CN203909962U - 红外线报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种红外线报警器，包括：红外线感应模块，具有红外线探测传感器，在探测到前方人体辐射出的红外线信号时，输出感应电信号；信号放大模块，将感应信号按预定增益放大为待比较信号；电压比较模块，将待比较信号与基准信号进行比较，得到一比较结果；延时模块，在待比较结果表征待比较信号电压大于基准信电压时，延时预定时间后输出报警指示信号；报警模块，根据报警指示信号，输出报警信号进行报警；供电模块，为红外线感应模块、信号放大模块、电压比较模块、延时模块及报警模块提供工作电压。本实用新型红外线报警器对红外信号的质量要求降低，有利于减少漏报、误报的问题。

Description

红外线报警器

技术领域

本实用新型涉及安防设备，尤其涉及一种红外线报警器。

背景技术

目前，一些单位的重点监控区域除安装视频监控系统之外，还会设置红外线报警器，当他人非法闯入时会进行报警。对于红外线报警器而言，其探测的红外信号强度较小且不稳定，因而经常会存在误报、漏报。此外，红外线报警器多采用干电池供电，一旦电池电能耗完而没有得到及时更换，将导致红外线报警器失效，由此带来安全隐患。由于现有红外线报警器的不足，有必要涉及一种新的红外线报警器及其分系统。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种红外线报警器，可以有效地改善产品性能。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种红外线报警器，包括：

红外线感应模块，具有红外线探测传感器，在探测到前方人体辐射出的红外线信号时，输出感应电信号；

信号放大模块，将感应信号按预定增益放大为待比较信号；

电压比较模块，将待比较信号与基准信号进行比较，得到一比较结果；

延时模块，在待比较结果表征待比较信号电压大于基准信电压时，延时预定时间后输出报警指示信号；

报警模块，根据报警指示信号，输出报警信号进行报警；

供电模块，为红外线感应模块、信号放大模块、电压比较模块、延时模块及报警模块提供工作电压。

较优地，该信号放大模块包括：

第一级放大电路，包括三极管及外围元件，对该感应电信号进行放大；

第二级放大电路，包括第一运算放大器，对该第一级放大电路的输出电压进行高增益、低噪声放大。

较优地，该电压比较模块包括第二运算放大器，一输入端接该第一运算放大器的输出端、另一输入端接基准电压。

较优地，该延时模块包括：

充电电路，输出端通过二极管反相接该第二运算放大器的输出端；

第三运算放大器，一输入端接该充电电路的输出端、另一输入端接基准电压。

较优地，该报警模块包括讯响器，该讯响器的输入端通过三极管驱动电路接该第三运算放大器的输出脚。

较优地，该供电模块包括交流-直流转换电路：该交流-直流转换电路包括全桥式整流电路，用于给输入交流电进行整流处理；滤波电路，用于给整流处理后的交流电进行滤波处理，该滤波电路包括二极管D3’、二极管D4’、二极管D8’、二极管D9’、电容C7’以及电容C9’，其中二极管D3’的阳极与整流电路的输出端连接，二极管D3’的阴极与二极管D9’的阴极连接，电容C7’的一端与二极管D3’的阴极连接，电容C7’的另一端分别与二极管D8’的阳极和二极管D4’的阴极连接，二极管D8’的阴极与二极管D9’的阳极连接，电容C9’的一端与二极管D4’的阳极连接，电容C9’的另一端与二极管D9’的阳极连接，二极管D9’的阴极还与直流输出端连接。

较优地，该交流-直流转换电路设置有滤波电容C10’，滤波电容C10’的一端与直流输出端连接，滤波电容C10’的另一端接地。

较优地，该交流-直流转换电路设置有用于呈现该交流-直流转换电路的工作状态的指示电路。

较优地，该指示电路包括发光二极管D1’，发光二极管D1’的阴极接地，发光二极管D1’的阳极通过电阻R5’与直流输出端连接。

较优地，设置有用于保护发光二极管D1’的稳压二极管D2’，稳压二极管D2’的阳极接地，稳压二极管D2’的阴极通过电阻R4’分别与直流输出端和发光二极管D1’的阳极连接。

与现有技术相比，本实用新型的红外线报警器采用多级放大电路提高前方人体辐射出的红外线信号增益，在待比较信号与基准信号电压大于基准信电压时，延时预定时间后将输出报警指示信号进行报警，这对红外信号的质量要求降低，有利于减少漏报、误报的问题。特别地，本实用新型通过接入市电来提供红外线报警器的直流工作电压，不必频繁更换电池，使用起来较为方便，也降低了因报警器失效而带来的安全隐患。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号来表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例中红外线报警器的原理图；

图2为本实用新型实施例中报警模块的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中交流-直流转换电路的原理图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

