CN103700203B - 光控型门磁传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光控型门磁传感器，其中包括：整流换向单元、分压单元和电压控制单元，所述电压控制单元分别与所述分压单元和整流换向单元相连，所述分压单元与所述整流换向单元相连，所述整流换向单元具有两个接线端分别与门禁接口相连，所述分压单元具有光敏器件，在亮光环境下减小所述电压控制单元与所述分压单元的连接点的电压，以使得所述电压控制单元截止；在暗光环境下增加所述电压控制单元与所述分压单元的连接点的电压，以使得所述电压控制单元导通。本发明可以及时地对基站内的亮光环境进行反应，有效地探测出人进入基站开门或使用灯光的情况，而且无需安装电源。

Description

光控型门磁传感器

技术领域

本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种光控型门磁传感器。

背景技术

移动基站的环境监控常用门磁传感器来检测是否有人进入基站，为防止被剪线或者安装接触不良的情况，常用门磁传感器以常闭型为主，当这种门磁传感器时如果基站的门关闭，则门磁开关为短路状态；而基站的门开启时，门磁开关为开路状态。这种检测方式存在一定的缺陷，例如有些非法侵入者可以通过破门或者破坏墙壁的方式进入基站，而不直接打开基站的门，则会使门禁监控无法发挥实质的监控作用，而导致基站内部被破坏或者设备被盗等恶性事件。

目前，也有单位尝试在基站内使用人体红外传感器的方式来探测是否有人进入基站，但这种传感器主要设计为家用或办公场所使用，而基站的机房由于空调工作异常出现高温时，容易造成这种传感器发生误报的情况，而且更重要的原因是这种人体红外传感器需要外接电源，安装时需要考虑到布线空间和安全等问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种光控型门磁传感器，能够对人进入基站的开门或者使用灯光的情况进行有效探测，传感器加装或者替代原门磁开关安装时工作简单，且尽量避免误报的情况发生。

为实现上述目的，本发明提供了一种光控型门磁传感器，包括：整流换向单元、分压单元和电压控制单元，所述电压控制单元分别与所述分压单元和整流换向单元相连，所述分压单元与所述整流换向单元相连，所述整流换向单元具有两个接线端分别与门禁接口相连，所述分压单元具有光敏器件，在亮光环境下减小所述电压控制单元与所述分压单元的连接点的电压，以使得所述电压控制单元截止；在暗光环境下增加所述电压控制单元与所述分压单元的连接点的电压，以使得所述电压控制单元导通。

进一步的，所述电压控制单元为增强型场效应管，所述增强型场效应管的栅极与所述分压单元连接。

进一步的，所述分压单元包括串联的上臂电阻和下臂电阻，所述增强型场效应管的栅极连接在所述上臂电阻和下臂电阻之间，所述下臂电阻为光敏电阻。

进一步的，所述整流换向单元为全桥整流电路，包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，其中所述第四二极管的负极与第一二极管的正极相连，第三二极管的负极与第二二极管的正极相连，所述第四二极管的正极与第三二极管的正极相连，第一二极管的负极与第二二极管的负极相连。

进一步的，所述第四二极管的负极与第一二极管的正极的连接点和所述第三二极管的负极与第二二极管的正极的连接点分别引出两个接线端与所述门禁接口相连，所述电压控制单元的正极和负极分别连接在所述第一二极管的负极与第二二极管的负极的连接点和所述第四二极管的正极与第三二极管的正极的连接点。

进一步的，还包括门磁开关，所述门磁开关串联在所述分压单元和所述整流换向单元之间。

基于上述技术方案，考虑到基站内部光线较暗，而进入基站的不法分子需要在可以看清物体的亮光环境下才方便进行盗窃，因此本发明利用分压单元中的光敏器件对亮光环境进行反应，通过改变电压控制单元与分压单元的连接点的电压，以使得电压控制单元截止，进而使门禁端口处于高阻状态，触发门禁端口告警。这样就可以及时地对基站内的亮光环境进行反应，有效地探测出人进入基站使用灯光的情况，而且本发明光控型门磁传感器无需安装电源，其可以利用门禁端口自身的工作电压进行工作，在安装时只需将光控型门磁传感器的两个引线与门禁端口相连即可，而且由于其与原门磁告警状态一致，也无需重新布线或增加外围电路。因此安装简便，使用安全，且省去电源线等空间的占用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明光控型门磁传感器的一实施例的结构示意图。

