CN102289909A

CN102289909A - 电容电桥方式人体接近报警器

Info

Publication number: CN102289909A
Application number: CN2011102144278A
Authority: CN
Inventors: 刘昭利
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明属于安防、电子监控技术领域，是关于一种电容电桥方式人体接近报警器。该报警器由220V交流电、12V直流电源、电容式电桥电路、信号检测电路、信号放大电路及声光报警电路组成。市场上有些成品监控装置或设施存在着一定的缺陷，本发明是为了解决或弥补市面上各类监控装置存在有些缺憾及售价较高等问题而设计。本发明用于探测设防区域是否有人体进入的一种监控报警装置，主要功能和作用是：1.监控方式灵活多样，不受监控区域大小或物品性质等因素限制；2.有警情发生时，监控装置的声、光报警动作干脆、利落；3.解决无实质性险情的误报和有危险警情漏报等问题；4.报警器的有4个监控通道可以同时使用，也可以根据需要使用部分监控通道。

Description

电容电桥方式人体接近报警器

技术领域

本发明属于安防、电子监控技术领域，是关于一种电容电桥方式人体接近报警器。

背景技术

市场上的监控报警装置种类很多，获取警情的方式主要有：一是市场占有率最大的红外传感器为探头(热释电效应器件加菲涅尔透镜)制造的报警器；二是以车载为代表的，用防震动、防撬动、防噪音的振动位移传感器制造的报警器；三是少量用触摸、感应探头、微波探头制造的报警器等。虽然这些报警器在很多领域防范的霸主地位和积极作用不容质疑，但它们在实际使用中也确实存在一些问题。

市场上有些成品监控装置或设施存在着一定的缺陷，本发明是为了解决或弥补市面上各类监控装置存在有些缺憾及售价较高等问题而设计。

本发明所述的电容电桥方式人体接近报警器是经过多种方案试验、比较和分析，本发明仅使用少量常用电子元件实现了预期目的。以下详细说明这种电容电桥方式人体接近报警器的有关制作技术。

发明内容

发明目的及有益效果：市场上有些成品监控装置或设施存在着一定的缺陷，本发明是为了解决或弥补市面上各类监控装置存在有些缺憾及售价较高等问题而设计。本发明主要用于探测设防区域是否有人体进入的一种监控报警装置，主要功能和作用有：

1.监控方式灵活多样，不受监控区域大小或物品性质等因素限制；

2.有警情发生时，报警器的声、光报警动作干脆、利落；

3.解决无实质性险情的误报和有危险警情漏报等问题；

4.报警器有4个监控通道可以同时使用，也可以根据需要使用部分监控通道。

技术特征：电容电桥方式人体接近报警器，由220V交流电、12V直流电源、电容式电桥电路、信号检测电路、信号放大电路及声光报警电路组成，其特征包括：

电容式电桥电路由4只电容C1～C4组成，其连接特征是：电容C1的一端和电容C3的一端同接220V交流电的火线端L，电容C1的另一端接信号检测电路的a点，电容C3的另一端接信号检测电路的b点；电容C2的一端和电容C4的一端同接220V交流电的零线端N，电容C2的另一端接信号检测电路的a点，电容C4的另一端接信号检测电路的b点；

信号检测电路由4只肖特基二极管D1～D4组成全桥整流电路，其连接特征是：全桥整流电路的正极输出端接PNP型硅晶体管VT1的基极，全桥整流电路的负极输出端接电路地GND；

信号放大电路及声光报警电路由PNP型硅晶体管VT1、NPN型硅晶体管VT2、蜂鸣器HA、红色发光二极管LED组成，其连接特征是：PNP型硅晶体管VT1的发射极接电路正极VCC，PNP型硅晶体管VT1的集电极接NPN型硅晶体管VT2的基极，NPN型硅晶体管VT2的集电极同接蜂鸣器HA的负极和红色发光二极管LED的负极；蜂鸣器HA的正极和红色发光二极管LED的正极同接电路正极VCC，NPN型硅晶体管VT2的发射极接电路地GND。

其他电路的组成及电路中元器件之间的连接关系

12V直流电源由电源变压器B、硅整流二极管D5和滤波电容C5组成半波整流电源，其连接特征是：电源变压器B的初级线圈L1接220V交流电，电源变压器B的次级线圈L2的一端接硅整流二极管D5的正极，硅整流二极管D5的负极和滤波电容C5的正极接电路正极VCC，电源变压器B的次级线圈L2的另一端和滤波电容C5的负极同接电路地GND。