参见图1，为本实用新型实施例中红外线报警器的原理图。该红外线探测报警器100(以下简称报警器)中，感应装置110包括红外线感应模块111，报警装置(报警电路)120包括信号放大模块121、电压比较模块122，延时模块123和报警模块124，其中：

红外线感应模块111，探测人体发出的红外线并输出感应信号；

信号放大模块121，将感应信号按预定增益放大为待比较信号；

电压比较模块122，将待比较信号与基准信号进行比较，得到一比较结果；

延时模块123，在待比较结果表征待比较信号电压大于基准信电压时，延时一预定时间后输出报警指示信号；

报警模块124，根据报警指示信号，输出报警信号进行报警。

上述报警器100为有源器件，其包括供电模块(供电电路)130，为上述模块提供工作电压。

该红外线探测报警器100的工作过程是，红外线感应模块111探测到人体发出的红外线，然后经信号放大模块121、电压比较模块122、延时模块123和报警模块124处理后进行报警。

该报警器100的各个模块均可采用多种电路实现，以下为较优实现实例。

参见图2，为报警器100中报警模块的电路结构，各部件电路组成及工作过如下：

红外线探测传感器IC1(如Q74)为红外线感应模块111的主要部件，在探测到前方人体辐射出的红外线信号时，传感器IC1的2脚输出微弱的感应电信号。

信号放大模块121包括两级放大电路，其中：感应电信号经三极管VT1、电阻R1、R2、R3及电容C1等组成的第一级放大电路放大；再通过电容C2输入到第二级放大电路中的运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大，该第二级放大电路还涉及到电阻R4、R5、R6、R7、R8及电容C2、C3、C4；此时，运算放大器IC2的1脚输出的信号已足够强。

运算放大器IC3为电压比较模块122的关键部件，其涉及到外围元件R10、R11、R12、R13及电容C5和二级管VD1。该运算放大器IC3的5脚由电阻R10、二极管VD1提供基准电压；当运算放大器IC2的1脚输出的信号电压到达运算放大器IC3的6脚时，两个输入端的电压进行比较；此时，运算放大器IC3的7脚由原来的高电平变为低电平。

运算放大器IC4为延时模块123的关键部件，该运算放大器IC4的3脚接电阻R15、R16，1脚接电阻R17、R18，2脚连接电阻R14和电容C6以组成延时电路，延时时间约为X(如4分钟)。当运算放大器IC3的7脚变为低电平时，电容C6通过二极管VD2放电，此时运算放大器IC4的2脚变为低电平；它与运算放大器IC4的3脚基准电压进行比较，当低于其基准电压时，运算放大器IC4的1脚变为高电平，即输出报警指示信号。

根据报警指示信号，报警模块124中的三极管VT2导通，使得讯响器BL通电，从而发出报警声。

人体红外线信号消失后，运算放大器IC3的7脚又恢复高电平输出，此时二极管VD2截止。由于电容C6两端的电压不能突变，故通过电阻R14向电容C6缓慢充电，当电容C6两端的电压高于其基准电压时，运算放大器IC4的1脚才变为低电平，时间约为Y(如1分钟)，即持续1分钟报警。

上述电路中，供电装置130可为专用电池H，它通过三极管VT3、二极管VD3、VD4、电阻R19、R20、电容C8等辅助电路可为报警器各部件提供工作电压VDD，该专用电池H接有三段稳压管IC5(如78L06)及C7保持电压的稳定。可以理解的是，供电装置130也可以由市电转换为符合要求的直流工作电压，这是由交流-直流转换电路来实现的，以下为一较优的电路结构。

参见图3，为本实用新型实施例中的交流-直流转换电路的电路原理图。该实施例中的交流-直流转换电路主要包括整流电路131和滤波电路132，整流电路131用于给输入交流电进行整流处理的整流电路，滤波电路132用于给整流处理后的交流电进行滤波处理，各个部分的电路结构及工作原理具体如下。

整流电路131，用于给输入交流电进行整流处理，其优选地采用全波桥式整流电路BR1。全波桥式整流电路BR1由四个二级管构成，其设计简单实用，可以很好地满足客户的整流需求。

滤波电路132，用于给整流处理后的交流电V+进行滤波处理，其包括二极管D3’、二极管D4’、二极管D8’、二极管D9’、电容C7’以及电容C9’，二极管D3’的阳极与整流电路的输出连接，二极管D3’的阴极与二极管D9’的阴极连接，电容C7’的一端与二极管D3’的阴极连接，电容C7’的另一端分别与二极管D8’的阳极和二极管D4’的阴极连接，二极管D8’的阴极与二极管D9’的阳极连接，电容C9’的一端与二极管D4’的阳极连接，电容C9’的另一端与二极管D9’的阳极连接，二极管D9’的阴极还与直流输出端连接。