图2为图1实施例的一种具体实现的电路图。

图3为本发明光控型门磁传感器实施例所接的门禁端口的工作原理图。

图4为本发明光控型门磁传感器的另一实施例的结构示意图。

图5为图4实施例的一种具体实现的电路图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

基站内部通常光线较暗，而非法分子无论从门进入还是破墙而入，其目的均为盗窃或内部设备，而要实现这个目的必然需要亮光环境才能够实施。因此如果能够对亮光环境进行感知就可以较为有效的判断出基站内部是否有人侵入。

基于这一思路，本发明在图1中提供了一种光控型门磁传感器实施例，在本实施例中，光控型门磁传感器包括：整流换向单元1、分压单元2和电压控制单元3，电压控制单元3分别与分压单元2和整流换向单元1相连，分压单元2与整流换向单元1相连，而整流换向单元1具有两个接线端分别与门禁接口相连。分压单元2具有光敏器件，可以在亮光环境下减小电压控制单元3与分压单元2的连接点的电压，以使得电压控制单元3截止；在暗光环境下增加电压控制单元3与分压单元2的连接点的电压，以使得电压控制单元3导通。

本实施例的光控型门磁传感器在暗光状态下，可以以无源形式实现导通状态，状态和原门磁一致，直接替代使用，网管数据不需要修改。再者不管是老型号设备还是新型号设备的门禁端口的短路电流从mA级到uA级，本实施例的光控型门磁传感器在现网不同厂家的所有设备上都可成功应用，而在目前市面上的告警器上门禁端口使用也是成功的。

图3中给出了一种门禁端口实例的工作原理图，从图3中可以看到，门禁端口可以采用开关的方式，也可以采用调整门禁端口间的电阻的方式，当门禁端口的电阻低于预设值，即处于低阻状态时，内部的光耦导通，在电压采集点A处所采集的电平信号为低电平，意味着正常状态。而如果门禁端口的电阻高于预设值，即处于高阻状态时，内部的光耦截止，电压采集点A处所采集的电平信号为高电平，意味着告警状态。

本实施例将门禁端口的电压通过整流换向电路转换成电压控制单元和分压单元所需的电源电压，并对输入端口的正负极性没有要求。而分压单元设计为高阻抗，而电压控制单元在截止时漏电流要微小，从而使光控型门磁传感器整体在亮光状态下呈现高阻状态。分压单元在亮暗环境变化时，其变化的输出电压用来控制电压控制单元的截止与导通，光敏器件在有光线时呈现低阻状态，使其上的分压不足以驱动电压控制单元，进而导致电压控制单元处于截止状态，而光控型门磁传感器整体为高阻状态；而光敏器件在极少光线时呈现高阻状态，其上的分压使电压控制单元导通，随着电压控制单元的导通使门禁端口两端的电压下降，电压的下降使光敏器件上的分压减少，分压的减小却阻碍门禁端口两端电压下降，当光敏器件上的分压减小到一定程度后，最终和光控型门磁传感器两端电压维持在一个平衡状态，稳定在一个较低电压，该电压在选择合适的电压控制单元时很容易低于1.5v。由于此时电压控制单元的导通，光控型门磁传感器为低阻状态。

图2给出了图1的一种具体电路实现，其中电压控制单元为增强型场效应管Q1（例如BSH103等），该增强型场效应管Q1的栅极与分压单元连接。而分压单元包括串联的上臂电阻R1和下臂电阻R2，而增强型场效应管Q1的栅极连接在上臂电阻R1和下臂电阻R2之间，下臂电阻R2为光敏电阻（例如GL5528型光敏电阻等）。光敏电阻的暗阻不小于1MΩ，而亮阻为10K左右，而上臂电阻R1的阻值可以为大于1MΩ。在选择R1的阻值选择不能过大，以避免光控型门磁传感器过于灵敏。

在图2中，整流换向单元为全桥整流电路，包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，其中第四二极管D4的负极与第一二极管D1的正极相连，第三二极管D3的负极与第二二极管D2的正极相连，第四二极管D4的正极与第三二极管D3的正极相连，第一二极管D1的负极与第二二极管D2的负极相连。在形成的全桥整流电路中，第四二极管D4的负极与第一二极管D1的正极的连接点和第三二极管D3的负极与第二二极管D2的正极的连接点分别引出两个接线端与门禁接口相连，电压控制单元的正极和负极分别连接在第一二极管D1的负极与第二二极管D2的负极的连接点和第四二极管D4的正极与第三二极管D3的正极的连接点。全桥整流电路可以将门禁端口的电压转换成电压控制单元和分压单元所需的电源电压，并对输入端口的正负极性没有要求。