电路工作原理：该电容电桥方式人体接近报警器由220V交流电、直流电源、电容式电桥和信号检测电路、信号放大电路及声光报警电路组成。报警器采用电容电桥方式作为触发控制，由于4只电容的容量相等，故a、b两点的电位相等，4只肖特基二极管D1～D4组成的全桥整流电路无信号输出，这时复合晶体管VT1～VT2处于截止状态，蜂鸣器HA不发声。当有人体接近4只电容C1～C4组成的电桥电路时，由于人体分布电容和感应的作用，打破了4只电容组成电桥电路原有的平衡状态，人体的分布电容能使4只电容中的任何1只电容容量增加，均可使a、b两点的电位不再相等，4只肖特基二极管D1～D4整流电路就会有电压信号输出，接着使两只硅晶体管VT1、VT2导通，使得蜂鸣器HA发声、红色发光二极管LED被点亮。该报警器可同时设置4个通道或设置部分通道。

电容式电桥和信号检测电路由4只电容C1～C4、4只肖特基二极管D1～D4组成；信号放大电路及声光报警电路由PNP型硅晶体管VT1、NPN型硅晶体管VT2、蜂鸣器HA、发光二极管LED组成；

直流电源由电源变压器B、硅整流二极管D5和滤波电容C5组成，220V交流电经过电源变压器B降压，硅整流二极管D5和电解电容C5滤波后，为报警器提供12V直流工作电源。

附图说明

附图1是本发明提供一个电容电桥方式人体接近报警器的实施例电路工作原理图；附图1中的12V直流电源的负极与电路地GND相连。

具体实施方式

按照附图1所示用电容电桥方式人体接近报警器的电路工作原理图和附图说明，并且按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间的连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求进行实施即可实现本发明。

元器件的选择及其技术参数

C1～C4为高频瓷介电容，容量为100PF，要求4只电容C1～C4的容量完全相等、且耐压≥400V；C5为滤波电容，要求电解电容的容量为470μF/25V；

D1～D4为肖特基二极管，要求耐压≥20V；D5为普通硅整流二极管，型号为1N4001；LED为￠5红色发光二极管；

VT1为PNP型硅晶体管，选用型号2SC9012，要求β≥200；VT2为NPN型硅晶体管，选用型号为2SC9013，要求β≥200；

B为电源变压器，初级线圈L1电压为220V，次级线圈L2电压为15V，功率要求≥2W；HA为蜂鸣器，要求内部自带音源电子线路，电压范围9～12V。

制作要点：4只电容C1～C4的容量要求完全相等，否则信号检测电路上a、b两点的电位不能保持等电位；并且4只电容C1～C4的容量不能大于标称容量的10％，否则影响人体感应的灵敏度；为了提高信号检测电路的灵敏度，整流二极管D1～D4必须使用正向压降很小的肖特基二极管，否则也将大幅度影响检测电路的灵敏度。

电路调试：电容电桥方式人体接近报警器的电路只要是使用的电子元器件性能完好，按照附图1所示元器件的连接关系进行焊接，并对物理接线认真核对和检查，且在安装、焊接无误后，电路基本上不需要调试即能正常工作。

调试中若发现电路接通交流电电源后，蜂鸣器HA、红色发光二极管LED就开始工作，这说明电路中的a、b两点的电位不相等，可以将电容C1～C4中的任意两只对调一下，或用电容表重新检测4只电容C1～C4的容量是否相等。

使用方法：要求连接4只电容C1～C4的每个监控通道的引线长度≤4m，否则将影响报警器的可靠性；安装时要特别注意安全，因报警器的工作是通过人体分布电容感应而影响电容电桥的平衡，所以，在安装时可以将4只电容C1～C4(4个探头)辅以绝缘材料包裹，以确保人身的安全。

Claims

1.一种电容电桥方式人体接近报警器，由220V交流电、12V直流电源、电容式电桥电路、信号检测电路、信号放大电路及声光报警电路组成，其特征包括：

2.根据权利要求1所述的电容电桥方式人体接近报警器，12V直流电源由电源变压器B、硅整流二极管D5和滤波电容C5组成半波整流电源，其连接特征是：电源变压器B的初级线圈L1接220V交流电，电源变压器B的次级线圈L2的一端接硅整流二极管D5的正极，硅整流二极管D5的负极和滤波电容C5的正极接电路正极VCC，电源变压器B的次级线圈L2的另一端和滤波电容C5的负极接电路地GND。