一種檢測人體的紅外探測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于自動(dòng)檢測領(lǐng)域，特別涉及了一種紅外探測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外輻射在自然界中十分普遍，任何物體只要它的溫度高于絕對零度，就會(huì)向周圍的環(huán)境空間輻射特定波長的紅外線。熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的探測元件組成，在溫度變化時(shí)，它的材料極板間自發(fā)極化強(qiáng)度發(fā)生一定的改變，從而在它們的兩端產(chǎn)生異號的束縛電荷而在每個(gè)探測器內(nèi)裝入兩個(gè)探測元件，并將兩個(gè)探測元件以反極性串聯(lián)，由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管放大后向外輸出。
[0003]熱釋電紅外傳感器只能進(jìn)行被動(dòng)式工作，不能探測靜止物體，并且信號幅度小。目前最常用的熱釋電紅外傳感器是雙元熱釋電紅外傳感器，僅當(dāng)傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有變化時(shí)，熱釋電效應(yīng)才會(huì)在兩個(gè)電極上會(huì)產(chǎn)生電荷，在兩電極之間產(chǎn)生一微弱電壓，當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時(shí)，傳感器無輸出，所以無法檢測靜止人體。
[0004]目前，檢測靜止的人體的方法基本分為兩種，第一種方法是利用相對運(yùn)動(dòng)，使傳感器與人體產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。利用相對運(yùn)動(dòng)的又分為三種方法，分別是使PIR傳感器運(yùn)動(dòng)的、使菲涅爾透鏡運(yùn)動(dòng)的，使PIR傳感器與菲涅爾透鏡一起運(yùn)動(dòng)的。但是利用這種方式的都忽略了傳感器運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)境中的紅外光線也與之形成了運(yùn)動(dòng)，熱釋電傳感器即使無人情況下依舊會(huì)產(chǎn)生輸出，而且傳感器工作時(shí)幾乎都是一直都在進(jìn)行相對運(yùn)動(dòng)，器件損耗大且有噪音。
[0005]第二種方法是利用斬光器原理，通過一個(gè)擋板遮擋傳感器，使環(huán)境的中的紅外光線變?yōu)槊}沖式的紅外輸入。這種放大需要電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)，不僅帶來了極大的功耗的浪費(fèi)，而且電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾，不僅有噪音的存在，還可能對系統(tǒng)產(chǎn)生一定的噪聲，進(jìn)而影響系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述【背景技術(shù)】提出的技術(shù)問題，本實(shí)用新型旨在提供一種檢測人體的紅外探測裝置，解決了現(xiàn)有紅外檢測靜止人體所存在的問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0008]—種檢測人體的紅外探測裝置，包括一個(gè)下端開口的不透明外罩，所述外罩安裝在檢測區(qū)域上方，外罩內(nèi)部由上至下依次設(shè)置有固定板和開孔擋板，所述開孔擋板開有一個(gè)孔且開孔擋板的上表面設(shè)有紅外發(fā)光管，所述固定板的下表面固定有紅外探測器，固定板上還設(shè)有控制電路，所述控制電路包括微控制器、信號調(diào)理電路和驅(qū)動(dòng)模塊，所述微控制器經(jīng)驅(qū)動(dòng)模塊與受控器件連接，微控制器經(jīng)信號調(diào)理電路與紅外探測器連接，微控制器連接紅外發(fā)光管。
[0009]其中，所述紅外探測器的前方設(shè)有菲涅爾透鏡。
[0010]其中，所述信號調(diào)理電路包括信號放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述信號放大器的輸入端連接紅外探測器，信號放大器的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接微控制器。
[0011]其中，所述控制電路印制在PCB板上。
[0012]其中，所述紅外探測器為熱釋電傳感器。
[0013]其中，所述紅外發(fā)光管經(jīng)限流電阻與微控制器連接。
[0014]其中，所述受控器件為報(bào)警裝置、電燈或者自動(dòng)門的電機(jī)。
[0015]采用上述技術(shù)方案帶來的有益效果:
[0016](1)本實(shí)用新型使用被動(dòng)式熱釋電傳感器檢測靜止與運(yùn)動(dòng)人體，且通過周期性的點(diǎn)亮與熄滅紅外發(fā)光管，并經(jīng)過一定的延時(shí)，通過電壓判定是否達(dá)到動(dòng)作的區(qū)間，可以實(shí)現(xiàn)對人的任意狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)和靜止)的檢測；
[0017](2)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)比較容易，相比較電機(jī)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，大大降低了本身的電磁干擾與功率耗散，符合新型電子產(chǎn)品節(jié)能化標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型的電路組成框圖。
[0020]標(biāo)號說明:1、外罩;2、固定板;3、紅外發(fā)光管;4、開孔檔板;5、紅外探測器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]如圖1所示本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，一種檢測人體的紅外探測裝置，包括一個(gè)下端開口的不透明外罩1，所述外罩安裝在檢測區(qū)域上方，外罩內(nèi)部由上至下依次設(shè)置有固定板2和開孔擋板4，所述開孔擋板4開有一個(gè)孔且開孔擋板4的上表面設(shè)有紅外發(fā)光管3，所述固定板的下表面固定有紅外探測器5，固定板2上還設(shè)有控制電路，所述控制電路包括微控制器、信號調(diào)理電路和驅(qū)動(dòng)模塊。如圖2所示，微控制器經(jīng)驅(qū)動(dòng)模塊與受控器件連接，微控制器經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與紅外探測器5連接，微控制器連接紅外發(fā)光管3。
