CN1020839C

CN1020839C - 全自动电子节能开关

Info

Publication number: CN1020839C
Application number: CN92107340A
Authority: CN
Inventors: 郑家林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-03-28
Filing date: 1992-03-28
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2007-03-28
Also published as: CN1064583A

Abstract

本发明涉及一种用于控制照明的全自动电子开关，它采用微波传感器作为探头，其输出经采样比较器接一个延时电路，由光敏元件构成的光接收器接门电路组成的光比较器的一输入端，光比较器的输出和延时电路的输出分别接逻辑比较电路的两个输入端，逻辑比较电路的输出接照明灯的开关控制电路，同时反馈接光比较器的另一输入端。本发明装置能使所控的照明灯白天不亮，夜晚无人时不亮，人来灯亮，人离后自动关灭，节电率达95%以上，适用于任何公共场所的照明灯的控制。

Description

本发明涉及一种用于控制照明的电子开关，特别是一种全自动电子开关。

目前用于控制照明灯亮灭的全自动电子开关有主动红外式和被动红外式全自动电子开关，前者由红外发射装置和红外接收装置组成，但它的控制范围小，只是发射装置与接收装置之间的空间中的一条线，且其安装位置不能太高，易人为损坏，若为了提高控制范围，则需同时装配几套这样的装置才行，故其成本高，费用大;后者靠接收人体的红外信号来控制照明灯的亮灭，该装置线路复杂，价格昂贵，若控制宾馆、饭店的自动门还尚可，而控制公共场所的长明灯则如同用高射炮打蚊子，得不偿失。另外还有声控自动电子开关，它靠接收声音信号来控制照明灯的亮灭，其控制难度大，若灵敏度高则易误触发导致照明灯长明，若灵敏度低则人来灯还不亮，且在夜深人静时人为地发出声音不符合人们的习惯，特别是对于陌生人来说无法想到去用声音来控制照明灯的亮灭，推广难度大。此外，国内外现在使用较多的是半自动延时电子开关，它由延时器和手触开关组成，使用时需用手触动手触开关使照明灯点亮，经延时器延时后自动熄灭，这种电子开关使用不太方便，尤其在人们的双手拿满东西时或在漆黑的楼道中去触摸手触开关时难度更大，且照明灯的点亮时间由延时器的延时时间决定，既使人在照明灯下活动需要照明时，照明灯仍自动熄灭，除非再次去触摸手触开关才能点亮。这种半自动电子开关由于需用手经常触动，容易损坏，寿命短，修理和更换很不方便。

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种使用方便，价格低廉，性能可靠的全自动电子节能开关。

本发明的技术解决方案（如图1框图）：

本发明装置包括有微波传感器和采样比较器，其微波传感器的输出接采样比较器的输入，本发明的特点是，采样比较器的输出与延时电路的输入连接，延时电路将采样比较器件的每次的输出信号作为本身的触发信号而开始延时，延时电路开始延时的同时向下一级送出触发信号，延时电路的输出与逻辑比较电路的一路输入连接，逻辑比较电路的另一路输入与由门电路组成的光比较器的输出连接，光比较器的一输入端接由光敏元件构成的光接收器的输出，逻辑比较电路的输出接照明灯的开关控制电路，同时反馈接光比较器的另一输入端，光比较器接收到光接收器的强光信号时，该强光信号不包括由本发明装置控制的照明灯所发出的强光信号，输出一个闭锁信号，逻辑比较电路接收该闭锁信号就将照明灯的开关控制电路闭锁，使照明灯处于关断状态，光比较器接收到光接收器的暗光信号时，或者本发明装置控制的照明灯处于亮的状态时，光比较器输出一个非锁定信号给逻辑比较电路，使得逻辑比较电路的输出由延时电路的输出信号决定，从而使本发明装置所控制的照明灯的通断通过微波传感器接收有无活动信号来决定。

