红外感应灯电路设计及原理

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红外感应灯原理

红外感应灯原理

红外感应灯原理
红外感应灯是一种利用红外线传感器来检测周围的人体热量并自动开关灯具的装置。

它主要由红外线传感器、控制电路和照明装置组成。

红外线传感器是红外感应灯的核心部件,它能够通过接收人体所发出的红外线来判断是否有人靠近。

当有人经过时,人体会发出红外线,而传感器能够在接收到红外线信号后产生电信号。

这个电信号会传递给控制电路。

控制电路是红外感应灯的控制中心,它接收红外线传感器传来的电信号,并根据设定的条件进行处理。

当控制电路判断出有人靠近时,会发出指令给照明装置,使其开启。

照明装置是红外感应灯最显著的部分,它通常是一盏灯泡或一组灯泡。

当控制电路发出开启指令时,照明装置会亮起照明区域。

红外感应灯的工作原理关键在于红外线传感器的检测和控制电路的判断。

通过监测人体的红外线辐射,红外感应灯能够自动感知到周围的活动并及时调控照明装置的开关。

在日常生活中,红外感应灯常被应用于楼道、走廊、车库等需要自动照明的场所,既能提高照明效果,又能节约能源。

感应节能灯电路的设计

感应节能灯电路的设计

实验题目:基于BISS0001的感应节能灯电路的设计学院:应用科技学院专业:09电子信息工程姓名:苏伟华、邹耿万学号:120352009006、1203520090152011 ~ 2012 第一学期一、实验目的1. 动手实践应用电路,提高实验技能。

2.学习感应节能灯的调试方法和感应节能灯的工作原理。

3. 了解热释电红外传感器以及biss0001芯片的功能。

二、设计原理图三、工作原理:1. 电路工作原理⑴电路通电后,当无人进人热释电传感器PIR监控范围时,热释电红外传感信号处理集成电路BISS0001处于复位状态,控制信号输出端(第2脚)Vo输出低电平,电子开关VT 处于截止状态,固态继电器SSR关断,照明灯具H不亮,控制器处于监控状态。

当有人进人热释电传感器PIR监控范围并移动时,PIR可将人体散发出的红外线变化转换为电信号输出,输出信号频率为0.1~10Hz。

RP2与RG组成光控电路,白天光敏电阻RG受自然光照射呈现低电阻,当BISS0001第9脚电平Vo<02VDD时,触发禁止,BISSO00l等后级电路不工作,照明灯具H不亮。

晚上或环境光线较暗时,RG阻值增大,当BISSOOOI第9脚电平玩>0.2Vpp 时,BISSOOOI处于监控状态,输出端%仍为低电平。

如果此时有人在PIR监控范围内移动,PIR便输出随人体移动而变化的电信号,通过RP1送人BISS00O1芯片内部独立高输人阻抗运算放大器OP1的输入端11N+(第14脚),经OP1前置放大后,由第16脚输出,经C4耦合到第13脚2IN-端,再经芯片内部第2级运算放大器OP2进行放大,然后经芯片内部双向鉴幅器处理,输出有效触发信号启动芯片内部的延时定时器TX,最后由状态控制器从BISSO001第2脚输出高电平控制信号,使电子开关VT导通驱动固态继电器SSR开通,照明灯具H点亮发光。

