高可靠微波感應(yīng)人體傳感器
1。工作原理
微波感應(yīng)控制器使用直徑9厘米的微型環(huán)形天線作微波探測,其天線在軸線方向產(chǎn)生一個橢圓形半徑為0~5米(可調(diào))空間微波戒備區(qū),當(dāng)人體活動時其反射的回波和微波感應(yīng)控制器發(fā)出的原微波場(或頻率)相干涉而發(fā)生變化,這一變化量經(jīng)HT7610A進行檢測、放大、整形、多重比較以及延時處理后由白色導(dǎo)線輸出電壓控制信號。
高可靠微波感應(yīng)控制器內(nèi)部由環(huán)形天線和微波三極管組成一個工作頻率為2.4GHz的微波振蕩器,環(huán)形天線既做發(fā)射天線也可接收由人體移動而反射的回波。內(nèi)部微波三極管的半導(dǎo)體PN結(jié)混頻后差拍檢出微弱的頻移信號(即檢測到人體的移動信號) ,微波專用微處理器HT7610A首先去除幅度太小的干擾信號只將一定強度的探測頻移信號轉(zhuǎn)化成寬度不同的等幅脈沖,電路只識別脈沖足夠?qū)挼膯误w信號,如人體、車輛其鑒別電路才被觸發(fā),或者兩秒內(nèi)有2~3個窄脈沖,如防范邊沿區(qū)人走動2~3步,鑒寬電路也被觸發(fā),啟動延時控制電路工作。如果是較弱的干擾信號,如小體積的動物,遠距離的樹木晃動、高頻通訊信號、遠距離的閃電和家用電器開關(guān)時產(chǎn)生的干擾予以排除。最后輸HT7610A鑒別出真正大物體移動信號時,控制電路被觸發(fā),輸出2秒左右的高電平,并有LED2同步顯示,輸出方式為電壓方式,有輸出時為高電平(4伏以上),沒有輸出時為低電平。
微波專用的微處理器HT7610A的時鐘頻率為16KH,當(dāng)初次加電時,系統(tǒng)將閉鎖60秒,期間完成微處理器的初始化并建立電場,這時LED1點亮60秒后熄滅,系統(tǒng)自動進入檢測狀態(tài),當(dāng)檢測到有效信號時,將有5秒信號輸出,并由指示燈LED2同步顯示。
控制器的外形上圖所示,面板上設(shè)置有靈敏度調(diào)整孔,可以使監(jiān)控距離在1~7米范圍內(nèi)可調(diào),順時針轉(zhuǎn)動距離變遠,逆時針轉(zhuǎn)動距離變近,LED1、LED2用于指示TX982的工作狀態(tài),1.2米長的雙芯屏蔽線用于連接電源和負載,其中紅色線用來接正電源,白色線接輸出,銅網(wǎng)屏蔽層接電源負極,必要時可以用類似電纜加長至50米以內(nèi)使用。
高可靠微波感應(yīng)控制器電源電壓為12~16V的整流變換器供電,靜態(tài)耗電量在5MA左右。
輸出形式為電壓方式,有輸出時為高電平(4V以上),靜態(tài)時為低電平,使用請參考下圖
這是微波人體傳感器驅(qū)動繼電器的電路圖:
高可靠微波感應(yīng)控制器工作非??煽?,一般沒有誤報,是以往紅外線、超聲波、熱釋電元件組成的報警電路以及常規(guī)微波電路所無法比擬的,是目前用于安全防范和自動監(jiān)控的最佳產(chǎn)品。所以非常適合在倉庫、商場、博物館或者金融部門使用,具有安裝隱蔽、監(jiān)控范圍大、系統(tǒng)成本低的優(yōu)點。
2。典型應(yīng)用
注意:早期的高可靠微波感應(yīng)人體傳感器采用的是三極管開漏下拉輸出,應(yīng)用可以參考下面的圖紙,最新的高可靠微波感應(yīng)人體傳感器采用的是電平輸出,使用稍做變化!
