專利名稱：被動紅外報警器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種闖入者報警裝置，特別是一種由熱或光輻射的入侵能源作用的被動紅外報警器。
紅外入侵報警器通常分為主動探測和被動探測兩種。如CN87212505專利《主動式入侵報警裝置》是一種主動式入侵遠距離報警裝置，它必須有一個發射器和一個接收器，適用于周邊警戒，不適用于較寬視角范圍的區域報警。
本實用新型的目的在于提供一種有較寬視角，能防止電磁波干擾和強光干擾的高可靠性的被動紅外報警器。
本實用新型的原理基于被動紅外探測原理，由紅外線探測裝置、電信號放大處理裝置、屏蔽隔離裝置和殼體組成。由菲涅爾紅外透鏡構成主光學系統，將紅外線會聚于雙元熱釋電傳感器上。當監視視場內沒有入侵目標移動時，雙元熱釋電傳感器處于平衡無警狀態，繼電器線圈電流接通，輸出無警狀態信號；當視場內有目標入侵時，入侵目標的紅外輻射使雙元傳感器的某一元首先接收到，從而破壞了原先的平衡狀態，傳感器把輻射在雙元上的不平衡狀態轉換成電信號，然后經信號放大處理、切斷繼電器線圈電流，輸出有警狀態信號。
為闡述方便，先對本實用新型附圖作簡要說明
圖1是本實用新型的主視圖；圖2是本實用新型的側視圖；圖3是本實用新型的構件分解圖；圖4是本實用新型的電原理圖；本實用新型的目的通過如下技術方案達到
參見附圖，本實用新型主要由紅外線探測裝置，屏蔽隔離裝置、電信號放大處理裝置和殼體組成。本實用新型的紅外線探測裝置由雙元熱釋電傳感器7和紅外組合菲涅爾透鏡3組成，組合菲涅爾透鏡3裝于殼體的前蓋1的中部，而熱釋電傳感器7安裝在印刷線路板4上，印刷線路板4固定在后蓋2內腔上，當殼體的前蓋1和后蓋2合攏蓋緊后，組合菲涅爾透鏡3與傳感器7之間的距離剛好是菲涅爾透鏡3的焦距，傳感器7的光敏面處于菲涅爾透鏡3的焦平面上。傳感器7雙元并列的方向與組合菲涅爾透鏡3的每組菲涅爾透鏡元的并列方向相一致。
在傳感器7和組合菲涅爾透鏡3之間裝有一個屏蔽隔離裝置5，它是金屬制成的半封閉罩和紅外干涉濾光片6組成。它被安裝在傳感器7和菲涅爾透鏡3之間。屏蔽隔離裝置5罩在傳感器上焊接在印刷電路板4的元件面上。在屏蔽隔離裝置5上開有一個小方孔，小方孔的下方就是傳感器7的光敏面，小方孔上裝有一塊紅外干涉濾光片6；紅外干涉濾光片6為厚度0.5毫米起峰波長為5微米的前截止濾光片。
本實用新型的電信號放大處理裝置由集成電路8及其分立元件組成的信號放大器、防拆開關11、繼電器10、動態門限處理電路12、繼電器控制電路13和接線柱9組成，它們均安裝在印刷線路板4上，以集成電路8及其它分立元件構成信號放大，動態門限電路12處理放大了的信號，防拆開關11保護本機防止非法打開外殼，繼電器10和接線柱9組成有警或無警的狀態輸出。
本實用新型有如下有益效果1.本被動紅外報警器體積小、重量輕，一旦發現在它監視區域中有人活動即輸出報警狀態信號，一旦發現本機被非法打開殼體也立即輸出報警狀態信號；2.本被動紅外報警器白天和夜里都能工作；3.本被動紅外報警器能有效地抑制無線電電磁波和白光的干擾；
4.本被動紅外報警器監視距離不小于12米，視場為84°×26°。有較寬的視角。
本實用新型設計人推薦如下實施例外殼用PPO塑料制成，外殼前蓋1的面形曲率與組合菲涅爾透鏡3的焦距相吻合。菲涅爾透鏡3由上、中、下三組單元透鏡組成，其上組含有12個單元，中組含有8個單元，下組含有5個單元，上組監視較遠的區域，中組監視中等距離的區域，下組監視較近區域。每組又彎成柱面狀，形成頂視視角84°、側視視角26°的視場。
前蓋1和后蓋2依靠上部兩個，下部一個凹凸共三個搭扣鎖緊，印刷電路板4用螺釘固定在后蓋2的內腔上，前蓋1和后蓋2合攏使得在印刷線路板4上的熱釋電傳感器7的光敏面剛好位于組合菲涅爾透鏡3的焦平面上。在傳感器7的菲涅爾透鏡3之間裝有一屏蔽隔離裝置5，它是用金屬薄板(厚度＝0.3mm)沖制成的一個方形金屬罩，配干涉濾光片6組成。屏蔽隔離裝置5罩在傳感器7的上方，焊接在印刷線路板4上，屏蔽隔離裝置5的頂上開有一個方孔，方孔正下方是傳感器7的光敏面，方孔上裝有一塊紅外干涉濾光片6，干涉濾光片6用厚度為0.5mm的硅材料制成的前截止濾光片，它的起峰波長為5μm，干涉濾光片6用開槽切割法做成11毫米×9毫米的方塊，剛好與屏蔽隔離裝置5上的方口匹配，干涉濾光片6與屏蔽隔離裝置的金屬殼體之間用黑色粘結膠粘牢，利用干涉濾光片6切口處硅材料的導電特性和屏蔽隔離裝置5的金屬殼體一起構成電磁屏蔽良好的隔離層。干涉濾光片6濾去可見光光譜，而允許紅外能量透射到傳感器7的光敏面上。
