CN202442794U - 用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置，该装置安装于抽油烟机左右两个棱角处，其包括光学聚焦系统、热释电红外传感器、信号处理系统和报警系统；当人体靠近时，热释电红外传感器能以非接触形式检测出经光学聚焦系统聚焦所得人体辐射红外线能量，并将该红外线能量转变为电压信号传输给信号处理系统，电压信号经信号处理系统进行滤波、放大和比较后可输出警报信号，根据警报信号控制报警系统的启闭，以此警告用户远离抽油烟机棱角，可保障用户安全。

Description

用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置

技术领域

本实用新型涉及一种红外感应装置，尤其涉及一种被动式红外感应防撞头装置，适用于抽油烟机。

背景技术

目前家电领域不断追求完美外观以吸引消费者眼球，产品造型各有特色，但对产品的安全性能也必须严格要求。抽油烟机作为厨房中必不可少的电器，几乎每家每户都有安装，且安装位置各不相同，更有部分油烟机左右两个棱角正好与用户太阳穴高度齐平，而太阳穴在中医经络学上被称为“经外奇穴”，现代医学证明，太阳穴若受到打击可使人致死或造成脑震荡使人丧失意识。故如何防止用户因专心做饭时而导致太阳穴部位撞到抽油烟机棱角，成为当前厨房安全的一个重要问题。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供了一种用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置，该装置能够防止用户头部碰撞到抽油烟机棱角，并提醒用户远离抽油烟机，以保障用户安全。

本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置，包括光学聚焦系统、热释电红外传感器、信号处理系统和报警系统；所述光学聚焦系统能够将人体辐射红外线能量聚焦到热释电红外传感器上；所述热释电红外传感器能够将接收到的人体辐射红外线能量转换为电压信号并传输给信号处理系统；所述信号处理系统能够将接收到的电压信号进行滤波、放大和比较，并输出警报信号，根据警报信号控制报警系统的启闭。

所述光学聚焦系统包括菲涅尔透镜。

所述热释电红外传感器上设有探测元，该探测元能够检测到人体辐射红外线能量的变化。菲涅尔透镜安装在热释电红外传感器的前方，可以将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外传感器的探测元上，同时根据被测物体的移动速度可产生交替变化的红外辐射高灵敏区和盲区，以适应热释电传感器上探测元要求信号不断变化的特性，从而使传感器输出电压信号。

所述信号处理系统中的滤波功能通过采用带通滤波器实现。

所述信号处理系统中的放大和比较功能通过采用电压放大器件LM324实现。该电压放大器件内部有四个运算放大器并设有相位补偿电路，与单电源应用场合的标准运算放大器相比，电路功耗小且价格便宜。

本实用新型的有益技术效果为：该装置包括光学聚焦系统、热释电红外传感器、信号处理系统和报警系统，安装于抽油烟机的左右两个棱角处，当人体靠近时，热释电红外传感器能以非接触形式检测出经光学聚焦系统聚焦所得人体辐射红外线能量，并将该红外线能量转变为电压信号传输给信号处理系统，同时通过报警系统发出报警信号警告用户远离抽油烟机棱角，可保障用户安全。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的详细介绍。

一种用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置，包括光学聚焦系统1、热释电红外传感器2、信号处理系统3和报警系统4；所述光学聚焦系统1能够将人体辐射红外线能量聚焦到热释电红外传感器2上；所述热释电红外传感器2能够将接收到的人体辐射红外线能量转换为电压信号并传输给信号处理系统3；所述信号处理系统3能够将接收到的电压信号进行滤波、放大和比较，并输出警报信号，根据警报信号控制报警系统4的启闭。

所述光学聚焦系统1包括菲涅尔透镜11。

所述热释电红外传感器2上设有探测元21，该探测元21能够检测到人体辐射红外线能量的变化。菲涅尔透镜11安装在热释电红外传感器2的前方，可以将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外传感器2的探测元21上，同时根据被测物体的移动速度可产生交替变化的红外辐射高灵敏区和盲区，以适应热释电传感器2上探测元21要求信号不断变化的特性，从而使传感器输出电压信号。

所述信号处理系统3中的滤波功能通过采用带通滤波器31实现。

所述信号处理系统3中的放大和比较功能通过采用电压放大器件LM32432实现。该电压放大器件32内部有四个运算放大器并设有相位补偿电路，与单电源应用场合的标准运算放大器相比，电路功耗小且价格便宜。

本实用新型所述装置的工作过程如下所示：

当人体辐射红外线能量通过菲涅尔透镜11被聚焦在热释电红外传感器2的探测元21上时，电路中的热释电红外传感器2将输出电压信号，然后使该信号先通过一个带通滤波器31，该带通滤波器31的上限截止频率为16HZ，下限截止频率为0.16HZ。由于热释电红外传感器2输出的探测信号电压十分微弱(通常仅有1mV左右)，而且是一个变化的信号，同时菲涅尔透镜11的作用又使输出信号电压呈脉冲形式(脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定，通常为0.1～10HZ左右)，所以需要对热释电红外传感器2输出的电压信号进行放大。本实用新型中采用一个集成运算式电压放大器件LM324来进行电压信号的放大，电压信号由热释电红外传感器2输入至电压放大器件LM324进行增益放大；同时该电压信号在电压放大器件LM324内与参考电压比较，其中电压放大器件LM324中设有滑动变阻器可调电压。当热释电红外传感器2探测到人体辐射红外线能量并经放大后送给LM324内的窗口比较器时，若信号幅度超过窗口比较器的上下限，系统将输出高电平信号；无异常情况时则输出低电平信号。在该窗口比较器中，采用了参考电压，并采用滑动变阻器进行电压调节，同时采用二极管使输出更稳定，窗口比较器的上下限电压即参考电压。最后单片机使用普通的I/O口来检测电平的高低来控制报警系统4的启闭。

鉴于对成本、结构以及实用性的考虑，本实用新型能够对10厘米左右的范围进行检测，且成本十分低廉。如采用现有较先进的热释电红外传感器，报警的效果将大大改善。此外如要增大报警距离，可采用较大发射功率的发光二极管或多只红外发光二极管，并在发射管后加一个透镜，增加发射管的光强，接收管可以采用光电三极管。

Claims (5)

1.一种用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置，其特征在于：包括光学聚焦系统(1)、热释电红外传感器(2)、信号处理系统(3)和报警系统(4)；所述光学聚焦系统(1)能够将人体辐射红外线能量聚焦到热释电红外传感器(2)上；所述热释电红外传感器(2)能够将接收到的人体辐射红外线能量转换为电压信号并传输给信号处理系统(3)；所述信号处理系统(3)能够将接收到的电压信号进行滤波、放大和比较，并输出警报信号，根据警报信号控制报警系统(4)的启闭。

2.根据权利要求1所述的用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置，其特征在于：所述光学聚焦系统(1)包括菲涅尔透镜(11)。

3.根据权利要求1所述的用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置，其特征在于：所述热释电红外传感器(2)上设有探测元(21)，所述探测元(21)能够检测到人体辐射红外线能量的变化。

4.根据权利要求1所述的用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置，其特征在于：所述信号处理系统(3)中的滤波功能通过采用带通滤波器(31)实现。

5.根据权利要求1所述的用于抽油烟机的被动式红外感应防撞头装置，其特征在于：所述信号处理系统(3)中的放大和比较功能通过采用电压放大器件LM324(32)实现。