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(xiàn)作微波探測(cè),,其天線(xiàn)在軸線(xiàn)方向產(chǎn)生一個(gè)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(dòng)時(shí)其反射的回波和微波感應(yīng)控制器發(fā)出的原微波場(chǎng)(或頻率)相干涉而發(fā)生變化,,這一變化量經(jīng)HT7610A進(jìn)行檢測(cè),、放大、整形,、多重比較以及延時(shí)處理后由白色導(dǎo)線(xiàn)輸出電壓控制信號(hào),。
高可靠微波感應(yīng)控制器內(nèi)部由環(huán)形天線(xiàn)和微波三極管組成一個(gè)工作頻率為2.4GHz的微波振蕩器,,環(huán)形天線(xiàn)既做發(fā)射天線(xiàn)也可接收由人體移動(dòng)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(hào)(即檢測(cè)到人體的移動(dòng)信號(hào)) ,微波專(zhuān)用微處理器HT7610A首先去除幅度太小的干擾信號(hào)只將一定強(qiáng)度的探測(cè)頻移信號(hào)轉(zhuǎn)化成寬度不同的等幅脈沖,,電路只識(shí)別脈沖足夠?qū)挼膯误w信號(hào),,如人體、車(chē)輛其鑒別電路才被觸發(fā),,或者兩秒內(nèi)有2~3個(gè)窄脈沖,,如防范邊沿區(qū)人走動(dòng)2~3步,鑒寬電路也被觸發(fā),,啟動(dòng)延時(shí)控制電路工作,。如果是較弱的干擾信號(hào),如小體積的動(dòng)物,,遠(yuǎn)距離的樹(shù)木晃動(dòng),、高頻通訊信號(hào)、遠(yuǎn)距離的閃電和家用電器開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的干擾予以排除,。最后輸HT7610A鑒別出真正大物體移動(dòng)信號(hào)時(shí),,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(shí)為高電平(4伏以上),,沒(méi)有輸出時(shí)為低電平,。
微波專(zhuān)用的微處理器HT7610A的時(shí)鐘頻率為16KH,當(dāng)初次加電時(shí),,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(chǎng),這時(shí)LED1點(diǎn)亮60秒后熄滅,,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài),,當(dāng)檢測(cè)到有效信號(hào)時(shí),將有5秒信號(hào)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)距離變遠(yuǎn),,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)距離變近,,LED1、LED2用于指示TX982的工作狀態(tài),,1.2米長(zhǎng)的雙芯屏蔽線(xiàn)用于連接電源和負(fù)載,,其中紅色線(xiàn)用來(lái)接正電源,,白色線(xiàn)接輸出,銅網(wǎng)屏蔽層接電源負(fù)極,,必要時(shí)可以用類(lèi)似電纜加長(zhǎng)至50米以?xún)?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(shí)為高電平(4V以上),靜態(tài)時(shí)為低電平,,使用請(qǐng)參考下圖
這是微波人體傳感器驅(qū)動(dòng)繼電器的電路圖:
高可靠微波感應(yīng)控制器工作非??煽浚话銢](méi)有誤報(bào),,是以往紅外線(xiàn),、超聲波、熱釋電元件組成的報(bào)警電路以及常規(guī)微波電路所無(wú)法比擬的,,是目前用于安全防范和自動(dòng)監(jiān)控的最佳產(chǎn)品,。所以非常適合在倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng),、博物館或者金融部門(mén)使用,,具有安裝隱蔽、監(jiān)控范圍大,、系統(tǒng)成本低的優(yōu)點(diǎn),。
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(kāi)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(yùn)用高可靠微波感應(yīng)控制器制作的兩例實(shí)用電子裝置,,它們的共同特點(diǎn)是線(xiàn)路新穎簡(jiǎn)單,,實(shí)用性強(qiáng),制作容易,,性?xún)r(jià)比高,。
一、自動(dòng)感應(yīng)燈