BISS0001第2脚输出高电平控制信号时间等于电路的延时时间,它由延时元件R1与C2的时间常数决定,图所示时间为15s。

人体红外感应灯原理

人体红外感应灯原理

人体红外感应灯原理嗨,朋友!你有没有想过,那些超方便的人体红外感应灯是怎么知道有人来了就亮起来的呢?今天呀,咱们就来好好唠唠这个有趣的事儿。

你知道吗,人体其实是会不断地发出红外线的。

就像我们每个人都是一个小火炉,虽然这个小火炉的温度没有真正的火炉那么高,但是也在不断地向外散发热量,而这个热量就以红外线的形式散发出去哦。

人体红外感应灯呢,它就像是一个特别机灵的小卫士,在那里静静地等着红外线的到来。

感应灯里面有个很重要的部件,叫热释电红外传感器。

这个名字听起来是不是有点高大上?其实呀,你可以把它想象成一个超级敏感的小耳朵,专门用来听红外线的“声音”。

当有人靠近的时候,人体散发的红外线就会被这个热释电红外传感器捕捉到。

它就像是突然听到了有人在敲门一样,一下子就警觉起来了。

但是呢,这个小耳朵有时候也会很调皮,它可能会把周围环境的一些干扰当成是人体发出的红外线。

比如说,一只小动物跑过,或者是有个热乎乎的东西靠近了。

这时候呢,感应灯可不能随便就亮起来呀,不然就太不聪明了。

所以呀,感应灯还有其他的小伙伴来帮忙。

这里面有一个信号处理电路。

这个电路就像是一个很有判断力的小管家。

当热释电红外传感器捕捉到红外线信号之后,就会把这个信号传给信号处理电路。

这个小管家就会开始分析这个信号,它会看看这个信号是不是符合人体红外线的特征。

如果只是一些短暂的、不规则的干扰信号,小管家就会把它忽略掉,就像把那些乱敲门的小捣蛋赶走一样。

要是这个信号真的是人体红外线的信号呢,小管家就会很兴奋地说:“没错,就是人来啦!”然后它就会给另一个小伙伴——灯的控制电路发送指令。

这个灯的控制电路就像是一个大力士,它接到指令之后,就会把灯点亮。

哇,这时候灯就亮起来啦,就好像在说:“欢迎欢迎,我看到你啦!”而且呀,人体红外感应灯还有一些很贴心的小设计呢。

比如说,它一般会有一个感应范围。

这个感应范围就像是它的“视力范围”,在这个范围内它才能感应到人体的红外线。

红外感应灯开关设计

红外感应灯开关设计

红外感应灯开关设计班级:10电子信息1班组员:张沛、谢会赟学号:2010021011011820100210110119 学校:华东交通大学指导老师:陈忠斌红外热释电传感器感应灯设计摘要:本次设计主要是设计一个可由人体红外线控制的感应开关,可以直接加上220V的生活用交流电。

所以应用技术除了红外热释电感应原理,还加上了电力电子技术中的交流整流高压技术。

将220V的电压转为5V直流电。

关键词:红外热释电晶闸管TM2291概述:电力作为一种洁净方便的能源广泛的应用与我们的生活与生产方面,因此电能的节能尤为重要,要节能首先就要做到节约能源,其次再通过科学研究发明更加人性化和节能的用电器。

热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。

早在1938年,有人提出过利用热释电效应探测红外辐射,但并未受到重视,直到六十年代,随着激光、红外技术的迅速发展,才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。

热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器,它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。

它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。

应用背景(1)红外线感应灯控制系统的现状及发展趋势我国照明缺乏独创产品,模仿产品居多,基础加工落后,只顾外表,轻视功能,产品的品种比较单一,性能差。

尤其是在“智能”照明方面,缺乏创新,与国外智能灯具在技术研究方面有着不小的差距。

我国现阶段的照明系统一般采用主电源经配电箱分成多路配电输出线,提供照明灯回路用电,由串接在照明灯回路中的开关面板直接接通或断开供电线来实现对灯的控制,灯只有开和关两种状态,无逻辑时序及亮、暗调光控制,因而无法形成各种灯光亮度组合的场景及系统控制。

全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出,节能和环保是中国实现社会经济可持续发展所急需解决的问题。

每年照明电能消耗约占全部电能消耗的12%~15%,作为能源消耗的大户,必须尽快寻找可以替代传统光源的节能环保光源。

红外感应灯电路设计及原理

红外感应灯电路设计及原理

红外感应灯电路设计及原理1、电路主要光学元件(1)光敏电阻的应用光敏电阻又称光导管, 它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。

光敏电阻没有极性, 是一个电阻器件。

制作光敏电阻的材料一般是金属硫化物和金属硒化物,通常采用涂敷、喷涂等方法,在陶瓷基片上涂上半导体薄膜,经烧结而成。

光敏电阻的结构:在底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质,称为光导层。

半导体的两端装有金属电极与引出线端相连接,通过引出线端接入电路。

为了防止周围介质的影响,在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜,漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。

为了提高灵敏度,光敏电阻的电极一般采用梳状图案,光敏电阻结构,光敏电阻电极,光敏电阻接线图光敏电阻工作原理--内光电效应。

光照射到本征半导体上,材料中的价带电子吸收了光子能量跃迁到导带,激发出电子、空穴对,增强了导电性能,使阻值降低。

光照停止,电子空穴对又复合,阻值恢复。

亮电阻很小,暗电阻很大。

要使价带电电子跃迁到导带,入射光子的能量满足刚好发生内光电效应的临界波长。

常用的光敏电阻器是硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。

光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化,在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可达1-10MΩ;在强光条件(100LX)下,它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。

