CN104864967A - 一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统，其特征在于：由传感器U，均与传感器U相连接的电源电路和两级低通滤波放大电路，与两级低通滤波放大电路相连接地比较电路，同时与比较电路和电源电路相连接的转换电路，以及连接在转换电路上的镜像式稳压振荡电路组成。本发明能够使得电压更加稳定，降低了电压的波动，提高了电路的使用寿命，还采用双元件型热释红外线传感器，使探测系统的接收灵敏度更高、反应更快，两级低通滤波放大电路能够把传感器接收到的微弱频率信号不失真的放大，从而使探测系统的检测结果更准确。

Description

一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统

技术领域

本发明涉及电子领域，具体是指一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统。

背景技术

由于红外探测技术有其独特的优点从而使其在军事国防和民用领域得到了广泛的研究和应用，尤其是在军事需求的牵引和相关技术发展的推动下，作为高新技术的红外探测技术在未来的应用将更加广泛，地位更加重要。

红外探测器是将不可见的红外辐射能转变成其它易于测量的能量形式的能量转化器，目前红外线探测以经广泛应用于人们生活当中，如人们常用的红外线温度计就是使用红外线探测技术，其给人们带来很大的使利。但是目前所使用的红外线探测系统灵敏度不高并且探测结果不精准，容易使人们造成误判。

发明内容

本发明的目的在于克服目前的红外线探测系统灵敏度水高且探测结果不精准的缺陷，提供一种反应快、准确度高的高灵敏度红外线探测系统。

本发明的目的用以下技术方案实现：

一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统，由传感器U，均与传感器U相连接接的电源电路和两级低通滤波放大电路，与两级低通滤波放大电路相连接地比较电路，同时与比较电路和电源电路相连接的转换电路，以及连接在转换电路上的镜像式稳压振荡电路组成；镜像式稳压振荡电路由三极管VT101，三极管VT102，三极管VT103，三极管VT104，三极管VT105，三极管VT106，三极管VT107，三极管VT108，N极与三极管VT102的集电极相连接、P极经电感L102后与三极管VT102的集电极相连接的二极管D102，负极与二极管D102的P极相连接、正极经二极管D101后与二极管D102的N极相连接的电容C102，正极与二极管D102的N极相连接、负极与电容C102的正极相连接的电容C101，负极与三极管VT102的集电极相连接、正极经电感L101后与二极管D102的P极相连接的电容C103，P极经二极管D104后与三极管VT103的基极相连接、N极经电阻R107后与三极管VT103的发射极相连接的二极管D103，负极与三极管VT102的基极相连接、正极经电阻R101后与三极管VT101的集电极相连接的电容C104，与电容C104并联的电阻R102，一端与三极管VT102的发射极相连接、另一端接地的电阻R104，与电阻R104并联的电容C105，串接在三极管VT103的基极与集电极之间的电容C106，一端与三极管VT101的基极相连接、另一端经电阻R105后与三极管VT103的基极相连接的电阻R103，N极与三极管VT103的发射极相连接、P极经电阻R108后与二极管D103的N极相连接的二极管D105，P极与三极管VT103的集电极相连接、N极与电阻R103和电阻R105的连接点相连接的稳压二极管D107，N极与三极管VT103的集电极相连接、P极经电阻R106后与稳压二极管D107的N极相连接的二极管D106，与稳压二极管D107并联的电容C107，一端与二极管D105的N极相连接、另一端与稳压二极管D107的P极相连接的电阻R109，N极与三极管VT106的基极相连接、P极经电阻R114后与稳压二极管D107的N极相连接的二极管D108，一端与三极管VT108的集电极相连接、另一端与稳压二极管D107的N极相连接的电阻R115，一端与三极管VT107的基极相连接、另一端与稳压二极管D107的N极相连接的电阻R116，一端与三极管VT104的基极相连接、另一端经电感L103后与三极管VT104的集电极相连接的电阻R110，一端与三极管VT105的集电极相连接、另一端与电阻R110和电感L103的连接点相连接的电感L104，一端与三极管VT104的发射极相连接、另一端经电阻R112后与三极管VT105的发射极相连接的电阻R112，以及一端与三极管VT106的集电极相连接、另一端与电阻R111和电阻R112的连接点相连接的电阻R113组成；其中，电容C103的正极与三极管VT101的发射极相连接，电容C101的负极与二极管D103的N极相连接，三极管VT102的集电极与三极管VT103的基极相连接，三极管VT108的基极同时与三极管VT106的发射极以及三极管VT107的发射极相连接，三极管VT106的集电极与三极管VT107的集电极相连接，三极管VT104的基极与三极管VT105的基极相连接，二极管D105的P极与三极管VT104的集电极相连接，三极管VT108的发射极与三极管VT105的集电极相连接。