參見附圖4，本實施例的電信號放大處理裝置由偏置防干擾電路、信號放大電路、動態門限處理電路12、繼電器控制電路13、繼電器10、防拆開關11和接線柱9組成。傳感器7的電信號輸入信號放大器進行兩級放大后，送到動態門限處理電路12，然后再送到繼電器控制電路13，指令繼電器10動作，繼電器10的觸點引接到接線柱9上作為報警輸出；繼電器控制電路13和防拆開關11把無警狀態設置成觸點常閉，把有警狀態設置成觸點常開；正電源通過R5、R6、C7、C8、C9組成的濾波電路連接到傳感器7的D極給傳感器7供電；傳感器7的S極對地接一電阻R1，調整傳感器的靜態電流；傳感器7將目標信號由S極通過R2送到集成電路8、型號為LM358的第3腳進行第一級高通放大，再通過C12、電位器W1、電阻R7和熱敏電阻WT的并聯網絡送到LM358的第5腳進行第二級選頻放大，放大后的信號從LM358的第7腳輸出至隨后的動態門限處理電路12；動態門限處理電路12由型號為LM324集成電路及其附屬電路組成的四級比較器共同實現；比較器(IC2C)的閾值電位(IC2的第9腳)由正電源R14、R15、R16、C16、晶體管U2對地網絡提供；比較器(IC2B)的閾值電位(IC2的第5腳)由正電源R11、R12、R13、C15、晶體管U1對地網絡提供；同時比較器(IC2B)的輸出通過R17和U2、C16對比較器(IC2C)的閾值進行延時調整，同理比較器(IC2C)的輸出亦通過R18和U1、C15對比較器(IC2B)的閾值進行延時調整；比較器(IC2A)的閾值由正電源R25、R26以及R21、R22、R23、R24、C17、C18、晶體管U3、U4對地網絡提供；比較器(IC2A)的狀態翻轉，由比較器(IC2B)的輸出通過R19、U3、C17以及比較器(IC2C)的輸出通過R20、U4、C18來共同控制；比較器(IC2A)的輸出控制晶體管U5的導通和截止，從而決定比較器(IC2D)的輸出；故動態門限處理電路12是一個閾值可隨輸入信號變化的雙向比較器，當沒有觸發信號時門限自動調節得比較高而使噪聲干擾得到抑制，當有觸發信號時門限自動調低允許信號通過，而且自動對信號進行兩次異向脈沖計數，當在規定時間內出現連續兩個異向脈沖信號時動態門限處理電路12才送出一個有效信號，否則自動取消出現的第一個信號并沒有有效信號輸出；比較器(IC2D)的輸出至繼電器控制電路13，其中一路與R29、發光二極管D2和正電源相連起報警指示作用，另一路通過晶體管U6、R30、U7控制繼電器10的吸合；繼電器控制電路13在沒有收到動態門限處理電路12的有效信號時把繼電器10的線圈電流接通，使繼電器10的觸點吸合，繼電器的觸點引到接線柱9上作為無警狀態輸出；當繼電器控制電路13收到動態門限處理電路12的有效信號時就切斷供給繼電器10線圈的電流，繼電器10的觸點斷開；防拆開關11的觸點引到接線柱9上，當外殼前蓋1和后蓋2合攏蓋緊時防拆開關11觸點短路，接線柱9輸出被未拆開的狀態信號；當外殼前蓋1和后蓋2分離時，防拆開關11的觸點斷開，接線柱9就輸出被拆開的狀態信號。
權利要求1.一種被動紅外報警器，由紅外線探測裝置、屏蔽隔離裝置、電信號放大處理裝置和殼體組成，其特征在于(a)所說的紅外線探測裝置由雙無熱釋電傳感器(7)和紅外組合菲涅爾透鏡(3)組成，組合菲涅爾透鏡(3)裝在殼體前蓋(1)的中部，熱釋電傳感器(7)裝在印刷電路板(4)上，印刷電路板(4)固定在殼體后蓋(2)的內腔，當殼體前蓋(1)和后蓋(2)合攏時熱釋電傳感器(7)的光敏面正好處于菲涅爾透鏡(3)的焦平面上；傳感器(7)的雙元并列方向與組合紅外菲涅爾透鏡(3)的每組菲涅爾透鏡元的并列方向相一致；電信號放大處理裝置的元器件焊接在印刷電路板(4)上；(b)所說的屏蔽隔離裝置(5)是用金屬薄板沖制成的一個半封