[0023]在本實(shí)施例中，紅外探測器的前方設(shè)有菲涅爾透鏡，這樣可以有效增加探測器的探測距離?？刂齐娐酚≈圃赑CB板上。信號調(diào)理電路包括信號放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，信號放大器的輸入端連接紅外探測器，信號放大器的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接微控制器，紅外探測器接收的信號經(jīng)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后送給微控制器。紅外探測器為熱釋電傳感器。紅外發(fā)光管經(jīng)限流電阻與微控制器連接。
[0024]本實(shí)用新型的工作原理:
[0025]首先，通過微控制器預(yù)先設(shè)定紅外發(fā)光管點(diǎn)亮與熄滅的時(shí)長、判定有人的輸出電壓值范圍值以及延遲時(shí)間。然后，微控制器控制紅外發(fā)光管點(diǎn)亮，進(jìn)入點(diǎn)亮周期，當(dāng)紅外發(fā)光管發(fā)光時(shí)，紅外探測器接收到的信號強(qiáng)度大，紅外探測器的輸出電壓接近極限值，微控制器檢測并確認(rèn)到該極限值時(shí)，不產(chǎn)生控制指令，維持當(dāng)前控制狀態(tài)，當(dāng)點(diǎn)亮?xí)r間屆滿，微控制器控制紅外發(fā)光管熄滅，進(jìn)入熄滅周期。紅外發(fā)光管熄滅后，信號變?nèi)?，紅外傳感器釋放自身的微弱電荷，使紅外傳感器的輸出電壓下降。再經(jīng)過預(yù)定的延遲時(shí)間后，微控制器檢測紅外傳感器的輸出電壓，當(dāng)檢測到紅外傳感器的輸出電壓位于預(yù)設(shè)的判定有人的輸出電壓值范圍內(nèi)時(shí)，則判定檢測區(qū)域有人，微控制器通過驅(qū)動(dòng)模塊控制受控器件執(zhí)行有人時(shí)的相應(yīng)操作；當(dāng)檢測到紅外傳感器的輸出電壓低于預(yù)設(shè)的判定有人的輸出電壓值范圍時(shí)，則說明檢測區(qū)域無人，微控制器通過驅(qū)動(dòng)模塊控制受控器件執(zhí)行無人時(shí)的相應(yīng)的操作。熄滅時(shí)間屆滿，微控制器再次點(diǎn)亮紅外發(fā)光管，進(jìn)入點(diǎn)亮周期，循環(huán)上述操作。
[0026]在本實(shí)施例中，受控器件可以根據(jù)實(shí)際需求變化，例如可以是報(bào)警裝置、電燈或者是自動(dòng)門的電機(jī)，當(dāng)檢測到區(qū)域內(nèi)有人時(shí)，分別進(jìn)行報(bào)警、開燈或者開門等自動(dòng)化操作。
[0027]以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種檢測人體的紅外探測裝置，其特征在于:包括一個(gè)下端開口的不透明外罩，所述外罩安裝在檢測區(qū)域上方，外罩內(nèi)部由上至下依次設(shè)置有固定板和開孔擋板，所述開孔擋板開有一個(gè)孔且開孔擋板的上表面設(shè)有紅外發(fā)光管，所述固定板的下表面固定有紅外探測器，固定板上還設(shè)有控制電路，所述控制電路包括微控制器信號調(diào)理電路和驅(qū)動(dòng)模塊，所述微控制器經(jīng)驅(qū)動(dòng)模塊與受控器件連接，微控制器經(jīng)信號調(diào)理電路與紅外探測器連接，微控制器連接紅外發(fā)光管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種檢測人體的紅外探測裝置，其特征在于:所述紅外探測器的前方設(shè)有菲涅爾透鏡。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種檢測人體的紅外探測裝置，其特征在于:所述信號調(diào)理電路包括信號放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述信號放大器的輸入端連接紅外探測器，信號放大器的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接微控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種檢測人體的紅外探測裝置，其特征在于:所述控制電路印制在PCB板上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種檢測人體的紅外探測裝置，其特征在于:所述紅外探測器為熱釋電傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種檢測人體的紅外探測裝置，其特征在于:所述紅外發(fā)光管經(jīng)限流電阻與微控制器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種檢測人體的紅外探測裝置，其特征在于:所述受控器件為報(bào)警裝置、電燈或者自動(dòng)門的電機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種檢測人體的紅外探測裝置，包括一個(gè)下端開口的不透明外罩，外罩安裝在檢測區(qū)域上方，外罩內(nèi)部由上至下依次設(shè)置有固定板和開孔擋板，開孔擋板開有一個(gè)孔且開孔擋板的上表面設(shè)有紅外發(fā)光管，固定板的下表面固定有紅外探測器，固定板上還設(shè)有控制電路，控制電路包括微控制器信號調(diào)理電路和驅(qū)動(dòng)模塊，微控制器經(jīng)驅(qū)動(dòng)模塊與受控器件連接，微控制器經(jīng)信號調(diào)理電路與紅外探測器連接，微控制器連接紅外發(fā)光管。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有紅外檢測靜止人體所存在的問題。
【IPC分類】G01V8/12
【公開號】CN205120987
【申請?zhí)枴緾N201520923611
【發(fā)明人】呂富勇, 李鵬生, 唐迎川, 程文燦, 趙嘉敏
【申請人】南京信息工程大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月19日