CN115691015A - 电容式防盗检测电路及防盗抢装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容式防盗检测电路及防盗抢装置，电容式防盗检测电路包括：信号发生电路，用于生成交流检测信号；整流滤波单元，用于将交流检测信号转换为直流信号；检测电容，其一端与信号发生电路连接，另一端与整流滤波单元的输入端连接；逻辑判断电路，其输入端与整流滤波单元的输出端连接，用于根据整流滤波单元输出的直流信号与预设的直流阈值信号输出第一报警信号。本发明实施例的电容式防盗检测电路通过检测电容的两个极板之间的间距直接反应待检测物体的移动距离，进而在将电容的两个极板的间距转变为直流信号之后可以完成待检测物体的移动距离是否超出安全阈值的判断，并在超出安全阈值时及时发出报警信号。

Description

电容式防盗检测电路及防盗抢装置

技术领域

本发明涉及安防领域，尤其是涉及一种电容式防盗检测电路及防盗抢装置。

背景技术

在安防领域，应用的传感器类型较多，其中，用于检测是否出现盗抢手段的传感器是较为常见的一类。但是，目前对于盗抢进行检测报警的手段大多数基于驻波探测器实现，技术手段较为单一，且驻波探测器应用在盗抢领域中，比如：在文博系统中时，整体的成本也较高，在大规模使用时，成本问题更为突出,因此，利用驻波探测器进行盗抢报警的技术手段不适合进行大规模的使用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电容式防盗检测电路，能够以较低成本解决盗抢报警问题。

本发明还一种防盗抢装置。

根据本发明的第一方面实施例的电容式防盗检测电路，包括：

信号发生电路，用于生成交流检测信号；

整流滤波单元，用于将所述交流检测信号转换为直流信号；

检测电容，其一端与所述信号发生电路连接，另一端与所述整流滤波单元的输入端连接；

逻辑判断电路，其输入端与所述整流滤波单元的输出端连接，用于根据所述整流滤波单元输出的直流信号与预设的直流阈值信号输出第一报警信号。

根据本发明实施例的电容式防盗检测电路，至少具有如下有益效果：

本发明实施例的电容式防盗检测电路通过检测电容的两个极板之间的间距直接反应待检测物体的移动距离，进而在将电容的两个极板的间距转变为直流信号之后可以完成待检测物体的移动距离是否超出安全阈值的判断，并在超出安全阈值时及时发出报警信号。本发明实施例的电容式防盗检测电路相较于驻波探测器而言，只需要通过检测检测电容容值的变化便可以完成对是否出现盗抢情况的判断，极大的节约了的成本，适合进行产业化推广。

根据本发明的一些实施例，所述信号发生电路包括：

晶振，其两端与地线之间皆连接有振荡电容；

第一电阻，与所述晶振并联；

第一反相器，与所述第一电阻并联；

第二反相器，其输入端与所述第一反相器连接，输出端与所述检测电容的所述一端连接。

根据本发明的一些实施例，所述整流滤波单元包括：

整流单元，其输入端与所述检测电容的所述另一端连接；

滤波单元，其输入端与所述整流单元的输出端连接，输出端与所述逻辑判断电路的输入端连接。

根据本发明的一些实施例，所述整流单元采用二极管整流器。

根据本发明的一些实施例，所述滤波单元包括：

第二电阻，其一端分别与所述整流单元的输出端、所述逻辑判断电路的输入端连接，另一端与地线连接；

滤波电容，与所述第二电阻并联。

根据本发明的一些实施例，所述逻辑判断电路包括：

分压电路，用于对所述整流滤波单元输出的直流信号进行分压并输出；

比较电路，其输入端与所述分压电路的输出端连接，所述比较电路用于根据所述整流滤波单元输出的直流信号与所述直流阈值信号输出第一报警信号。

根据本发明的一些实施例，所述分压电路包括：

第一分压电阻，其一端与所述整流滤波单元的输出端连接，另一端与所述逻辑判断电路的输入端连接；

第二分压电阻，其一端与所述逻辑判断电路的输入端连接，另一端与地线连接。

根据本发明的一些实施例，所述比较电路包括：

比较器，其具有第一比较输入端、第二比较输入端、比较输出端，所述第一比较输入端与所述分压电路的输出端连接，所述第二比较输入端与工作电源之间连接有第一基准电阻，所述第二比较输入端与地线之间连接有第二基准电阻，所述比较输出端用于输出所述第一报警信号。