本发明装置由于采用微波传感器，使得控制范围增大，死角小，任何人只要进入微波传感器的控制范围均能使照明灯开启，由于采用延时电路，使得人在所控制照明灯下长时间活动时灯始终处于长明状态，解决了半自动延时电子开关不管有人无人总要自动关断照明灯的缺陷，由于使用了光接收器和光比较器，使得所控照明灯白天处于常灭状态，晚上只受人的活动信号控制。本发明装置使所控照明灯白天不亮，夜晚无人时不亮，人来灯亮，人离后自动关灭，节电率达95%以上，可彻底解决长明灯的浪费问题，适用于公共走廊、楼梯、公共厕所、水房及仓库、书库等需要照明而无专人管理的任何场所，综合用电时间半小时即可解决一天24小时的照明，其自动化程度和方便程度是目前国内外任何一种电子开关所不能达到的。本发明装置线路简单，性能可靠，成本低廉，适用面广，使用寿命长，节能效果显著，具有明显的社会效益和经济效益。

下面结合附图进一步描述。

图1是本发明装置的原理框图;

图2是本发明装置一种实施例的电原理图;

图3是本发明装置另一实施例的电原理图;

图4是本发明装置的微波传感器电原理图。

如图2、4，微波传感器A、B电路相同，均由电阻R₁-R₈，电容C₀-C₃，晶体管BG₁、BG₂，电感L和微波发射接收天线T组成，它安装在人经常出入的道口上或迎面的墙壁上，天线T的方向应与人活动方向垂直。微波传感器通过天线T向空间发射出一个稳定的电磁波，当有人进入微波传感器附近时，对其发出的电磁波产生扰动，形成多普勒效应，微波传感器就输出一个随人体活动变化的放大的电压信号，送入采样比较器进行采样比较。采样比较器可以是单路，也可以是多路，在采用多路采样比较器时，其各路输入分别接各自的微波传感器，其输出并接在一起接后级的延时电路的输入。图2为两路采样比较器，它们分别由电容C₄，电阻R₉-R₁₂，R₁₇，二极管D₁，运放IC₁和电容C₅，电阻R₁₃-R₁₆，R₁₈，二极管D₂，运放IC₂组成，采样比较器将微波传感器A或B接收到的人体活动信号变成低电压信号使由电阻R₁₉、电容C₆、与非门G₁组成的延时电路处于延时状态，延时电路在延时状态时使逻辑比较电路在光比较器没有发出闭锁信号时始终对下一级照明灯开关控制电路发出开的指令，逻辑比较电路由与非门G₃组成，它的一个输入接由与非门G₂和电阻R₂₀组成的光比较器的输出，它的另一个输入接延时电路中G₁的输出，光比较器中与非门G₂的另一个输入接由光敏电阻R_g构成的光接收器的输出，G₂的另一个输入与逻辑比较电路G₃的输出连接，对光比较器进行自锁，逻辑比较电路G₃的输出接由与非门G₄、晶体管BG₃、继电器J、二极管D₃组成的照明灯开关控制电路，其继电器J的常开触点作为照明灯的通断开关。当白天或外界光照度足够时（本发明装置所控的照明灯的光亮除外），光接收器R_g呈低阻状，使光比较器G₂的输入端13脚为高电平，此时分两种情况，一、若照明灯已关灭，说明逻辑比较电路G₃的输出为高电平，即G₂的输入12脚亦为高电平，则G₂的输出为低电平，使逻辑比较电路G₃的输出始终保持高电平，故使所控制照明灯在白天或外界光照度足够时始终关灭;二、若照明灯处于亮的状态，则说明逻辑比较电路G₃的输出为低电平，则使得G₂的输出为高电平，这时，逻辑比较电路G₃的输出决定于它的6脚输入端，即决定于延时电路G₁的输出，也就是说受人体活动信号的控制，只有当人离开的时间超过延时电路的延时时间后，照明灯自动关灭便回到上述第一种情况。当夜晚或白天光照度不够时，光接收器R_g为高阻状态，光比较器G₂的输入端13脚为低电平，则G₂的输出始终为高电平，故使逻辑比较电路G₃的输出只受其6脚输入端控制，即受延时电路G₁的输出控制，换句话说，是受人体活动信号的控制。此时，若微波传感器A、B有效范围内无人活动时，采样比较器IC₁、IC₂的反相输入端电压均比它们各自的正相输入端电压低，其各自的输出均为高电平，这时分两种情况，一、若所控照明灯亮时，延时电路通过其电阻R₁₉对电容C₆充电，直至使延时电路G₁的输入达到翻转电压时，G₁输出低电平，使逻辑比较电路G₃输出高电平，即照明灯开关控制电路中的G₄输出低电平，晶体管BG₃截止，继电器J失电，照明灯关灭;二、若所控照明灯已关灭时，由于此时采样比较器IC₁、IC₂的输出均为高电平，则延时电路G₁的输入端必为高电平，G₁的输出始终为低电平，使照明灯在无人状态下一直保持关灭。若有人进入微波传感器A或B的有效范围时，微波传感器A或B输出一个电压信号，使采样比较器IC₁或IC₂的反相输入端电压高于其正相输入端电压，此时，IC₁或IC₂输出低电平，将延时电路中电容C₆上的电压放掉，即延时电路G₁的输入端变成低电平，其输出由低电平变为高电平，则逻辑比较电路G₃输出低电平，G₄输出高电平，BG₃导通，继电器J吸合，照明灯点亮，若人在微波传感器A或B的有效范围内一直活动，则灯一直处于长明状态，只有当人离开的时间超过延时电路的延时时间后，延时电路G₁的输入端由于C₆被充电恢复高电平，使照明灯自动关灭，达到人来灯亮，人离灯灭的节能和方便效果。

