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自動門微波傳感器的制作方法

文檔序號:2092178閱讀:1633來源:國知局
專利名稱:自動門微波傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種微波傳感器,主要適用于人或物體運(yùn)動時信號的采集、測速系統(tǒng)的智能控制、機(jī)要檔案部門防盜報警的監(jiān)控,特別是自動門所用的傳感器。
目前,日本北陽電機(jī)株式會社生產(chǎn)的HOKUYO微波傳感器采用單腔體發(fā)射與接收;輸入電源AC100V在經(jīng)變壓器降至AC18V;采用晶體三極管驅(qū)動信號顯示電路。此種傳感器控制電路元器件多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,探測距離僅4米且傳感器的體積大。中國寧波生產(chǎn)的WC-3B微波傳感器,閑置獨(dú)立運(yùn)算放大器,信號顯示控制功能不全,而且外加直流穩(wěn)壓裝置,電源與控制系統(tǒng)相分離,體積更大。其殼體、支架均采用塑料制品,時間久后,將出現(xiàn)老化且剛性與強(qiáng)度均較差。
本發(fā)明的目的在于提供一種采用雙腔體發(fā)射與接收;充分利用電路中的元器件增加信號顯示控制功能;體積小、電源與控制系統(tǒng)一體化、探測距離遠(yuǎn)的微波傳感器。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
傳感器的電路由振蕩、混頻電路;選頻、放大整形,靈敏度調(diào)整電路;信號顯示控制電路;驅(qū)動輸出電路及穩(wěn)壓電源組成。振蕩、混頻電路是由振蕩頻率設(shè)計(jì)為9-12GHZ的雙矩形波導(dǎo)腔體發(fā)射與接收的。當(dāng)電磁波輻射至運(yùn)動物體被反射后,由接收腔體接收進(jìn)行混頻,輸出頻移信號至選頻、放大整形,選頻、放大整形、靈敏度調(diào)整電路是由R1R2C2C1IC4Ws及R4R5C3C4IC1R7組成。 該電路IC采用同一基片上四個獨(dú)立性能相同的高增益單電源運(yùn)算放大器作為信號放大,信號顯示控制及信號放大驅(qū)動。IC4IC1構(gòu)成二級放大,由Ws調(diào)整探測距離,其探測最大距離為10米。
信號顯示控制電路由R3R6IC3R15D5D6BG1組成。IC3的反相輸入端V-由R3R6分壓作參考設(shè)定值,其同相輸入端V+利用BG1開關(guān)三極管集電極電位的轉(zhuǎn)換與設(shè)定值進(jìn)行比較,控制IC3輸出信號。當(dāng)BG1處于截止?fàn)顟B(tài)時,即無反射信號,其集電極為高電平,V+>V-,則IC3輸出高電平,D6有顯示信號;當(dāng)BG1處于導(dǎo)通狀態(tài)時,即接收腔有反射頻移信號,其集電極為低電平,V+<V-,則IC3輸出低電平,D6無顯示信號,而D5有顯示信號。即BG1開關(guān)三極管的導(dǎo)通或截止控制D5、D6交替進(jìn)行信號顯示。
驅(qū)動輸出電路是由C7C8IC2R10BG1及JRc組成。IC2將反射信號放大驅(qū)動輸出控制BG1及JRc,當(dāng)有反射信號時,IC2輸出高電平,經(jīng)過R10提供BG1基極偏置電流, 使BG1處于導(dǎo)通狀態(tài),JRc得電,繼電器觸點(diǎn)處于吸合狀態(tài),有輸出;當(dāng)無反射信號時,IC2輸出低電平,BG1處于截止?fàn)顟B(tài),JRc失電,其繼電器觸點(diǎn)處于釋放狀態(tài),無輸出。
穩(wěn)壓電源由橋式全波整流器,濾波電容及三端集成穩(wěn)壓塊CW7809、CW7812組成。輸入AC14V經(jīng)橋式全波整流器整流后,供給CW7812,使其輸出DC12V,再將DC12V供給CW7809使其輸出DC9V。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明電路原理圖;圖2是本發(fā)明電源原理圖;圖3是本發(fā)明組裝結(jié)構(gòu)圖。
圖1中,體效應(yīng)二極管D1與混頻二極管D2安裝在雙腔體內(nèi),借用腔體作散熱裝置。D1一端接DC9V工作電源,另一端與腔體相接。D2一端與腔體相接,另一端混頻信號輸出接至控制電路C1負(fù)極性的一端,C1C2R1R2構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)。IC4作信號的放大系統(tǒng),其選頻帶寬100HZ-8KHZ,IC4放大倍數(shù)K=100,IC4的放大輸出信號由Ws取樣調(diào)整,又經(jīng)IC1第二次信號放大。D1輸入工作電流為200-300mA,D2輸出工作電流為200-300MA。