根据本发明的一些实施例，所述第一基准电阻和/或所述第二基准电阻采用可变电阻。

根据本发明的一些实施例，所述电容式防盗检测电路还包括驱动电路，所述驱动电路与所述逻辑判断电路的输出端连接，所述驱动电路用于驱动报警装置发出第二报警信号。

根据本发明的第二方面实施例的防盗抢装置，包括第一方面实施例的电容式防盗检测电路。由于本发明实施例的防盗抢装置实质上采用了上述实施例的电容式防盗检测电路的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例的电容式防盗检测电路的电路原理图。

附图标记：

信号发生电路100、

整流滤波单元200、

逻辑判断电路300、分压电路310、

驱动电路400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本发明一部分实施例，并非全部实施例。

参见图1所示，图1是本发明一个实施例提供的电容式防盗检测电路的电路原理图，该电容式防盗检测电路包括信号发生电路100、整流滤波单元200、检测电容、逻辑判断电路300，

信号发生电路100，用于生成交流检测信号；

整流滤波单元200，用于将交流检测信号转换为直流信号；

检测电容，其一端与信号发生电路100连接，另一端与整流滤波单元200的输入端连接；

逻辑判断电路300，其输入端与整流滤波单元200的输出端连接，用于根据整流滤波单元200输出的直流信号与预设的直流阈值信号输出第一报警信号。

为了更好的解释本发明实施例的电容式防盗检测电路，这里先对本发明实施例的电容式防盗检测电路的检测原理进行一个简述。电容包括两个极板，在极板结构和电容工作环境确定之后，电容的容值基本只与两极板之间的距离相关，因此，在将检测电容运用到待检测物体上后(例如一个极板设置在待检测物体上，另一个极板设置在一个平面上)，此时，只要待检测物体出现了位置变化(例如被撬开)，便会导致检测电容的容值出现变化，通过检测这一容值变化便可以确定是否出现了待检测物体的移动。进一步来说，在确定容值变化后，还需要能够完成对检测电容容值的检测，可以理解的是，电容本身是可以通过交流电的，但是通过的交流电会出现一定的衰减，具体衰减的程度与电容容值有关，通常电容越大压降越小、电容越小压降越大，因此，只需要能够检测出通过检测电容之后电压的大小，从而可以确定电容值的大小，进而确定检测电容两极板的距离，完成对是否出现盗抢的确定。

信号发生电路100可以发生固定频率和固定大小交流检测信号，从而可以有效的控制变量，使得交流检测信号通过检测之后的电容衰减可以准确的反应检测电容的两极板距离的变化。整流滤波单元200会将通过检测电容之后的交流信号转变为直流信号，利用直流信号才能更为便捷让逻辑判断电路300完成最后与直流阈值信号比较，并生成第一报警信号。

下面对本发明实施例的电容式防盗检测电路如何触发盗抢报警的工作过程进行一个简述。

当出现盗抢时，检测电容的两极板之间会出现距离变化，此时，信号发生电路100仍然在持续发出交流检测信号，交流检测信号通过检测电容之后的电压衰减会因为检测电容的两极板之间会出现距离变化发生对应的变化，而衰减之后的交流检测信号会经过整流滤波单元200进行整流滤波，从而得到与衰减之后的交流检测信号对应的直流信号，可以理解的是，衰减后的交流检测信号越大，对应的整流滤波后的直流信号也就越大。直流信号会进一步输入到逻辑判断电路300，由逻辑判断电路300完成直流信号与直流阈值信号的大小判断，可以理解的是，在直流信号超出直流阈值信号时，会触发第一报警信号，完成报警。

本发明实施例的电容式防盗检测电路通过检测电容的两个极板之间的间距直接反应待检测物体的移动距离，进而在将电容的两个极板的间距转变为直流信号之后可以完成待检测物体的移动距离是否超出安全阈值的判断，并在超出安全阈值时及时发出报警信号。本发明实施例的电容式防盗检测电路相较于驻波探测器而言，只需要通过检测检测电容容值的变化便可以完成对是否出现盗抢情况的判断，极大的节约了的成本，适合进行产业化推广。

参考图1，在一些实施例中，信号发生电路100包括：晶振、第一电阻、第一反相器、第二反相器和两个振荡电容。晶振的两端与地线之间皆连接有振荡电容；第一电阻与晶振并联；第一反相器与第一电阻并联；第二反相器的输入端与第一反相器连接，输出端与检测电容的一端连接。本实施例中的信号发生电路100可以产生固定频率的正弦波交流信号，具体的信号频率可以根据实际情况进行适当性调整，本发明实施例中并不做进一步限定。

参考图1，在一些实施例中，整流滤波单元200包括：整流单元和滤波单元。整流单元，其输入端与检测电容的另一端连接；滤波单元，其输入端与整流单元的输出端连接，输出端与逻辑判断电路300的输入端连接。整流单元可以完成对衰减之后的交流检测信号的整流，滤波单元可以完成对整流之后的信号进一步进行滤波，从而得到尽可能恒定的直流信号。

