一種超聲波多普勒?qǐng)?bào)警器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種超聲波多普勒?qǐng)?bào)警器。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展起來的一種高新技術(shù)，超聲波具有頻率高(20KHz以上)、繞射小、方向性好以及穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)，已引起科技工作者的廣泛關(guān)注。當(dāng)超聲波遇到障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生反射形成反射波，倘若遇到移動(dòng)物體還能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，這就為報(bào)警器的研宄開拓了新的領(lǐng)域，研制了各種不同用途和功能的報(bào)警器。
[0003]目前，市場(chǎng)上用得較多的是熱釋電紅外報(bào)警器、氣體報(bào)警器和煙霧報(bào)警器等，紅外報(bào)警器的紅外穿透力較差，使得人體的紅外輻射容易被其它物體阻擋不易被探測(cè)到，氣體報(bào)警器和煙霧報(bào)警器的適用范圍較小，不能有效地探測(cè)盜賊的偷竊活動(dòng)。在日常生活中，我們一旦發(fā)現(xiàn)盜賊在偷竊時(shí)，都有會(huì)一定的行為表現(xiàn)，即避免不了移動(dòng)。如果我們能探測(cè)到這個(gè)移動(dòng)信號(hào)，并發(fā)出與移動(dòng)信號(hào)響應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，那么我們就能有效地進(jìn)行報(bào)警，捉拿住盜賊。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的超聲波報(bào)警器存在著報(bào)警范圍較小，尤其對(duì)移動(dòng)目標(biāo)不能進(jìn)行有效地報(bào)警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)的一種超聲波多普勒?qǐng)?bào)警器，采用超聲波結(jié)合多普勒效應(yīng)技術(shù)，使設(shè)定的區(qū)域內(nèi)對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并即時(shí)發(fā)出與移動(dòng)信號(hào)響應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，有效、及時(shí)地進(jìn)行報(bào)警，防范和緝拿盜賊，將報(bào)警信號(hào)無(wú)線發(fā)送實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警，可廣泛應(yīng)用于銀行、商場(chǎng)和博物館等活動(dòng)場(chǎng)所或住宅區(qū)域的防盜報(bào)警。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種超聲波多普勒?qǐng)?bào)警器，其特點(diǎn)是該報(bào)警器由超聲波穩(wěn)頻振蕩驅(qū)動(dòng)發(fā)送模塊與超聲波聲電轉(zhuǎn)換接收放大模塊、差頻信號(hào)檢波模塊、放大模塊、整流模塊、比較模塊和射頻輸出報(bào)警模塊依次串接構(gòu)成，所述超聲波穩(wěn)頻振蕩驅(qū)動(dòng)發(fā)送模塊為超聲波發(fā)射器和三極管組成輸出40KHz超聲波的正反饋穩(wěn)頻振蕩電路；所述超聲波聲電轉(zhuǎn)換接收放大模塊由陶瓷振子換能器和運(yùn)算放大器組成，陶瓷振子換能器將反射的40KHz超聲波信號(hào)接收后經(jīng)運(yùn)算放大器得到兩級(jí)放大的混合信號(hào)；所述差頻信號(hào)檢波模塊采用二極管檢波電路將混合信號(hào)中的偏移頻率信號(hào)濾出；所述放大模塊將濾出的偏移頻率信號(hào)放大后得到交流電壓；所述整流模塊將輸入的交流電壓經(jīng)倍壓整流為直流電壓后接入比較模塊；所述比較模塊將輸入的直流電壓與鉗控電壓比較，并將檢測(cè)到的移動(dòng)信號(hào)輸入射頻輸出報(bào)警模塊；所述射頻輸出報(bào)警模塊由單穩(wěn)態(tài)D觸發(fā)器、無(wú)線發(fā)送電路和設(shè)有蜂鳴器、LED燈的報(bào)警控制電路組成，單穩(wěn)態(tài)D觸發(fā)器由輸入的移動(dòng)信號(hào)觸發(fā)后啟動(dòng)蜂鳴器和LED燈進(jìn)行聲光報(bào)警，并由無(wú)線發(fā)送電路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有成本