光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4-0.76um)的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。

本电路采用MG42型CdS光敏电阻,CdS光敏电阻属半导体光敏器件,产品经受强化老练实验,除具有灵敏度高,反应速度快,光谱特性好等特点外,在高温、多湿的恶劣环境下,仍能保持其高度的稳定性和可靠性,适合于将其用于各种环境,MG42型光敏电阻与其它型号相比具有:工作电压和额定功率比较低的特点,其亮、暗电阻也适合于本照明电路的需要,所以在设计时选择了这个型号。

(2)可控硅元件的工作原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图1所示图1可控硅等效图解图当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。

红外感应灯的结构原理

红外感应灯的结构原理

红外感应灯的结构原理红外感应灯是一种使用红外线技术来检测周围环境,并根据检测结果控制灯的亮灭的智能照明设备。

它可以根据人体的热辐射来感知人体的存在和活动,实现自动控制灯的开关,具有节能环保、方便实用等特点。

下面我将详细解析红外感应灯的结构原理。

一、传感器元件红外感应灯的核心是红外传感器元件,常用的红外传感器有被动红外(PIR)传感器和主动红外(IR)传感器两种。

被动红外传感器是根据人体的热辐射来工作的,主要由红外感应元件、灵敏度调节电位器和时间延迟电位器组成。

当有人靠近时,人体的热辐射会被传感器感知到,并产生微弱电信号,通过灵敏度调节电位器和时间延迟电位器的调节,可以控制传感器的灵敏度和延迟时间。

主动红外传感器是由红外发射器和红外接收器组成,发射器发射红外光束,接收器接收到反射回来的红外光,通过判断接收到的光的强弱来判断有无人体经过。

二、信号处理电路红外感应灯的信号处理电路主要负责对传感器元件输出的信号进行处理,并根据处理结果对灯的开关进行控制。

一般的信号处理电路包括滤波电路、放大电路、鉴频电路和比较电路等。

滤波电路用于滤除非红外信号,只保留红外信号;放大电路将传感器输出的微弱电信号放大,以便进行后续的处理;鉴频电路是为了提取出信号中的频率成分,以便进行后续的处理;比较电路则是对鉴频电路输出的信号进行比较,判断是否有人体经过。