参考图1，在一些实施例中，整流单元采用二极管整流器。利用二极管整流器即可完成整流。需要说明的是，对于整流也可以采用其他更为复杂的整流电路来完成，但是因为本申请需要的主要是一个电压的趋势变化，只需要采用二极管整流器即可以较低成本完成整流工作。

参考图1，在一些实施例中，滤波单元包括：第二电阻和滤波电容。第二电阻，其一端分别与整流单元的输出端、逻辑判断电路300的输入端连接，另一端与地线连接；滤波电容，与第二电阻并联。第二电阻和滤波电容构成了RC滤波单元，RC滤波单元可以实现对整流滤波单元200输出的直流电的有效滤波。

在一些实施例中，逻辑判断电路300包括：分压电路310和比较电路。

分压电路310，用于对整流滤波单元200输出的直流信号进行分压并输出；

比较电路，其输入端与分压电路310的输出端连接，比较电路用于根据整流滤波单元200输出的直流信号与直流阈值信号输出第一报警信号。

分压电路310可以实现对整流滤波单元200输出的直流信号进行分压，避免直流信号过大导致无法准确的进行信号比较。比较电路可以直接实现信号的大小比较，因此，可以直接快速的判断出直流信号是否超过了直流阈值信号，完成报警判断。在直流信号是否超过直流阈值信号时，比较电路会输出第一报警信号，以完成报警。

参考图1，在一些实施例中，分压电路310包括：第一分压电阻和第二分压电阻。第一分压电阻，其一端与整流滤波单元200的输出端连接，另一端与逻辑判断电路300的输入端连接；第二分压电阻，其一端与逻辑判断电路300的输入端连接，另一端与地线连接。利用第一分压电阻和第二分压电阻皆可实现分压，第一分压电阻和第二分压电阻的具体取值大小，可以根据实际输出的直流信号大小和比较电路对信号输入的需求来进行确定。

参考图1，在一些实施例中，比较电路包括比较器，比较器具有第一比较输入端、第二比较输入端、比较输出端，第一比较输入端与分压电路310的输出端连接，第二比较输入端与工作电源之间连接有第一基准电阻，第二比较输入端与地线之间连接有第二基准电阻，比较输出端用于输出第一报警信号。直接利用比较器可以便可以快速的确定分压电路310输出的电压信号与第一基准电阻和第二基准电阻确定的直流阈值信号之间的大小，从而在超出直流阈值信号后直接输出第一报警信号。

在一些实施例中，第一基准电阻和/或第二基准电阻采用可变电阻。利用可变电阻可以调整直流阈值信号，从而可以适应不同的应用场景的需求，避免因为灵敏度过高或者过低导致无法准确的出现报警，即，直流阈值信号过大，则会导致待检测物体发生较大移动时都无法检测出现移动，直流阈值信号过小，则会导致轻微碰撞都会出现误报警触发。

参考图1，在一些实施例中，电容式防盗检测电路还包括驱动电路400，驱动电路400与逻辑判断电路300的输出端连接，驱动电路400用于驱动报警装置发出第二报警信号。在实际应用中，比较器输出的第一报警信号驱动能力较弱，并不能完成对一些报警装置的直接有效的驱动，因此增加了驱动电路400以提高驱动能力，驱动电路400输出的第二报警信号可以直接完成对报警装置的驱动。

具体的，如图1所示，驱动电路400在用三极管，三极管的基极与比较器的输出端之间连接有第三电阻，三极管的发射极与地线连接，三极管的集电极与工作电源之间连接了执行接触器的线圈。在比较器输出高电平信号后，则会使得三极管导通，从而利用工作电源驱动执行接触器的线圈，控制执行接触器触点闭合，完成报警。

为了更好的描述本发明实施例的电容式防盗检测电路，这里以具体实施例的方式进行进一步叙述。

这里先对本具体实施例的电容式防盗检测电路进行描述。

晶振X1两端与地线之间分别连接振荡电容C1和C2，第一电阻R2与晶振X1并联，第一反相器U1与第一电阻R2并联，第二反相器U2的输入端与第一反相器U1的输出端连接，第二反相器U2输出端连接到检测电容CX1的一侧极板；U1、R2、X1、C1和C2组成正弦波发生器，发出的正玄波经过第二反相器U2的整形后得到固定频率和固定幅值的交流检测信号；

二极管整流器D2包括第一二极管和第二二极管，第一二极管的阳极与检测电容CX1的另一侧极板连接，第二二极管的阴极与第一二极管的阳极连接，第二二极管的阳极与地线连接；