所述的两级低通滤波放大电路由放大器P1，放大器P2，负极和正极均与传感器U相连接的电容C1，一端与电容C1的正极相连接、另一端则与放大器P1的正相输入端相连接的电阻R1，负极与电容C1的负极相连接、正极经电阻R2后与放大器P1的反相输入端相连接的电容C2，串接在放大器P1反相输入端和输出端之间的电容C3，负极与放大器P1的输出端相连接、正极经电阻R3后与放大器P2的反相输入端相连接的电容C4，与电阻R3相并联的电阻R4，以及正极与放大器P2的反相输入端相连接、负极与放大器P2的输出端相连接的电容C5组成；所述放大器P2的正相输入端和输出端均与比较电路相连接。

进一步的，所述的电源电路由三极管Q1，电容C6，电容C7，电阻R5，电阻R6组成；三极管Q1的发射极与传感器U相连接、其基极经电容C6后接地、其集电极经电阻R6后与电源相连接，电容C7的正极经电阻R5后与三极管Q1的集电极相连接、负极接地。

所述的比较电路由放大器P3，放大器P4，三极管Q2，一端与放大器P2的正相输入端相连接、另一端则与放大器P3的正相输入端相连接的电阻R7，P极与三极管Q2的发射极相连接、N极与放大器P4的正相输入端相连接的二极管D1，串接在放大器P4的反相输入端和输出端之间的电容C8，一端与放大器P4的输出端相连接、另一端经电阻R8后与放大器P3的输出端相连接的电阻R9组成；所述的三极管Q2的基极与放大器P2的输出端相连接、集电极与放大器P3的反相输入端相连接，电阻R8和电阻R9的连接点与转换电路相连接。

所述的转换电路包括放大器P5，放大器P6，二极管D2，电阻R10；二极管D2的P极与放大器P5的输出端相连接、N极与放大器P6的正相输入端相连接，放大器P5的正相输入端与电阻R6相连接、反相输入端与电阻R8和电阻R9的连接点相连接，放大器P6的反相输入端经电阻R10后接地，放大器P6的输出端与电容C102的正极相连接。

所述的传感器U为双元件型热释红外线传感器。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明采用双元件型热释红外线传感器，使探测系统的接收灵敏度更高、反应更快。

(2)本发明设置有两级低通滤波放大电路，其能够把传感器接收到的微弱频率信号不失真的放大，从而使探测系统的检测结果更准确。

(3)本发明设置有镜像式稳压振荡电路，能够使得电压更加稳定，降低了电压的波动，提高了电路的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的镜像式稳压振荡电路的电路图。

附图标记说明：

10、镜像式稳压振荡电路。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1、2所示，一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统，由传感器U，均与传感器U相连接接的电源电路和两级低通滤波放大电路，与两级低通滤波放大电路相连接地比较电路，同时与比较电路和电源电路相连接的转换电路，以及连接在转换电路上的镜像式稳压振荡电路10组成；为了使探测系统对外界信号接收的灵敏度更高，本发明的传感器U采用双元件型热释红外线传感器。