三、触发控制电路触发控制电路主要用于控制灯的开关,一般采用继电器或晶体管作为开关元件,通过接通或断开电源来控制灯的亮灭。

触发控制电路根据信号处理电路的输出结果,当检测到有人经过时,触发控制电路闭合,接通电源,灯亮起;当检测不到人体经过一段时间后,触发控制电路断开,灯熄灭。

触发控制电路还可以根据需求设置灯的延迟时间和亮度。

四、电源部分红外感应灯的电源部分一般由直流电源和交流电源两种形式。

直流电源通常采用电池供电,需要定期更换电池或充电;交流电源则直接与市电连接,可以长时间使用而不需要更换电池。

红外线感应开关原理

红外线感应开关原理

红外线感应开关原理红外线感应开关是一种利用红外线感应器来探测物体存在与否,从而控制开关的电气设备。

它的原理是利用红外线感应器发射红外线,当有物体进入感应范围时,红外线被物体反射回来,被感应器接收到,从而触发开关动作。

红外线感应开关在日常生活中应用广泛,如自动门、楼道灯、安防监控等领域都有着重要的作用。

红外线感应开关的原理主要包括以下几个方面:一、红外线感应器。

红外线感应开关中的核心部件就是红外线感应器。

红外线感应器是一种能够感应红外线的电子器件,它能够发射红外线并接收反射回来的红外线。

当有物体进入感应范围时,红外线感应器会接收到反射回来的红外线信号,从而触发开关的动作。

红外线感应器的灵敏度和感应范围是决定红外线感应开关性能的重要因素。

二、信号处理。

红外线感应器接收到反射回来的红外线信号后,需要经过信号处理电路进行处理。

信号处理电路主要包括信号放大、滤波、比较和输出控制等功能。

通过信号处理电路,可以使红外线感应开关对不同距离、不同大小的物体有着良好的响应能力,从而保证开关的稳定性和可靠性。

三、控制电路。

红外线感应开关中的控制电路是整个系统的核心部分,它能够根据信号处理电路输出的信号来控制开关的通断。

控制电路通常采用微处理器或专用集成电路来实现,它能够根据不同的需求来控制开关的动作,如延时、灵敏度调节、触发方式等。

控制电路的设计对于红外线感应开关的性能和功能有着重要的影响。

四、应用电路。

红外线感应开关的应用电路是根据具体的使用场景来设计的,它可以是用来控制灯的开关,也可以是用来控制电动门的开合。

应用电路需要根据具体的需求来设计,如控制电压、电流、负载能力等。

合理的应用电路设计能够保证红外线感应开关在实际使用中能够稳定可靠地工作。

在实际的工程应用中,红外线感应开关的原理和设计需要根据具体的需求来进行调整和优化。

合理的选择红外线感应器、信号处理电路、控制电路和应用电路,能够设计出性能稳定、功能完善的红外线感应开关系统,为各种自动控制系统提供可靠的保障。

红外感应楼道灯电路的设计解析

红外感应楼道灯电路的设计解析

一、设计说明设计一个款可以用于直流24V(一般用蓄电池供电或有低压供电要求的工作情况下)的红外感应式的楼道灯电路,要求在白天或者楼道的光线亮时电路不工作,在光线暗时能工作。

该电路由红外感应探头、红外控制芯片、光敏控制电路、电源电路组成,负载可以为10瓦16伏LED灯供电。

其原理框图如图1所示。

图1红外感应楼道灯电路原理框图二、技术指标1.电源电压为:直流24V。

2.每次通电持续时间20秒。

3.红外感应范围3—4米。

4. 为了给LED灯供电,要求恒流源输出电流控制在660mA。

三、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。

2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。

3. 画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。

四、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路。

2.进行实验数据处理和分析。

五、推荐参考资料1.童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础. [M]北京:高等教育出版社,2006年2.谭博学主编. 集成电路原理与应用. [M]北京:电子工业出版社,2003年3.谢自美主编. 电子线路设计、实验、测试.[M]武昌:华中科技大学出版社,1992年4.戴伏生主编.基础电子电路设计与实践,[M]北京:国防工业出版社,2002年5.张庆双主编.全新实用电路集粹上、下册,[M]北京:机械工业出版社,2006年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表红外感应楼道灯电路的设计摘要:红外感应楼道灯主要采用热释电红外探头将接收到的微弱信号加以放大,然后驱动进行相应的输出,在夜晚时,只要人体进入探测区域,开关会自动开启,起到“人来灯自亮,人走灯自灭”的作用,既新颖方便又节约用电。

该设计除了应用于楼道,还可用于电梯间、卫生间、库房等处。

本设计电路共分为四个个模块,即放大比较模块、光电开关模块、延时模块、恒流源输出模块,结构简单,本身不发任何类型的辐射,器件功耗较小,价格低廉,隐蔽性好,应用范围广,所以可通过扩展而达到实际的应用。

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红外感应灯电路设计及原理1、电路主要光学元件(1)光敏电阻的应用光敏电阻又称光导管, 它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。

光敏电阻没有极性, 是一个电阻器件。

制作光敏电阻的材料一般是金属硫化物和金属硒化物,通常采用涂敷、喷涂等方法,在陶瓷基片上涂上半导体薄膜,经烧结而成。

光敏电阻的结构:在底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质,称为光导层。

半导体的两端装有金属电极与引出线端相连接,通过引出线端接入电路。

为了防止周围介质的影响,在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜,漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。

为了提高灵敏度,光敏电阻的电极一般采用梳状图案,光敏电阻结构,光敏电阻电极,光敏电阻接线图光敏电阻工作原理--内光电效应。

光照射到本征半导体上,材料中的价带电子吸收了光子能量跃迁到导带,激发出电子、空穴对,增强了导电性能,使阻值降低。

光照停止,电子空穴对又复合,阻值恢复。

亮电阻很小,暗电阻很大。

要使价带电电子跃迁到导带,入射光子的能量满足刚好发生内光电效应的临界波长。

常用的光敏电阻器是硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。

光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化,在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可达1-10MΩ;在强光条件(100LX)下,它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。

光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4-0.76um)的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。

