專利名稱：紅外線進、出感應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉紅外線進、出感應器屬于一種感應控制器裝置，更具體地說是一種紅外線進、出感應控制器，屬于紅外線感應控制器。
在現有的紅外線感應控制技術領域中，未曾出現過定向探測及控制方面的技術，并且大多數現有的控制技術都受空間及其它條件的限制，難以普及推廣，在接收紅外線感應信號時，信號的定向性不好，增大信號的處理難度，同時無法屏蔽無方向的紅外線干擾信號，給紅外線感應信號的識別造成差錯。
本實用新型的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種可識別人體運動方向，并且具有記憶功能，安裝方便、可靠能性能強，信號的定向性好，可屏蔽無方向的紅外線干擾信號，紅外線感應信號的識別準確，便于普及推廣的紅外線進、出感應器。
本實用新型的目的是通過以下措施來達到的，紅外線進、出感應器是由外殼(1)、復位開關(2)、數量顯示窗口(3)、感應顯示窗口(4)、探測距離調整窗口(5)、紅外線發(fā)射與感應窗口(6)和電子電路(7)組成，電子電路是由紅外線接收及信號處理電路(8)、紅外線發(fā)射電路(9)、加減可逆計數電路(10)、電源電路(11)。在紅外線接收放大器件U11、U12之中的紅外線接收二極管上加裝管套(12)，實現紅外線定向接收以實現定向控制，套管的形狀可以是圓形，也可以是狹長的其它形狀，在U11、U12紅外線接收口上加裝上二根空心的管子，作用是屏蔽無方向性的紅外線干擾而實現定向紅外線接收，U11、U12上加裝兩根空心管必須平行并根據實際需要確定距離，管套的長度與管心直徑比越大，定向功能越強。在紅外線接收及信號處理電路(8)中，采用接收到人體反射的兩路信號的時間差來識別物體的運動方向，并由紅外線發(fā)射電路(9)提供同步信號通過接收與處理電路來處理接收到的信號，各器件均由電源電路(11)供電。紅外線接收及信號處理電路(8)通過U11、U12接收運動物體反射的兩路信號，這兩路信號包含了物體運動方向的時間差的信息，紅外線發(fā)射電路(9)的紅外線發(fā)射脈沖信號來控制Q11、Q13，Q12、Q14三極管，實現選頻作用，并使C11、C12得到一個較平穩(wěn)的包含一定時間差的低電平，從而使通過RC濾波器及U13等電路的處理得到所需的CP及U/D信號。
本實用新型的獨特結構，安裝簡單，只要將所要控制的房間門外的照明燈開關面板換上本實用新型，并將控制照明燈開關的兩根電線與本實用新型的電源電路11的A、B兩點相連接即可。數量顯示窗口(3)中的LED 13、14、15、16的點、滅，表示在室內的二進制數的人數，感應顯示窗口④的LED 17的點滅表示是否有人體正通過感應器，復位開關K②導通時，電路因失去電源而停止工作，照明燈開啟，當復位開關K②由導通到斷開時，照明燈關閉，感應器復位并開始工作，當有人體進、出時即可自動控制照明燈的開啟與關閉。通過調節(jié)探測距離調整窗口(5)中的R21可調節(jié)感應器的感應距離。
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述附

圖1為紅外線進、出感應器外觀結構圖；附圖2為紅外線進、出感應器電路方框圖；附圖3為紅外線進、出感應器電路原理圖。
附圖4是套管的結構示意圖。
附圖5是套管的結構示意圖。
附圖6是附圖5的側視圖。
如附圖1所示，本實用新型紅外線進、出感應器是由外殼(1)、復位開關(2)、數量顯示窗口(3)、感應顯示窗口(4)、探測距離調整窗口(5)、紅外線發(fā)射與感應窗口(6)和電子電路(7)組成。
如附圖2所示，本實用新型的電子電路是由紅外線接收及信號處理電路(8)、紅外線發(fā)射電路(9)、加減可逆計數電路(10)、電源電路(11)組成。