信號顯示控制電路由R3、R6分壓設(shè)定值作IC3反相輸入端的比較基準(zhǔn)信號,同相輸入端控制信號由BG1集電極電位的變化與反相輸入端比較,控制IC3輸出信號,當(dāng)BG1處于截止?fàn)顟B(tài)時,集電極電位為DC12V,IC3輸出高電平(5.8-6)V,D6有顯示信號,其中ID6約為15mA,當(dāng)BG1處于導(dǎo)通狀態(tài)時,BG1集電極電位小于2.5V,IC3輸出低電平OV,D5有顯示信號,所以BG1導(dǎo)通或截止使D5、D6交替進(jìn)行信號顯示。
驅(qū)動輸出電路IC2輸出高電平為7V、JRc線圈吸合電流12mA,BG1放大倍數(shù)大于80。
JRc采用雙觸點(diǎn)超小型密封繼電器,其中一個觸點(diǎn)控制IC2輸入端,另一個觸點(diǎn)即輸出控制。
圖2中,CW7812工作輸出電流(240-270)mA,輸出DC12V供給JRc,CW7809工作輸出電流(200-220)mA,輸出DC9V供給控制電路及IC1IC2IC3IC4工作電源。
下面是本發(fā)明元器件參數(shù)表<
>圖3中,穩(wěn)壓電源元器件焊接在一個48×30mm電源板(7)上,CW7812、CW7809借用固定板(6)做散熱片。塑料端頭蓋(1)與殼體(2)間加橡膠墊(8)密封,支架(3)與殼體(2)間加橡膠墊圈(9),用M5螺釘(10)固緊,元器件板(5)一端固定于腔體(4),另一端固定于固定板(6)上,使元器件板(5)與腔體(4)、固定板(6)緊密配合。殼體(2)和支架(3)均采用鋁型材制品。
本發(fā)明穩(wěn)壓電源由一塊小板構(gòu)成,安裝在控制系統(tǒng)內(nèi),結(jié)構(gòu)緊湊,實(shí)現(xiàn)了電源與控制系統(tǒng)一體化。本發(fā)明以觸點(diǎn)形式輸出控制信號,采用雙矩形腔體發(fā)射與接收。利用閑置運(yùn)放系統(tǒng)IC3增加信號顯示控制功能,使得信號顯示控制電路元器件少,結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全。本發(fā)明體積小、成本低、易制造、探測距離遠(yuǎn),可長時間連續(xù)工作。是理想的測速系統(tǒng)的智能控制、機(jī)要檔案部門防盜報警的監(jiān)控器。特別適用于自動門人體運(yùn)動信號的采集。
權(quán)利要求1.一種由雙矩形腔體發(fā)射與接收的振蕩、混頻電路,選頻、放大、整形、靈敏度調(diào)整電路,信號顯示控制電路,驅(qū)動輸出電路及穩(wěn)壓電源,端頭蓋(1)、殼體(2)、支架(3)組成的微波傳感器,其特征在于a、發(fā)射腔振蕩頻率為9~12GHZ;b、信號顯示控制電路由電阻R3、R6、R15,運(yùn)算放大器IC3,紅色發(fā)光三級管D5,綠色發(fā)光三級管D6,開關(guān)三級管BG1組成;c、穩(wěn)壓電源由橋式全波整流器D8~D11,三端集成穩(wěn)壓塊CW7812、CW7809,濾波電容C13~C18,電阻R16,穩(wěn)壓二級管D12組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器,其特征是信號顯示控制電路中的運(yùn)算放大器IC3反相輸入端與電阻R3、R6公共端相接,運(yùn)算放大器IC3同相輸入端與開關(guān)三極管BG1集電極相接,輸出端接電阻R15、發(fā)光二極管D6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器,其特征是橋式全波整流器D8~D11輸入端接AC14V、輸出端接三端集成穩(wěn)壓塊CW7812的輸入端;三端集成集成穩(wěn)壓塊CW7812輸出端接三端集成穩(wěn)壓塊的CW7809輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器,其特征是端頭蓋(1)采用塑料材料,殼體(2)和支架(3)采用鋁型材制品。
專利摘要本裝置是采用多普勒原理的一種自動門微波傳感器。適用于人或物體運(yùn)動時信號的采集。在立體范圍內(nèi)主要為非接觸式,且不受氣候條件影響,易于隱蔽。該傳感器主要由發(fā)射與接收雙矩形腔體;振蕩、混頻電路;選頻、放大、整形、靈敏度調(diào)整電路;信號顯示控制電路及穩(wěn)壓電源組成。該傳感器結(jié)構(gòu)緊湊,可長時間連續(xù)工作,因此最適用于測速系統(tǒng)的智能控制、機(jī)要檔案部門防盜報警的監(jiān)控及自動門控制系統(tǒng)信號的采集。
文檔編號E05F15/20GK2118139SQ9122269
公開日1992年10月7日 申請日期1991年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月19日
發(fā)明者吳芝斌, 梁全順 申請人:沈陽黎明鋁門窗工程公司
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