本电路采用MG42型CdS光敏电阻,CdS光敏电阻属半导体光敏器件,产品经受强化老练实验,除具有灵敏度高,反应速度快,光谱特性好等特点外,在高温、多湿的恶劣环境下,仍能保持其高度的稳定性和可靠性,适合于将其用于各种环境,MG42型光敏电阻与其它型号相比具有:工作电压和额定功率比较低的特点,其亮、暗电阻也适合于本照明电路的需要,所以在设计时选择了这个型号。

(2)可控硅元件的工作原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图1所示图1可控硅等效图解图当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。

此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。

因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。

此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。

这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。

由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。

由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化,此条件见表1表1可控硅导通和关断条件状态条件说明从关断到导通1、阳极电位高于阴极电位2、控制极有足够的正向电压和电流两者缺一不可维持导通1、阳极电位高于阴极电位2、阳极电流大于维持电流两者缺一不可从导通到关断1、阳极电位低于阴极电位2、阳极电流小于维持电流任一条件即可在控制极G上加入正向电压时因J3正偏,P2区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。

在可控硅的内部正反馈作用(见图2)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图2的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。

利用可控硅的触发导通性能就可实现对照明灯的控制,即相当于一个开关的作用。

单向可控硅具有一触即发实现自锁的功能。

本电路选用单向可控硅,其最大工作电流(1A)和最高工作电压(400V)完全能满足本电路的需要,控制极电流在10uA~30uA之间,故触发灵敏度很高。

(3)菲涅尔透镜的应用所谓的菲涅尔透镜就是一种由塑料制成的特殊设计的光学透镜组,它与热释电元件配合,可以提高传感器的灵敏度,扩大监视范围。

实验证明,传感器加上菲涅尔透镜后,其检测距离可以由原来的2米而增加到10米。

透镜的工作原理是当移动物体或人体发射的红外线进入透镜的监视范围,就会产生一个交替的“盲区”和“高敏感区”,使传感器晶片的两个反向串联的热释电元件是轮流感受到运动物体,所以人体的红外辐射以光脉冲的形式不断改变热释电元件的温度,使它输出一串脉冲信号,若人体静止不动地站在热释电元件前,它会无输出,可提高热释电红外传感器的抗干扰性能[8]。

菲涅尔透镜的主要作用就是将探测空间的红外线有效地集中到传感器上。

通过分布在镜片上的同心圆的窄带(视窗)用来实现红外线的聚集,相当于凸透镜的作用。

这部分选择主要是看透镜窄带的设计及透镜材质。

考虑透镜的参数主要有:光通量、不同透镜同心度、厚度不均匀性、透镜光轴与外形同心度、透过率、焦距误差等。

菲涅尔透镜窄带(视窗)的设计一般都是不均匀的,自上而下分为几排,上面较多、下边较少,一般中间密集、两侧疏。

因为人脸部、膝部、手臂红外辐射较强,正好对着上边的透镜;下边较少,一是因为人体下部红外辐射较弱,二是为防止地面小动物红外辐射干扰。

材质一般用有机玻璃。

2、系统及工作流程设计整个照明控制系统主要由光学系统、热释电红外传感器、信号滤波和放大、信号处理和执行电路等及部分组成。

在光学系统中菲涅尔透镜可以将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外探测元上,同时也产生交替变化的红外辐射高灵敏区和盲区,以适应热释电探测元要求信号不断变化的特性[9];热释电红外探测器是红外感应灯的核心器件,它可以把人体的红外信号转变为电信号以供信号处理部分使用;信号处理主要是把传感器输出的微弱信号进行放大、滤波、比较、延时,为照明功能的实现打下基础。

(1)双元热释电红外传感器工作原理分析无论反向串联型传感器中的两个红外敏感元件的几何形状和相互位置关系如何,都可以用图2(a )来表示(假设a 为检测元件,b 为噪声补偿元件)。

现在假设有人体从传感器前沿着两个敏感元件反向串联的方向从左向右经过,则根据人体与敏感元件相对位置的不同可对传感器信号产生作出分析。

如图2(b )所示,当人体刚刚进入传感器视野的时候,由于人体到两个敏感元件的距离及角度不同而造成入射到两敏感元件上的能量变化速率不同,具体是a >b ,因此传感器输出信号应以a 的信号为主,可设符号为“+”。

如图2(c )所示,当人体运动到传感器视野中央位置附近时,对于两个敏感元件来说一个是离开一个是接近,于是各自产生的信号符号不同,但由于两元件反向串联,因此传感器输出信号应是二者信号的反向迭加的结果,其值比任一元件单独产生的信号都要大,故符号为“-”。