如附圖3所示，本實用新型紅外線發(fā)射與感應窗口(6)中有紅外線發(fā)射二極管F21、F22及水平且平行排列并相距一定距離的紅外線接收管套12，管套后端是與之相接的紅外線接收放大器U11、U12當人從U11方向向U12方向運動時，人體反射F21、F22發(fā)射出的紅外線先后通過管套12反射到U11、U12上，由于管套12的定向作用而使U11比U12先接收到紅外線信號，這樣通過信號處理電路而得到計數器所需的計數脈沖信號CP，并在U13b的輸出端產生一個低電平的U/D信號令計數器減1。反之，則加1。加減可逆計數電路⑩中的計數控制器可保證計數的正確、可靠地運行。
電路工作原理為(9)部分電路為紅外線發(fā)射部分，使用555集成塊做成占空比為1/20左右的信號發(fā)生器，通過三極管控制紅外線發(fā)射二極管F21、F22工作，通過調節(jié)R21的阻值可調整感應器的探測距離。
(8)部分電路為紅外線接收處理部分首先，U11、U12為二個紅外線接收模塊，在U11、U12紅外線接收口上加裝上二根空心的管子，作用是屏蔽無方向性的紅外線干擾而實現定向紅外線接收。U11、U12上加裝兩根空心管必須平行并根據實際需要確定距離。
管套的長度與管心直徑比越大，定向功能越強。必要時，紅外線二極管F21、F22上也可加裝定向空心管，并分別與U11、U12上的定向管相對應安裝在一起。F21、F22發(fā)出的紅外光經正前方物體反射再經定向管到達U11、U12的紅外接收感應器件上。其次，通過U21(555)產生的脈沖波形控制Q11、Q13、Q12、Q14兩組三極管的導通與截止而達到與U11、U12接收放大紅外線發(fā)射管F21、F22的信號同步并進行對其處理。當U11、U12接收到非F21、F22發(fā)出的信號時，由于Q11、Q13、Q12、Q14的選頻作用而使C11、C12為高電平，信號處理回路不起作用，只有當U11、U12接收到F21、F22信號時，F21、F22及Q11、Q12都受U21(555)同源的脈沖控制，而使C11、C12兩端電壓變成相對平穩(wěn)的低電平，然后通過RC回路(R15、R17、C13、R16、R18、C15、R15’、R17’、C14、R16’、R18’、C16)及U13a、U13b對信號進行處理。再次，信號處理過程當人體由U12向U11方向運動時，人體同時反射F21、F22發(fā)射出的紅外線信號給U12、U11時，三極管Q16給出一個脈沖CP信號，由于R15＞R16，R15’＞R16’，因此，VR19、VR19’的電壓信號較VR110的信號要延時一些，由于U21比U11先接收信號，此時VR19＞VR19’，因此U13b給出一個高電平的U/D信號并觸發(fā)CD4516加1。如反方向運動在Q16給出一個脈沖信號的同時，U13b給出一個低電平的U/D信號則計數器減1。D14、C17、R114組成對U13a輸出的信號進行處理使其輸出一個穩(wěn)定的跳變電壓從而C18輸出一個穩(wěn)定的窄寬脈沖波形而決定CP信號的穩(wěn)定，LED11點亮時，表示人體或物體正通過感應器。
(10)部電路為加減可逆計數電路LED31、LED32、LED33、LED34的點燈狀態(tài)用于表示人體或物體進入的當前數目。并且，這些LED、Q31、Q32及周邊元件組成的作用為當LED四個燈全部為滅的狀態(tài)即表示進入的人體及物體個數為零時，使CI信號為高電平，計數器處于不計數狀態(tài)。只有當U/D信號為高電平時，即有人或物體進入時，CI為低電平計數器(CD4516)才處于計數狀態(tài)，只要有一個LED(LED31、LED32、LED33、LED34中的一個)點亮，都會使Q31處于導通狀態(tài)而使計數器處于計數狀態(tài)。MOS管及D31、R31、R310、C32組成一個延時電路當U13a通過Q16等電路產生一個CP脈沖并且計數器已計數后，而U13a輸出仍為高電平時，MOS管導通過而使Q31截止，CI為高電平，計數器處于不計數狀態(tài)，只有當人通過后，U13a輸出為低電平時，C32通過R31放電，MOS管截止而不影響Q31的工作，從而不影響計數器的工作，從而起到防止誤計數的作用。