閉金屬罩和紅外干涉濾光片(6)組成，屏蔽隔離裝置(5)裝在傳感器(7)和菲涅爾透鏡(3)之間，屏蔽隔離裝置(5)罩在傳感器(7)上，屏蔽隔離裝置(5)上的紅外干涉濾光片(6)正下方對準傳感器(7)的光敏面，紅外干涉濾光片(6)為厚度0.5毫米、起峰波長為5微米的前截止濾光片；(c)所說的電信號放大處理裝置由集成電路(8)及其分立元件組成的信號放大器、動態門限處理電路(12)、繼電器控制電路(13)、繼電器(10)、防拆開關(11)和接線柱(9)構成，傳感器(7)的電信號輸入信號放大器進行兩級放大后，送到動態門限處理電路(12)，然后再送到繼電器控制電路(13)，指令繼電器(10)動作，繼電器(10)的觸點引接到接線柱(9)上作為報警輸出；繼電器控制電路(13)和防拆開關(11)把無警狀態設置成觸點常閉，把有警狀態設置成觸點常開；正電源通過R5、R6、C7、C8、C9組成的濾波電路連接到傳感器(7)的D極給傳感器(7)供電；傳感器(7)的S極對地接一電阻R1，調整傳感器的靜態電流；傳感器(7)將目標信號由S極通過R2送到集成電路(8)、型號為LM358的第3腳進行第一級高通放大，再通過C12、電位器W1、電阻R7和熱敏電阻WT的并聯網絡送到LM358的第5腳進行第二級選頻放大，放大后的信號從LM358的第7腳輸出至隨后的動態門限處理電路(12)；動態門限處理電路(12)由型號為LM324集成電路及其附屬電路組成的四級比較器共同實現；比較器(IC2∶C)的閾值電位(IC2的第9腳)由正電源R14、R15、R16、C16、晶體管U2對地網絡提供；比較器(IC2∶B)的閾值電位(IC2的第5腳)由正電源R11、R12、R13、C15、晶體管U1對地網絡提供；同時比較器(IC2∶B)的輸出通過R17和U2、C16對比較器(IC2∶C)的閾值進行延時調整，同理比較器(IC2∶C)的輸出亦通過R16和U1、C15對比較器(IC2∶B)的閾值進行延時調整；比較器(IC2∶A)的閾值由正電源R25、R26以及R21、R22、R23、R24、C17、C18、晶體管U3、U4對地網絡提供；比較器(IC2∶B)的輸出通過R19、U3、C17以及比較器(IC2∶C)的輸出通過R20、U4、C18來共同控制；比較器(IC2∶A)的輸出控制晶體管U5的導通和截止，從而決定比較器(IC2∶D)的輸出；故動態門限處理電路(12)是一個閾值可隨輸入信號變化的雙向比較器；當沒有觸發信號時門限自動調節得比較高而使噪聲干擾得到抑制，當有觸發信號時門限自動調低允許信號通過，而且自動對信號進行兩次異向脈沖計數，當在規定時間內出現連續兩個異向脈沖信號時動態門限處理電路(12)才送出一個有效信號，否則自動取消出現的第一個信號并沒有有效信號輸出；比較器(IC2∶D)的輸出至繼電器控制電路(13)，其中一路與R29、發光二極管D2和正電源相連起報警指示作用，另一路通過晶體管U6、R30、U7控制繼電器(10)的吸合；繼電器控制電路(13)在沒有收到動態門限處理電路(12)的有效信號時把繼電器(10)的線圈電流接通，使繼電器(10)的觸點吸合，繼電器的觸點引到接線柱(9)上作為無警狀態輸出；當繼電器控制電路(13)收到動態門限處理電路(12)的有效信號時就切斷供給繼電器(10)線圈的電流，繼電器(10)的觸點斷開；防拆開關(11)的觸點引到接線柱(9)上，當外殼前蓋(1)和后蓋(2)合攏蓋緊時防拆開關(11)觸點短路，接線柱(9)輸出被未拆開的狀態信號；當外殼前蓋(1)和后蓋(2)分離時，防拆開關(11)的觸點斷開，接線柱(9)就輸出被拆開的狀態信號。
專利摘要本實用新型提供了一種被動紅外報警器，它由雙元熱釋電傳感器和組合菲涅爾透鏡組成光探測和光電轉換。由一個屏蔽隔離裝置用以防止電磁波干擾和防止強光干擾。由集成電路及其外圍分立元件組成信號放大、動態門限處理。本實用新型監視視場為84°×26°，探測距離優于12米，適用于室內、倉庫作防盜報警用。
文檔編號G08B13/189GK2211630SQ9423854
公開日1995年11月1日 申請日期1994年4月14日 優先權日1994年4月14日
發明者聞心月, 楊耀明 申請人:上海尼賽拉傳感器有限公司