如图2(d )所示,当人体运动到即将离开传感器视野时,两敏感元件上的能量变化情况是b >a ,因此传感器输出信号应该以b 为主,由于对于b 来说人体离开且它的串联方式与a 相反,故符号为“+”。

由于传感器输出信号波形是连续的,再根据以上分析,可以得出传感器输出波形大致如图2(e )所示,波形的第二个正峰值低于第一个正峰值是由于敏感元件b 为噪声补偿元件,蒸有红外反射膜,因此它产生的输出信号较小。

如果人体运动方向相反,则分析也可类似进行,而得到的结果恰好相反,如图2(f )所示。

这样,根据上面的分析就可将人体运动通过传感器的输出信号波形检测出来。

(e)a b(d)(f)红外窗口a b(a)a b (b)(c) 图2 传感器工作原理示意图(2)信号处理电路设计通过前面对双元型传感器对人体运动判断工作原理的分析,已经知道从传感器的输出信号波形来看是可以判断出人体的运动。

但是,从传感器输出的信号显然是不可以直接作为照明系统的控制信号,因此传感器的输出信号必须经过一个专门的信号处理电路,使得传感器输出信号的不规则波形转变成适合于控制照明灯的信号。

①放大电路本电路使用的芯片IC1使用廉价的四运放LM324,用其中两个运放组成带通放大器。

放大电路由R2、R3、IC1a和R6、R7、IC1b组成两级低频带通高增益放大器,增益取值应以能够将传感器的输出信号电压放大至便于处理的1.0~4.5V为宜。

第一级放大器增益为:A V1=R3/R2,第二级放大器增益为:A V2=R7/R6,总放大增益为:A V=A V1×A V2。

当选择适当的电阻值后就可将增益设置到适当的值。

②电压比较器电压比较器起到有无人体进入检测区的作用,同时也消除环境温度变化所产生的干扰。

当传感器探测到人体辐射的红外线信号并经放大后送到窗口比较器时,若信号幅度超过窗口比较器的上下限,系统将输出低电平信号;无异常情况时则输出高电平信号。

LM324另外两个运放组成电压比较检测窗口,在比较器中,两个电阻与两只二极管用作参考电压,将分压器的中点电压设定到电源电压6V的一半3V,经两只二极管分压后将上下限电压分别设定到3.6V、2.4V。

静态时第一级放大器输出的干扰信号电压幅度在2.4~3.6V这个范围。

③延时电路延时电路使用IC2单时基电路NE555,延时时间T=1.1RC。

选择适当的参数就可以控制延时时间。

其作用有两个:一是为人离开检测区是提供一段延时时间;二是在人进入检测区后提供关断检测器所需的时间,延时电路工作是输出的高电平使可控硅导通,照明灯接通电源后就亮。

3、电路原理图电路原理如图3所示图3 红外感应灯电路设计图4、电路工作原理热释电控制自动节能灯电路中的信号放大器由两部分组成,第一部分是由lCla、lClb组成的两级低频带通高增益放大器,第二部分是由lClc和lCld组成的双限电压比较器。

本电路采用的信号电压比较器称为双限式电压比较器,也称为窗口比较器。

这个双限电压比较器由lClb~lCld组成,其中lClc用作上限比较,lCld用作下限比较。

上限比较器的参考电压加于lClc的同相输入端,下限比较器的参考电压加于lCld的反相输入端。

上、下限比较器的两个参考电压是通过R5,R8与VDl,VD2分压后取得的。

由于R5 =1MΩ,R8=1MΩ,VDl与VD2的压降固定为O. 6~0. 7V。

设压降为0.6V,则这个分压器的中点电压(也就是lClb 的反相端电压)等于电源电压(6V) 的一半,即3V。

该电压作为带通放大器lClb 输出的正弦信号电压的中点。

VDl上端的电压作为上限比较器lClc的参考电压加在它的同相端,其数值等于3.6V (即3V+0. 6V); VD2下端的电压作为下限比较器lC1d的参考电压加在它的反相端,其数值等于2.4V (即3V一0.6V) 。

由电压比较器的工作原理可知,当同相输入端的电压高于反相输入端的电压时,比较器输出高电平;当同相输入端的电压低于反相输入端的电压时,比较器输出低电平。

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