該自動(dòng)燈可以自動(dòng)識(shí)別周?chē)h(huán)境光的亮度,,能夠?qū)崿F(xiàn)人來(lái)燈亮,,人走燈滅,不會(huì)誤動(dòng)作,,可靠性高,,而且電路的工作狀態(tài)不會(huì)受自身燈光的干擾,可以廣泛地運(yùn)用在走廊,、衛(wèi)生間,、庭院等場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)照明,。 自動(dòng)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(mén)集成電路,當(dāng)高可靠微波感應(yīng)控制器檢測(cè)到有人活動(dòng)時(shí),,白線(xiàn)輸出下拉電平10秒,,A點(diǎn)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(diǎn)經(jīng)分壓后低于1/2電源電壓為低電平,與非門(mén)F2封鎖輸出高電平通過(guò)R4使C3上的電壓充至電源電壓,,夜晚GM的阻值較大,,B點(diǎn)為高電平,此時(shí)如果有人在監(jiān)控范圍內(nèi)活動(dòng),,F(xiàn)1輸出高電平,,共同使F2開(kāi)通輸出低電平,經(jīng)F3,、F4反相后變成高電平,,通過(guò)R5使雙向可控硅BCR導(dǎo)通,燈泡點(diǎn)亮,。如果人員離開(kāi)監(jiān)控范圍,,TX982停止輸出A點(diǎn)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(guò)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(shí)F3,、F4翻轉(zhuǎn),,BCR截至燈泡熄滅。該電路的可靠性較高,,站長(zhǎng)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(bào)警器
遙控型入侵報(bào)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(shí)處于充足電狀態(tài),能夠使報(bào)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(guò)調(diào)整W可以使輸出端A點(diǎn)輸出穩(wěn)定的14.9V直流電壓,。電阻R4可以限制充電電流過(guò)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(jī)TWH9236的A、B,、C,、D中的任意一個(gè)鍵時(shí),接收機(jī)TWH9238的A,、B,、C、D輸出端也會(huì)對(duì)應(yīng)輸出高電平,,并且鎖住保存輸出時(shí)的狀態(tài),。這里將A鍵設(shè)定為入侵報(bào)警器工作按鈕,其它的三個(gè)鍵設(shè)定為入侵報(bào)警器解除按鈕,。所以只要按下發(fā)射機(jī)A鍵,,接收機(jī)的A輸出端就會(huì)輸出4伏左右的高電平并保持,再按發(fā)射機(jī)B,、C,、D按鍵的任意一個(gè)時(shí)接收機(jī)的A輸出端又會(huì)變成低電平并保持。當(dāng)A輸出端輸出高電平時(shí),,通過(guò)電阻R1使三極管T1導(dǎo)通,,繼電器J吸合,12V正電源通過(guò)繼電器觸點(diǎn)加至高可靠微波感應(yīng)控制器的電源端,,此時(shí)發(fā)光二極管LED點(diǎn)亮,,指示入侵報(bào)警器已經(jīng)工作,經(jīng)過(guò)60秒高可靠微波感應(yīng)控制器初始化結(jié)束后,,入侵報(bào)警器正式工作,,這時(shí)只要有人員進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域,高可靠微波感應(yīng)控制器的白線(xiàn)輸出端就會(huì)輸出10秒左右的下拉信號(hào),,使T2導(dǎo)通,,高響度報(bào)警器TWH11C就會(huì)發(fā)出120dB刺耳的公安警報(bào)警聲。當(dāng)A輸出端輸出低電平時(shí),,繼電器J斷開(kāi),,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(xiàng)
高可靠微波感應(yīng)控制器產(chǎn)生的微波信號(hào)在傳輸,、反射接收以及放大處理過(guò)程中可能引起微量噪波,,過(guò)分提高靈敏度將引起噪波誤觸發(fā),,在7米處人體移動(dòng)3~4步被觸發(fā)的靈敏度已達(dá)到使用極限,應(yīng)調(diào)至在5米處移動(dòng)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(mén)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(shí)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(bào)警器和高可靠微波感應(yīng)控制器公用電源時(shí)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(guò)繼電器由白色線(xiàn)進(jìn)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(cè)量法無(wú)法測(cè)出是否有輸出。
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