镜像式稳压振荡电路10由三极管VT101，三极管VT102，三极管VT103，三极管VT104，三极管VT105，三极管VT106，三极管VT107，三极管VT108，电阻R101，电阻R102，电阻R103，电阻R104，电阻R105，电阻R106，电阻R107，电阻R108，电阻R109，电阻R110，电阻R111，电阻R112，电阻R113，电阻R114，电阻R115，电阻R116，电容C101，电容C102，电容C103，电容C104，电容C105，电容C106，电容C107，电感L101，电感L102，电感L103，电感L104，二极管D101，二极管D102，二极管D103，二极管D104，二极管D105，二极管D106，稳压二极管D107，二极管D108组成。连接时，N极与三极管VT102的集电极相连接、P极经电感L102后与三极管VT102的集电极相连接的二极管D102，负极与二极管D102的P极相连接、正极经二极管D101后与二极管D102的N极相连接的电容C102，正极与二极管D102的N极相连接、负极与电容C102的正极相连接的电容C101，负极与三极管VT102的集电极相连接、正极经电感L101后与二极管D102的P极相连接的电容C103，P极经二极管D104后与三极管VT103的基极相连接、N极经电阻R107后与三极管VT103的发射极相连接的二极管D103，负极与三极管VT102的基极相连接、正极经电阻R101后与三极管VT101的集电极相连接的电容C104，与电容C104并联的电阻R102，一端与三极管VT102的发射极相连接、另一端接地的电阻R104，与电阻R104并联的电容C105，串接在三极管VT103的基极与集电极之间的电容C106，一端与三极管VT101的基极相连接、另一端经电阻R105后与三极管VT103的基极相连接的电阻R103，N极与三极管VT103的发射极相连接、P极经电阻R108后与二极管D103的N极相连接的二极管D105，P极与三极管VT103的集电极相连接、N极与电阻R103和电阻R105的连接点相连接的稳压二极管D107，N极与三极管VT103的集电极相连接、P极经电阻R106后与稳压二极管D107的N极相连接的二极管D106，与稳压二极管D107并联的电容C107，一端与二极管D105的N极相连接、另一端与稳压二极管D107的P极相连接的电阻R109，N极与三极管VT106的基极相连接、P极经电阻R114后与稳压二极管D107的N极相连接的二极管D108，一端与三极管VT108的集电极相连接、另一端与稳压二极管D107的N极相连接的电阻R115，一端与三极管VT107的基极相连接、另一端与稳压二极管D107的N极相连接的电阻R116，一端与三极管VT104的基极相连接、另一端经电感L103后与三极管VT104的集电极相连接的电阻R110，一端与三极管VT105的集电极相连接、另一端与电阻R110和电感L103的连接点相连接的电感L104，一端与三极管VT104的发射极相连接、另一端经电阻R112后与三极管VT105的发射极相连接的电阻R112，以及一端与三极管VT106的集电极相连接、另一端与电阻R111和电阻R112的连接点相连接的电阻R113组成；其中，电容C103的正极与三极管VT101的发射极相连接，电容C101的负极与二极管D103的N极相连接，三极管VT102的集电极与三极管VT103的基极相连接，三极管VT108的基极同时与三极管VT106的发射极以及三极管VT107的发射极相连接，三极管VT106的集电极与三极管VT107的集电极相连接，三极管VT104的基极与三极管VT105的基极相连接，二极管D105的P极与三极管VT104的集电极相连接，三极管VT108的发射极与三极管VT105的集电极相连接。

