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用双元件热释电红外传感器制作夜间自动照明灯

作者:dolphin时间:2016-09-21

 用双元件热释电红外传感器制作夜间自动照明灯,既可照明,又可防盗(威慑作用)。电路结构如上图.电路如中图。

  1.传感器及信号放大部分
  
  传感器的输出电压如右图所示。只要人体移动。就能被检测到。

  为了扩大检测范围。需在传感器前安装菲涅尔透镜。传感器处于透镜的焦点处(如下图a)。所谓菲涅尔透镜。其光学作用与凸透镜一样,起会聚光线的作用;它是将凸透镜的凸面去掉。只保留凸面的曲线,这样可减少透镜的厚度和重量;从下图b剖面图可看出,菲涅尔透镜表面每个锯齿的表面曲线就是凸透镜表面曲线的一部分,且半径相同。

  在中图中。在无红外线射入时,传感器输出Vs为0.6~0.8V的偏置电压,当红外线射入传感器时,输出电压叠加在这个偏置电压上,约有0~10mVRMS~的变化量。

  运放ICla组成放大约400倍的带通滤波器,其电压放大倍数.Av=1+R4/R3≈417倍。人的运动频率约为l≈10Hz的程度,C3和R4构成低通滤波器,其高频截止频率fH=1/2πC3R4≈16Hz。C2和R3构成高通滤波器。其低频截止频率fL=1/2πC2R3≈0.66Hz。带通频率为0.66Hz~16Hz。R1和C1组成低通滤波器。用来除去来自外部电路的干扰,其高频截止频率fH=1/2πC1R1≈0.16Hz。

  2.明暗检测电路
  
  为了判别白天或黑夜,用CdS(硫化镉)光敏电阻来检测光线的强弱。左图a是其构造。左图b示出了其电阻与照度的关系。随照度的不同,其阻值在lOkΩ~1MΩ之间。在中图中。CaS接在电源VCC和C点之间。如果CdS的阻值减少,则C点电压升高。即明亮时阀值电压Vth高:调整VRl可改变明暗检测的灵敏度。

  运放IClb组成比较器,用R6、R7加入正反馈,使比较器具有约10mV的滞后电压Vh。Vh=R6(VoH-VoL)(R6+R7)≈10.5mV。中图中R6为1.5kΩ,R7为1MΩ,运放的高电平输出VOH为7.0V,低电平输出VOL为0V。

 3.亮灯时间的控制
  
  用555构成定时电路,定时时间5~60s可调。由VR2调节。设定时间Ton=1.1xC4(VR2+R8)=5.2~60.2s。

  当传感器检测到人体信号时,比较器IClb输出低电平。555输出高电平,使三极管Trl驱动继电器或蜂鸣器等,定时结束后555输出翻转为低电平,Trl截止。

  4.输出电路输出部分
  
  由三极管推动继电器吸合。利用其触点接通灯泡照明。为了吸收继电器线圈在断电时产生的冲击电流,以保护三极管不被击穿。在线圈两端并联了续流二极管D1;Dl的耐压应在继电器驱动电压的3倍以上(这里在30V以上)。电流容量在继电器的驱动电流以上(这里在20mA以上)。继电器RLl选用线圈电压9V、触点电流5A的小型继电器。



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