低廉，靈敏度高，探測(cè)距離遠(yuǎn)，穩(wěn)定性好以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于銀行、商場(chǎng)和博物館等活動(dòng)場(chǎng)所或住宅區(qū)域內(nèi)對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，必要時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，有效地緝拿盜賊，將報(bào)警信號(hào)無(wú)線發(fā)給管理員可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]參閱附圖1，本發(fā)明由超聲波穩(wěn)頻振蕩驅(qū)動(dòng)發(fā)送模塊I與超聲波聲電轉(zhuǎn)換接收放大模塊2、差頻信號(hào)檢波模塊3、放大模塊4、整流模塊5、比較模塊6和射頻輸出報(bào)警模塊7依次串接構(gòu)成。所述超聲波穩(wěn)頻振蕩驅(qū)動(dòng)發(fā)送電路I由超聲波發(fā)射器T40-16和兩個(gè)低頻小功率三極管2SC9013組成，三極管QjP Q 2構(gòu)成兩級(jí)共射放大電路，超聲波發(fā)射器T40-16連接在共射放大電路的基極和集電極之間構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)頻振蕩器電路，使超聲波發(fā)射器具有正反饋?zhàn)饔?，向空間發(fā)射出40KHz的超聲波信號(hào)。所述超聲波聲電轉(zhuǎn)換接收放大模塊2由超聲波接收器、陶瓷振子換能器和運(yùn)算放大器組成，超聲波接收器將反射回來的40KHz超聲波信號(hào)接收后經(jīng)陶瓷振子換能器和運(yùn)算放大器后得到兩級(jí)放大的混合信號(hào)，運(yùn)算放大器采用TLC2274芯片的兩級(jí)放大，經(jīng)陶瓷振子換能器轉(zhuǎn)換成40KHz的脈沖信號(hào)非常微弱，無(wú)法進(jìn)行后面的檢測(cè)，需通過運(yùn)算放大器的兩級(jí)放大330~3660倍左右。所述差頻信號(hào)檢波模塊3采用二極管檢波電路將偏移頻率即移動(dòng)信號(hào)從混合信號(hào)中過濾出來，二極管檢波電路由檢波二極管、高頻濾波電容、負(fù)載電阻和耦合電容組成。所述放大模塊4采用TLC2274芯片對(duì)偏移信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)放大約1500倍左右。所述整流模塊5采用整流二極管和電容器組成的倍壓整流將較低的交流電提升為較高的直流電壓，然后通過電壓跟隨器輸至下一級(jí)，以“隔離”掉前后級(jí)之間的影響。所述比較模塊6將輸入的直流電壓與比較器中的鉗控電壓進(jìn)行比較，如鉗控電壓為2V，若輸入的直流電壓大于2V，則說明檢測(cè)到移動(dòng)信號(hào)，比較模塊6則將該移動(dòng)信號(hào)輸入射頻輸出報(bào)警模塊7啟動(dòng)報(bào)警模式；反之，若輸入的直流電壓小于2V，則說明沒有檢測(cè)到移動(dòng)信號(hào)，則積分后的電壓將開始放電、衰減，通過調(diào)節(jié)比較電壓以調(diào)整探測(cè)靈敏度和穩(wěn)定度。所述射頻輸出報(bào)警模塊7由單穩(wěn)態(tài)D觸發(fā)器、報(bào)警控制電路和無(wú)線發(fā)送電路組成，射頻輸出報(bào)警模塊7將輸入的移動(dòng)信號(hào)由D觸發(fā)器啟動(dòng)蜂鳴器和LED燈進(jìn)行聲光報(bào)警，其燈亮?xí)r間可以通過將D觸發(fā)器與電容和電阻的組合連接來調(diào)節(jié)，無(wú)線發(fā)送電路采用PT2262芯片和315M的無(wú)線發(fā)送模塊，由PT2262芯片觸發(fā)315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)送報(bào)警信號(hào)，由無(wú)線發(fā)送電路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。