其中，两级低通滤波放大电路由放大器P1，放大器P2，负极和正极均与传感器U相连接的电容C1，一端与电容C1的正极相连接、另一端则与放大器P1的正相输入端相连接的电阻R1，负极与电容C1的负极相连接、正极经电阻R2后与放大器P1的反相输入端相连接的电容C2，串接在放大器P1反相输入端和输出端之间的电容C3，负极与放大器P1的输出端相连接、正极经电阻R3后与放大器P2的反相输入端相连接的电容C4，与电阻R3相并联的电阻R4，以及正极与放大器P2的反相输入端相连接、负极与放大器P2的输出端相连接的电容C5组成；所述放大器P2的正相输入端和输出端均与比较电路相连接。通过两级低通滤波放大电路的作用，能够把传感器接收到的微弱频率信号不失真的放大，从而使探测系统的检测结果更准确。

另外，电源电路对提供给探测系统的电压进行处理，使其满足系统的需要。其由三极管Q1，电容C6，电容C7，电阻R5，电阻R6组成；三极管Q1的发射极与传感器U相连接、其基极经电容C6后接地、其集电极经电阻R6后与电源相连接，电容C7的正极经电阻R5后与三极管Q1的集电极相连接、负极接地。

比较电路由放大器P3，放大器P4，三极管Q2，一端与放大器P2的正相输入端相连接、另一端则与放大器P3的正相输入端相连接的电阻R7，P极与三极管Q2的发射极相连接、N极与放大器P4的正相输入端相连接的二极管D1，串接在放大器P4的反相输入端和输出端之间的电容C8，一端与放大器P4的输出端相连接、另一端经电阻R8后与放大器P3的输出端相连接的电阻R9组成；所述的三极管Q2的基极与放大器P2的输出端相连接、集电极与放大器P3的反相输入端相连接，电阻R8和电阻R9的连接点与转换电路相连接。

转换电路把红外线能量转换成电信号输出，其包括放大器P5，放大器P6，二极管D2，电阻R10；二极管D2的P极与放大器P5的输出端相连接、N极与放大器P6的正相输入端相连接，放大器P5的正相输入端与电阻R6相连接、反相输入端与电阻R8和电阻R9的连接点相连接，放大器P6的反相输入端经电阻R10后接地，放大器P6的输出端与电容C102的正极相连接。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (6)

