環(huán)集成電路LM567，該芯片在電路中既擔(dān)任振蕩器，又作選頻接收，外圍電路格外簡單，成本低廉，且制作容易，無須調(diào)試，工作時(shí)不受電壓溫度的影響，可在多種環(huán)境下長期穩(wěn)定工作。

遮擋式紅外探測報(bào)警電路圖

目前市場上出現(xiàn)的紅外報(bào)警器多由調(diào)制發(fā)射器和紅外接收鎖相解調(diào)器兩部分組成。制作這種電路時(shí)，必須使發(fā)射器的頻率與解調(diào)器的頻率一致，否則就會(huì)使控制距離大為縮短，而且調(diào)試麻煩。當(dāng)外界電壓和溫度發(fā)生變化時(shí)，對其工作頻率還有一定影響，因此可靠性大為降低。在工程師的設(shè)計(jì)中，調(diào)制發(fā)射和接收鎖相解調(diào)均采用同一芯片，調(diào)制發(fā)射的頻率即為鎖相解調(diào)的頻率，發(fā)射和接收始終保持同頻，正好克服了以上缺點(diǎn)。

鎖相環(huán)音頻譯碼集成電路LM567的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。它采用8腳雙列直插塑封，工作電壓為4.75~9V，工作頻率從直流到500kHz，靜態(tài)工作電流約8mA。LM567的內(nèi)部電路及詳細(xì)工作過程非常復(fù)雜，這里僅將其基本功能概述如下：LM567的5、6腳內(nèi)部是一個(gè)可控電壓振蕩器，所接電阻R6和電容C3決定了內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率f， f≈1/（1.1RC）。5腳產(chǎn)生的方波振蕩信號經(jīng)VT1放大后驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管VD1發(fā)射紅外脈沖，紅外脈沖照射到VD2后，使其兩端產(chǎn)生一個(gè)同頻的電壓脈沖，該脈沖通過C1，被送至 VT2的基極，并由該管形成的反相器反轉(zhuǎn)，使之形成與中心頻率波形相同的方波，經(jīng)C2輸入到LM567的3腳。由于振蕩和鎖相接收為同一振蕩源，發(fā)射頻率與中心頻率相同。3腳是LM567的輸入端，要求輸入信號大于25mV。8腳是LM567的邏輯輸出端，其內(nèi)部是一個(gè)集 電極開路的三極管，允許最大灌電流為100mA。當(dāng)LM567的3腳輸入幅度大于25mV、頻率在其帶寬內(nèi)的信號時(shí)，8腳輸出低電平。此時(shí)報(bào)警音樂電路的觸發(fā)端沒有信號，電路不會(huì)報(bào)警。當(dāng)有物體遮斷紅外脈沖時(shí)，8腳輸出立即變成高電平，利用這個(gè)變化的電平去控制報(bào)警電路工作，使電路發(fā)出報(bào)警聲。組成-個(gè)“遮擋式”紅外線報(bào)警器。紅外發(fā)射和接收探頭一般安裝在H窗的隱蔽位置，如果盜賊具有一定的反偵察能力，將紅外探頭剪斷或破壞，其效果和遮擋紅外光線的作用是相同的。

LM567的1、2腳分別通過電容器C4、C5接地，形成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)和環(huán)路單級低通濾波網(wǎng)絡(luò)。C4決定鎖相環(huán)路的捕捉帶寬，電容量越大，環(huán)路帶寬越窄。C5的容量應(yīng)至少是C4的兩倍。除需要對準(zhǔn)收發(fā)二極管的位置之外，本電路基本不用調(diào)試，且不受電壓和溫度的影響。

考慮到本裝置長期工作，故采用交流供電。這里用變壓器將220V交流電降至7.5V，通過VD3~VD7整流和C8的濾波，再經(jīng)7806穩(wěn)壓輸出6V為電路供電。如果采用本裝置監(jiān)護(hù)重要的場所，還應(yīng)考慮采用交直流不間斷的電源供電。

電路中特意加了報(bào)警取消開關(guān)s，當(dāng)主人在監(jiān)護(hù)范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí)，可將S斷開，從而切斷本裝置的電源，可防止誤報(bào)。當(dāng)需要自動(dòng)監(jiān)護(hù)時(shí)，將此開關(guān)打開。

遮擋式紅外探測報(bào)警器是一種實(shí)用的防盜裝置，較傳統(tǒng)的防盜防護(hù)欄相比，實(shí)用且美觀，有意向的不妨也可一試。