[0010]本發(fā)明是這樣對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警的:首先超聲波穩(wěn)頻振蕩驅(qū)動(dòng)發(fā)送模塊I發(fā)送超聲波信號(hào)到設(shè)定的監(jiān)控區(qū)域，超聲波信號(hào)遇到障礙物反射超聲波信號(hào)，如果障礙物是移動(dòng)物體，比如盜賊，根據(jù)多普勒效應(yīng)移動(dòng)物體反射的超聲波信號(hào)會(huì)發(fā)生頻率變化，這些信號(hào)稱為偏移頻率信號(hào)或移動(dòng)信號(hào)。然后反射的超聲波信號(hào)即移動(dòng)信號(hào)由超聲波聲電轉(zhuǎn)換接收放大模塊2接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由于超聲波聲電轉(zhuǎn)換接收放大模塊2接收的信號(hào)是包含移動(dòng)信號(hào)的混合信號(hào)，需要通過差頻信號(hào)檢波模塊3從中過濾出移動(dòng)信號(hào)，該移動(dòng)信號(hào)非常微弱，需要通過放大模塊4對(duì)此信號(hào)進(jìn)行放大，并通過整流模塊5把較低的交流電壓倍壓整為較高的直流電壓。然后將該直流電壓與比較模塊6的鉗控電壓進(jìn)行比較，如果該直流電壓比鉗控電壓大，則輸出報(bào)警信號(hào)到射頻輸出報(bào)警模塊7，調(diào)節(jié)鉗控電壓以協(xié)調(diào)靈敏度和穩(wěn)定度，最后由射頻輸出報(bào)警模塊7將接收到報(bào)警信號(hào)通過LED報(bào)警燈和蜂鳴器進(jìn)行聲光報(bào)警，并通過無(wú)線發(fā)送電路以無(wú)線電波的形式發(fā)送實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。
[0011]以上只是對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，并非用以限制本專利，凡為本發(fā)明等效實(shí)施，均應(yīng)包含于本專利的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超聲波多普勒?qǐng)?bào)警器，其特征在于該報(bào)警器由超聲波穩(wěn)頻振蕩驅(qū)動(dòng)發(fā)送模塊與超聲波聲電轉(zhuǎn)換接收放大模塊、差頻信號(hào)檢波模塊、放大模塊、整流模塊、比較模塊和射頻輸出報(bào)警模塊依次串接構(gòu)成，所述超聲波穩(wěn)頻振蕩驅(qū)動(dòng)發(fā)送模塊為超聲波發(fā)射器和三極管組成輸出40KHZ超聲波的正反饋穩(wěn)頻振蕩電路；所述超聲波聲電轉(zhuǎn)換接收放大模塊由陶瓷振子換能器和運(yùn)算放大器組成，陶瓷振子換能器將反射的40KHz超聲波信號(hào)接收后經(jīng)運(yùn)算放大器得到兩級(jí)放大的混合信號(hào)；所述差頻信號(hào)檢波模塊采用二極管檢波電路將混合信號(hào)中的偏移頻率信號(hào)濾出；所述放大模塊將濾出的偏移頻率信號(hào)放大后得到交流電壓；所述整流模塊將輸入的交流電壓經(jīng)倍壓整流為直流電壓后接入比較模塊；所述比較模塊將輸入的直流電壓與鉗控電壓比較，并將檢測(cè)到的移動(dòng)信號(hào)輸入射頻輸出報(bào)警模塊；所述射頻輸出報(bào)警模塊由單穩(wěn)態(tài)D觸發(fā)器、無(wú)線發(fā)送電路和設(shè)有蜂鳴器、LED燈的報(bào)警控制電路組成，單穩(wěn)態(tài)D觸發(fā)器由輸入的移動(dòng)信號(hào)觸發(fā)后啟動(dòng)蜂鳴器和LED燈進(jìn)行聲光報(bào)警，并由無(wú)線發(fā)送電路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超聲波多普勒?qǐng)?bào)警器，其特點(diǎn)是該報(bào)警器由超聲波發(fā)送模塊與聲電轉(zhuǎn)換接收放大模塊、檢波模塊、放大模塊、整流模塊、比較模塊和報(bào)警模塊依次串接構(gòu)成，所述超聲波發(fā)送模塊輸出40KHz超聲波；所述聲電轉(zhuǎn)換接收放大模塊將反射的40KHz超聲波信號(hào)接收后放大；所述檢波模塊濾出偏移頻率信號(hào)；所述比較模塊將檢測(cè)到的移動(dòng)信號(hào)輸入報(bào)警模塊；所述報(bào)警模塊由觸發(fā)器、無(wú)線發(fā)送電路組成，觸發(fā)器由輸入的移動(dòng)信號(hào)觸發(fā)后進(jìn)行聲光報(bào)警，并由無(wú)線發(fā)送電路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，成本低廉，靈敏度高，探測(cè)距離遠(yuǎn)，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，將報(bào)警信號(hào)無(wú)線發(fā)給管理員可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。
【IPC分類】G08B13-16, G01S15-52
【公開號(hào)】CN104794840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510167651
【發(fā)明人】郎權(quán)明, 張冰, 郭方敏
【申請(qǐng)人】華東師范大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月10日