本實用新型采用的電源為附圖3的(11)部分。當進入的人數為零時，LED31、LED32、LED33、LED34點滅，P1為低電平，Q41處于導通狀態(tài)，可控硅(SCR)截止，電流由A、B兩點進入通過整流橋、C41、R41對電路進行供電。當LED31、LED32、LED33、LED34有一只或一只以上的燈亮即進入了人體時，P1為高電平，然而，由于P2信號為(555)的第3腳提供的脈沖信號的反向信號，因此，Q42及Q41也處于不停的開關狀態(tài)，因此，可控硅器件SCR亦處于不停的開關狀態(tài)，由于開關頻率高，而且關的時間與開的時間相比所點比例很小(1/20左右)，因而不會影響人的視覺。當可控硅器件由導通變成截止時，電流通過L41、C41、R41對電路進行供電，這樣就形成了一個開關電源。復位開關K可用于感應器的復位之用，又可用于照明燈的開關之用，當K導通時，感應器電源被短路，感應器不工作，當K從導通到斷開時，感應器恢復工作并通過C31使CD4516的第九腳在K斷開的瞬間呈高電平從而使CD4516復位。
如附圖4所示，圓形套管，長為L，直徑為R，直徑R與長L的比在1/5-1/200之間。
如附圖5、附圖6所示，套管是狹長的，一端大，一端小，狹長套管的寬為R，長為L，R與L的比在1/5-1/200之間。
權利要求1.一種紅外線進、出感應器，是由外殼(1)、復位開關(2)、數量顯示窗口(3)、感應顯示窗口(4)、探測距離調整窗口(5)、紅外線發(fā)射與感應窗口(6)和電子電路(7)組成，電子電路是由紅外線接收及信號處理電路(8)、紅外線發(fā)射電路(9)、加減可逆計數電路(10)、電源電路(11)組成，其特征是在紅外線接收放大器件U11、U12之中的紅外線接收二極管上加裝空心管套(12)，管套后端是與之相接的紅外線接收放大器U11、U12，兩根空心管套平行。
2.根據權利要求1所述的紅外線進、出感應器，其特征是在紅外線接收及信號處理電路(8)中，采用接收到人體反射的兩路信號的時間差來識別物體的運動方向，并由紅外線發(fā)射電路(9)提供同步信號通過接收與處理電路來處理接收到的信號，紅外線接收及信號處理電路(8)通過U11、U12接收運動物體反射的兩路信號，這兩路信號包含了物體運動方向的時間差的信息，紅外線發(fā)射電路(9)的紅外線發(fā)射脈沖信號來控制Q11，Q13，Q12，Q14三極管，實現選頻作用，并使C11、C12得到一個較平穩(wěn)的包含一定時間差的低電平，從而使通過RC濾波器及U13等電路的處理得到所需的CP及U/D信號。
3.根據權利要求2所述的紅外線進、出感應器，其特征是紅外線發(fā)射部分，使用555集成塊做成占空比為1/20左右的信號發(fā)生器，通過三極管控制紅外線發(fā)射二極管F21、F22工作，U21(555)產生的脈沖波形控制Q11、Q13、Q12、Q14兩組三極管的導通與截止而達到與U11、U12接收放大紅外線發(fā)射管F21、F22的信號同步并進行對其處理。
4.根據權利要求1所述的紅外線進、出感應器，其特征是空心管R與L的比在1/5-1/200之間。
5.根據權利要求1所述的紅外線進、出感應器，其特征是紅外線二極管F21、F22上加裝定向空心管，并分別與U11、U12上的定向管相對應安裝在一起。
專利摘要本實用新型紅外線進、出感應器屬于一種感應控制器裝置,是由外殼和電子電路組成,電子電路是由紅外線接收及信號處理電路、紅外線發(fā)射電路、加減可逆計數電路、電源電路組成,在紅外線接收放大器件U
文檔編號G01J1/44GK2458608SQ00260790
公開日2001年11月7日 申請日期2000年12月29日 優(yōu)先權日2000年12月29日
發(fā)明者周霆 申請人:周霆