在外界具有一定亮度时，光敏电阻呈现低阻状态，此时在光敏电阻上的分压小于增强型场效应管Q1的开启电压，增强型场效应管Q1截止，此时光控型门磁传感器相当于只有高阻的分压单元在工作，因此整体呈高阻状态，致使门禁端口内部的光耦截止，此时在采集点A处采集到的电平信号为高电平。而基站内部处于较暗的状态，光敏电阻则呈现高阻状态，其上的分压大于增强型场效应管Q1的开启电压，使增强型场效应管Q1导通，而随着增强型场效应管Q1的导通，使得光控型门磁传感器两端的电压下降，这样就降低了光敏电阻的分压，而光敏电阻的分压降低会阻碍光控型门磁传感器两端的电压下降，当光敏电阻的分压减小到一定程度后，最终光控型门磁传感器两端的电压稳定在1.5v附近，而由于增强型场效应管Q1的导通，光控型门磁传感器与门禁端口连接的两端呈低阻状态，门禁端口内部的光耦导通，此时在采集点A处采集到的电平信号为低电平。根据采集点A处的电平信号来确定当前处于正常状态还是告警状态。

如图4所示，为本发明光控型门磁传感器的另一实施例的结构示意图。与上一实施例相比，本实施例中还包括门磁开关4，该门磁开关4串联在分压单元2和整流换向单元1之间。图5给出了一种具体电路实现。本实施例将门磁传感器和光控传感器集成一身，由于这两者的告警状态是一致的，当出现亮光和开门任一条件时，本实施例的光控型门磁传感器为高阻状态，门禁端口告警，而出现亮光和开门两个条件都未满足时，则光控型门磁传感器为低阻状态，门禁端口正常。这样就使得基站内进人的监控更加有效，可以适用于更多种人进入基站情况的及时告警。

综上所述，本发明光控型门磁传感器的几个实施例可以有效地对人进入基站的情况进行有效探测，而且避免了人体红外传感器容易受到环境温度影响而产生误报的情况发生。另外，本发明光控型门磁传感器无需安装电源，其可以利用门禁端口自身的工作电压进行工作，在安装时只需将光控型门磁传感器的两个引线与门禁端口相连即可，而且由于其与原门磁告警状态一致，也无需重新布线或增加外围电路。因此安装简便，使用安全，且省去电源线等空间的占用。在朗讯基站9916型设备上实施例实测时，在亮光环境，门禁端口为截止，工作电流小于2.7uA；在暗光环境时变成3.0uA，门禁端口导通，这说明这种利用端口电压自供电的方式可以在很低的工作电流有效工作。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种光控型门磁传感器，其特征在于，包括：整流换向单元、分压单元和电压控制单元，所述电压控制单元分别与所述分压单元和整流换向单元相连，所述分压单元与所述整流换向单元相连，所述整流换向单元具有两个接线端分别与门禁接口相连，所述分压单元具有光敏器件，在亮光环境下减小所述电压控制单元与所述分压单元的连接点的电压，以使得所述电压控制单元截止；在暗光环境下增加所述电压控制单元与所述分压单元的连接点的电压，以使得所述电压控制单元导通。

2.根据权利要求1所述的光控型门磁传感器，其特征在于，所述电压控制单元为增强型场效应管，所述增强型场效应管的栅极与所述分压单元连接。

3.根据权利要求2所述的光控型门磁传感器，其特征在于，所述分压单元包括串联的上臂电阻和下臂电阻，所述增强型场效应管的栅极连接在所述上臂电阻和下臂电阻之间，所述下臂电阻为光敏电阻。

4.根据权利要求1所述的光控型门磁传感器，其特征在于，所述整流换向单元为全桥整流电路，包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，其中所述第四二极管的负极与第一二极管的正极相连，第三二极管的负极与第二二极管的正极相连，所述第四二极管的正极与第三二极管的正极相连，第一二极管的负极与第二二极管的负极相连。

5.根据权利要求4所述的光控型门磁传感器，其特征在于，所述第四二极管的负极与第一二极管的正极的连接点和所述第三二极管的负极与第二二极管的正极的连接点分别引出两个接线端与所述门禁接口相连，所述电压控制单元的正极和负极分别连接在所述第一二极管的负极与第二二极管的负极的连接点和所述第四二极管的正极与第三二极管的正极的连接点。

6.根据权利要求1所述的光控型门磁传感器，其特征在于，还包括门磁开关，所述门磁开关串联在所述分压单元和所述整流换向单元之间。