下面介紹運用高可靠微波感應(yīng)控制器制作的兩例實用電子裝置,它們的共同特點是線路新穎簡單,實用性強,制作容易,性價比高。
一、自動感應(yīng)燈
該自動燈可以自動識別周圍環(huán)境光的亮度,能夠?qū)崿F(xiàn)人來燈亮,人走燈滅,不會誤動作,可靠性高,而且電路的工作狀態(tài)不會受自身燈光的干擾,可以廣泛地運用在走廊、衛(wèi)生間、庭院等場合實現(xiàn)自動照明。 自動感應(yīng)燈的電路如圖1所示:由C1、C2、R1、DW、D1組成典型的電容降壓電路,向高可靠微波感應(yīng)控制器和CD4011提供11V直流工作電壓,CD4011BP是COMS四與非門集成電路,當(dāng)高可靠微波感應(yīng)控制器檢測到有人活動時,白線輸出下拉電平10秒,A點變成低電平經(jīng)F1反相后變成高電平,R3和光敏電阻GM組成光控電路,白天GM阻值較小,B點經(jīng)分壓后低于1/2電源電壓為低電平,與非門F2封鎖輸出高電平通過R4使C3上的電壓充至電源電壓,夜晚GM的阻值較大,B點為高電平,此時如果有人在監(jiān)控范圍內(nèi)活動,F(xiàn)1輸出高電平,共同使F2開通輸出低電平,經(jīng)F3、F4反相后變成高電平,通過R5使雙向可控硅BCR導(dǎo)通,燈泡點亮。如果人員離開監(jiān)控范圍,TX982停止輸出A點重新變成高電平,經(jīng)F1反相后變成低電平,F(xiàn)2封鎖,輸出高電平通過R4向C3緩慢充電,約30秒后C3上的電壓大于1/2電源電壓實F3、F4翻轉(zhuǎn),BCR截至燈泡熄滅。該電路的可靠性較高,站長用該電路制作的走廊燈已經(jīng)可靠工作了近一年。
二、遙控型入侵報警器
遙控型入侵報警器如圖2所示:電源部分由12V/1.2Ah的鉛酸蓄電池和LM317組成恒壓、限流浮充電不間斷電源,可以確保蓄電池隨時處于充足電狀態(tài),能夠使報警器在市電停電的情況下正常工作。鉛酸蓄電池的浮充電壓為14.2V。LM317接成恒壓源,通過調(diào)整W可以使輸出端A點輸出穩(wěn)定的14.9V直流電壓。電阻R4可以限制充電電流過大,D2可以防止市電停電后蓄電池反向放電。TWH9236/9238是遙控發(fā)射、接收組件。當(dāng)按下發(fā)射機TWH9236的A、B、C、D中的任意一個鍵時,接收機TWH9238的A、B、C、D輸出端也會對應(yīng)輸出高電平,并且鎖住保存輸出時的狀態(tài)。這里將A鍵設(shè)定為入侵報警器工作按鈕,其它的三個鍵設(shè)定為入侵報警器解除按鈕。所以只要按下發(fā)射機A鍵,接收機的A輸出端就會輸出4伏左右的高電平并保持,再按發(fā)射機B、C、D按鍵的任意一個時接收機的A輸出端又會變成低電平并保持。當(dāng)A輸出端輸出高電平時,通過電阻R1使三極管T1導(dǎo)通,繼電器J吸合,12V正電源通過繼電器觸點加至高可靠微波感應(yīng)控制器的電源端,此時發(fā)光二極管LED點亮,指示入侵報警器已經(jīng)工作,經(jīng)過60秒高可靠微波感應(yīng)控制器初始化結(jié)束后,入侵報警器正式工作,這時只要有人員進入監(jiān)控區(qū)域,高可靠微波感應(yīng)控制器的白線輸出端就會輸出10秒左右的下拉信號,使T2導(dǎo)通,高響度報警器TWH11C就會發(fā)出120dB刺耳的公安警報警聲。當(dāng)A輸出端輸出低電平時,繼電器J斷開,高可靠微波感應(yīng)控制器得不到工作電壓所以不工作。
3。使用注意事項
高可靠微波感應(yīng)控制器產(chǎn)生的微波信號在傳輸、反射接收以及放大處理過程中可能引起微量噪波,過分提高靈敏度將引起噪波誤觸發(fā),在7米處人體移動3~4步被觸發(fā)的靈敏度已達到使用極限,應(yīng)調(diào)至在5米處移動3~4步被觸發(fā)最佳。
高可靠微波感應(yīng)控制器盡量安裝在室內(nèi)靠墻角上方,軸向?qū)?zhǔn)門窗部位安裝,室外應(yīng)注意抗風(fēng)防水并降低靈敏度使用。
高可靠微波感應(yīng)控制器應(yīng)采用12V 100mA直流電源供電,并保證任何時候供電電壓不低于10伏,以使電路穩(wěn)定工作,如果高響度報警器和高可靠微波感應(yīng)控制器公用電源時電源容量不應(yīng)小于500mA。
高可靠微波感應(yīng)控制器的輸出端屬于一種“下拉”控制方式,正電源通過繼電器由白色線進入微波感應(yīng)控制器內(nèi)部,使繼電器流入電流而工作,因此用電壓測量法無法測出是否有輸出。
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