图3是本发明装置的另一实施例，其所接的微波传感器A、B线路仍如图4，其采样比较器仍为两路采样比较器，分别由电容C₇、电阻R₂₁、R₂₂、R₂₅，二极管D₄，或非门G₅和电容C₈、电阻R₂₃、R₂₄、R₂₆，二极管D₅、或非门G₆组成，延时电路由电阻R₂₇、电容C₉和或非门G₈的2脚输入端组成，逻辑比较电路由或非门G₈构成，光接收器仍为光敏电阻R_g，光比较器由或非门G₇和电阻R₂₈组成，照明灯的开关控制电路由晶体管BG₄，二极管D₆和继电器J组成。图3电路的工作原理和动作过程与图2基本相同，只是它采用或非门电路来实现的，故省略。

Claims

1、一种全自动电子节能开关，它包括有微波传感器和采样比较器，微波传感器的输出接采样比较器的输入，其特征在于采样比较器的输出与延时电路的输入连接，延时电路将采样比较器的每次的输出信号作为本身的触发信号而开始延时，延时电路开始延时的同时向下一级送出触发信号，延时电路的输出与逻辑比较电路的一路输入连接，逻辑比较电路的另一路输入接由门电路组成的光比较器的输出，光比较器的一输入端与由光敏元件构成的光接收器的输出连接，逻辑比较电路的输出接照明灯的开关控制电路，同时反馈接光比较器的另一输入端，光比较器接收到光接收器的强光信号时，该强光信号不包括由本发明装置控制的照明灯所发出的强光信号，输出一个闭锁信号，逻辑比较电路接收该闭锁信号就将照明灯的开关控制电路闭锁，使照明灯处于关断状态；光比较器接收到光接收器的暗光信号时，或者本发明装置控制的照明灯处于亮的状态时，光比较器输出一个非锁定信号给逻辑比较电路，使得逻辑比较电路的输出由延时电路的输出信号决定，从而使本发明装置所控制的照明灯的通断通过微波传感器接收有无活动信号来决定。

2、按权利要求1所述的全自动电子节能开关，其特征在于采样比较器可以是单路，也可以是多路，在采用多路采样比较器时，其各路输入分别接各自的微波传感器，其输出并接在一起接后级的延时电路的输入。