1.一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统，其特征在于：由传感器U，均与传感器U相连接接的电源电路和两级低通滤波放大电路，与两级低通滤波放大电路相连接地比较电路，同时与比较电路和电源电路相连接的转换电路，以及连接在转换电路上的镜像式稳压振荡电路(10)组成；镜像式稳压振荡电路(10)由三极管VT101，三极管VT102，三极管VT103，三极管VT104，三极管VT105，三极管VT106，三极管VT107，三极管VT108，N极与三极管VT102的集电极相连接、P极经电感L102后与三极管VT102的集电极相连接的二极管D102，负极与二极管D102的P极相连接、正极经二极管D101后与二极管D102的N极相连接的电容C102，正极与二极管D102的N极相连接、负极与电容C102的正极相连接的电容C101，负极与三极管VT102的集电极相连接、正极经电感L101后与二极管D102的P极相连接的电容C103，P极经二极管D104后与三极管VT103的基极相连接、N极经电阻R107后与三极管VT103的发射极相连接的二极管D103，负极与三极管VT102的基极相连接、正极经电阻R101后与三极管VT101的集电极相连接的电容C104，与电容C104并联的电阻R102，一端与三极管VT102的发射极相连接、另一端接地的电阻R104，与电阻R104并联的电容C105，串接在三极管VT103的基极与集电极之间的电容C106，一端与三极管VT101的基极相连接、另一端经电阻R105后与三极管VT103的基极相连接的电阻R103，N极与三极管VT103的发射极相连接、P极经电阻R108后与二极管D103的N极相连接的二极管D105，P极与三极管VT103的集电极相连接、N极与电阻R103和电阻R105的连接点相连接的稳压二极管D107，N极与三极管VT103的集电极相连接、P极经电阻R106后与稳压二极管D107的N极相连接的二极管D106，与稳压二极管D107并联的电容C107，一端与二极管D105的N极相连接、另一端与稳压二极管D107的P极相连接的电阻R109，N极与三极管VT106的基极相连接、P极经电阻R114后与稳压二极管D107的N极相连接的二极管D108，一端与三极管VT108的集电极相连接、另一端与稳压二极管D107的N极相连接的电阻R115，一端与三极管VT107的基极相连接、另一端与稳压二极管D107的N极相连接的电阻R116，一端与三极管VT104的基极相连接、另一端经电感L103后与三极管VT104的集电极相连接的电阻R110，一端与三极管VT105的集电极相连接、另一端与电阻R110和电感L103的连接点相连接的电感L104，一端与三极管VT104的发射极相连接、另一端经电阻R112后与三极管VT105的发射极相连接的电阻R112，以及一端与三极管VT106的集电极相连接、另一端与电阻R111和电阻R112的连接点相连接的电阻R113组成；其中，电容C103的正极与三极管VT101的发射极相连接，电容C101的负极与二极管D103的N极相连接，三极管VT102的集电极与三极管VT103的基极相连接，三极管VT108的基极同时与三极管VT106的发射极以及三极管VT107的发射极相连接，三极管VT106的集电极与三极管VT107的集电极相连接，三极管VT104的基极与三极管VT105的基极相连接，二极管D105的P极与三极管VT104的集电极相连接，三极管VT108的发射极与三极管VT105的集电极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统，其特征在于：所述的两级低通滤波放大电路由放大器P1，放大器P2，负极和正极均与传感器U相连接的电容C1，一端与电容C1的正极相连接、另一端则与放大器P1的正相输入端相连接的电阻R1，负极与电容C1的负极相连接、正极经电阻R2后与放大器P1的反相输入端相连接的电容C2，串接在放大器P1反相输入端和输出端之间的电容C3，负极与放大器P1的输出端相连接、正极经电阻R3后与放大器P2的反相输入端相连接的电容C4，与电阻R3相并联的电阻R4，以及正极与放大器P2的反相输入端相连接、负极与放大器P2的输出端相连接的电容C5组成；所述放大器P2的正相输入端和输出端均与比较电路相连接。

3.根据权利要求2所述的一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统，其特征在于：所述的电源电路由三极管Q1，电容C6，电容C7，电阻R5，电阻R6组成；三极管Q1的发射极与传感器U相连接、其基极经电容C6后接地、其集电极经电阻R6后与电源相连接，电容C7的正极经电阻R5后与三极管Q1的集电极相连接、负极接地。

4.根据权利要求3所述的一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统，其特征在于：所述的比较电路由放大器P3，放大器P4，三极管Q2，一端与放大器P2的正相输入端相连接、另一端则与放大器P3的正相输入端相连接的电阻R7，P极与三极管Q2的发射极相连接、N极与放大器P4的正相输入端相连接的二极管D1，串接在放大器P4的反相输入端和输出端之间的电容C8，一端与放大器P4的输出端相连接、另一端经电阻R8后与放大器P3的输出端相连接的电阻R9组成；所述的三极管Q2的基极与放大器P2的输出端相连接、集电极与放大器P3的反相输入端相连接，电阻R8和电阻R9的连接点与转换电路相连接。

5.根据权利要求4所述的一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统，其特征在于：所述的转换电路包括放大器P5，放大器P6，二极管D2，电阻R10；二极管D2的P极与放大器P5的输出端相连接、N极与放大器P6的正相输入端相连接，放大器P5的正相输入端与电阻R6相连接、反相输入端与电阻R8和电阻R9的连接点相连接，放大器P6的反相输入端经电阻R10后接地，放大器P6的输出端与电容C102的正极相连接。

6.根据权利要求5所述的一种高灵敏度镜像式稳压振荡型红外线探测系统，其特征在于：所述的传感器U为双元件型热释红外线传感器。