第二电阻R3连接在第一二极管的阴极与地线之间，滤波电容C3与第二电阻R3并联，第二电阻R3和滤波电容C3构成RC滤波电路；

第一分压电阻R4与第二分压电阻R5串联构成分压电路310，第一分压电阻R4的另一端与第一二极管的阴极连接，第二分压电阻R5的另一端与地线连接；

比较器U3的正输入端与分压电路310的公共连接端连接，负输入端与工作电源5V之间连接了第一基准电阻R6,负输入端与地线之间连接了第二基准电阻RV1，其中第二基准电阻RV1采用可变电阻；比较器U3的输出端与工作电源5V之间连接有第四电阻R1；

三极管Q1的基极与比较器U3的输出端之间连接了第三电阻R7，三极管Q1的发射极与地线连接，三极管Q1的集电极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与工作电源5V连接，执行继电器K1的线圈与二极管D1并联。

下面叙述本具体实施例的电容式防盗检测电路的工作过程。

U1、R2、X1、C1、C2和U2持续产生交流检测信号，该交流检测信号进一步传输到检测电容CX1，经过检测电容CX1衰减之后再传输至二极管整流器D2进行整流，并经过RC滤波电路进行滤波后得到直流信号，直流信号会进一步经过分压电路310进行分压之后输入至比较器U3的正输入端，该分压之后的直流信号通过比较器U3与第一基准电阻R6和第二基准电阻RV1提供的直流阈值信号比较之后，确定是否发出第一报警信号。其中，第一报警信号输出后，会驱动三极管Q1导通，从而使得执行继电器K1闭合，完成报警。

本发明一个实施例还提出了一种防盗抢装置，该防盗抢装置包括如上述的电容式防盗检测电路。由于本发明实施例的防盗抢装置实质上采用了上述实施例的电容式防盗检测电路的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种电容式防盗检测电路，其特征在于，所述电容式防盗检测电路，包括：

信号发生电路，用于生成交流检测信号；

整流滤波单元，用于将所述交流检测信号转换为直流信号；

检测电容，其一端与所述信号发生电路连接，另一端与所述整流滤波单元的输入端连接；

逻辑判断电路，其输入端与所述整流滤波单元的输出端连接，用于根据所述整流滤波单元输出的直流信号与预设的直流阈值信号输出第一报警信号。

2.根据权利要求1所述的电容式防盗检测电路，其特征在于，所述信号发生电路包括：

晶振，其两端与地线之间皆连接有振荡电容；

第一电阻，与所述晶振并联；

第一反相器，与所述第一电阻并联；

第二反相器，其输入端与所述第一反相器连接，输出端与所述检测电容的所述一端连接。

3.根据权利要求1所述的电容式防盗检测电路，其特征在于，所述整流滤波单元包括：

整流单元，其输入端与所述检测电容的所述另一端连接；

滤波单元，其输入端与所述整流单元的输出端连接，输出端与所述逻辑判断电路的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的电容式防盗检测电路，其特征在于，所述整流单元采用二极管整流器。

5.根据权利要求3所述的电容式防盗检测电路，其特征在于，所述滤波单元包括：

第二电阻，其一端分别与所述整流单元的输出端、所述逻辑判断电路的输入端连接，另一端与地线连接；

滤波电容，与所述第二电阻并联。

6.根据权利要求1所述的电容式防盗检测电路，其特征在于，所述逻辑判断电路包括：

分压电路，用于对所述整流滤波单元输出的直流信号进行分压并输出；

比较电路，其输入端与所述分压电路的输出端连接，所述比较电路用于根据所述整流滤波单元输出的直流信号与所述直流阈值信号输出第一报警信号。

7.根据权利要求6所述的电容式防盗检测电路，其特征在于，所述分压电路包括：

第一分压电阻，其一端与所述整流滤波单元的输出端连接，另一端与所述逻辑判断电路的输入端连接；

第二分压电阻，其一端与所述逻辑判断电路的输入端连接，另一端与地线连接。

8.根据权利要求6所述的电容式防盗检测电路，其特征在于，所述比较电路包括：

比较器，其具有第一比较输入端、第二比较输入端、比较输出端，所述第一比较输入端与所述分压电路的输出端连接，所述第二比较输入端与工作电源之间连接有第一基准电阻，所述第二比较输入端与地线之间连接有第二基准电阻，所述比较输出端用于输出所述第一报警信号。

9.根据权利要求1所述的电容式防盗检测电路，其特征在于，所述电容式防盗检测电路还包括驱动电路，所述驱动电路与所述逻辑判断电路的输出端连接，所述驱动电路用于驱动报警装置发出第二报警信号。

10.一种防盗抢装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的电容式防盗检测电路。

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