图3所示该交流-直流转换电路通过转换时将电容C7’和电容C9’串联进行储能，使得电容C7’和电容C9’为小电容即可完成原来使用大电容实现的交流-直流的转换，降低了交流-直流转换电路的实现成本，同时降低了整个电路的功率因数。当整流处理后的交流电的电压大于电容C7’和电容C9’的电压和时，整流处理后的交流电依次经二极管D3’、电容C7’、二极管D8’以及电容C9’到地给电容C7’和电容C9’充电，二极管D4’和二极管D9’截止。这里电容C7’和电容C9’使用相等电容值的电容，这两个电容可以充电到(Vbuck/2)＝(Vac峰值/2)。这时整流处理后的交流电的电压小于等于电容C7’和电容C9’的电压和，即V+变化到小于等于(Vac峰值/2)，二极管D3’截止，V+不再给直流输出端供电，这时二极管D8’截止，二极管D4’和二极管D9’导通。通过电容C7’、二极管D4’和电容C9’、二极管D9’给直流输出端放电，也就是通过电容C7’和电容C9’对负载回路供电。这时直流输出端(即Vbuck)的电压变化就不会和V+样具有波峰和波谷，而是平滑变化的波峰，由此起到波形斩波的效果。同时当V+变化到小于等于(Vac峰值/2)，V+不对直流输出端供电，即在电压变化为波谷时，输入电流也减小至0，所以电压和电流变化一致性比一般用大电解电容的电路的一致性要好，所以本实施例交流-直流转换电路的电源输入功率因数也会提高。

在图2中，交流-直流转换电路还包括滤波电容C10’，滤波电容C10’的一端与直流输出端连接，滤波电容C10’的另一端接地。通过滤波电解电容C10的滤波使得直流输出端输出的电压更加平滑，更好的满足用户直流供电的需求。此外，该交流-直流转换电路还包括用于指示交流-直流转换电路的工作状态的发光二极管D1’，发光二极管D1’的阴极接地，发光二极管D1’的阳极通过电阻R5’与直流输出端Vbuck连接。进一步地，该交流-直流转换电路还包括用于保护发光二极管D1’的稳压二极管D2’，稳压二极管D2’的阳极接地，稳压二极管D2’的阴极通过电阻R4’分别与直流输出端和发光二极管D1’的阳极连接。当本实施例的交流-直流转换电路给直流输出端供电时，发光二极管D1’这时会被点亮以指示本交流-直流转换电路处于工作状态。而稳压二极管D2’则可以保证发光二极管D1’两端的工作电压不会过大而将发光二极管D1’损坏。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种红外线报警器，其特征在于，包括：

红外线感应模块，具有红外线探测传感器，在探测到前方人体辐射出的红外线信号时，输出感应电信号；

信号放大模块，将感应信号按预定增益放大为待比较信号；

电压比较模块，将待比较信号与基准信号进行比较，得到一比较结果；

延时模块，在待比较结果表征待比较信号电压大于基准信电压时，延时预定时间后输出报警指示信号；

报警模块，根据报警指示信号，输出报警信号进行报警；

供电模块，为红外线感应模块、信号放大模块、电压比较模块、延时模块及报警模块提供工作电压。

2.如权利要求1所述的红外线报警器，其特征在于，该信号放大模块包括：

第一级放大电路，包括三极管及外围元件，对该感应电信号进行放大；

第二级放大电路，包括第一运算放大器，对该第一级放大电路的输出电压进行高增益、低噪声放大。

3.如权利要求2所述的红外线报警器，其特征在于，该电压比较模块包括第二运算放大器，一输入端接该第一运算放大器的输出端、另一输入端接基准电压。

4.如权利要求3所述的红外线报警器，其特征在于，该延时模块包括：

充电电路，输出端通过二极管反相接该第二运算放大器的输出端；

第三运算放大器，一输入端接该充电电路的输出端、另一输入端接基准电压。

5.如权利要求4所述的红外线报警器，其特征在于，该报警模块包括讯响器，该讯响器的输入端通过三极管驱动电路接该第三运算放大器的输出脚。

6.如权利要求1所述的红外线报警器，其特征在于，该供电模块包括交流-直流转换电路：该交流-直流转换电路包括全桥式整流电路，用于给输入交流电进行整流处理；滤波电路，用于给整流处理后的交流电进行滤波处理，该滤波电路包括二极管D3’、二极管D4’、二极管D8’、二极管D9’、电容C7’以及电容C9’，其中二极管D3’的阳极与整流电路的输出端连接，二极管D3’的阴极与二极管D9’的阴极连接，电容C7’的一端与二极管D3’的阴极连接，电容C7’的另一端分别与二极管D8’的阳极和二极管D4’的阴极连接，二极管D8’的阴极与二极管D9’的阳极连接，电容C9’的一端与二极管D4’的阳极连接，电容C9’的另一端与二极管D9’的阳极连接，二极管D9’的阴极还与直流输出端连接。

7.如权利要求6所述的红外线报警器，其特征在于，该交流-直流转换电路设置有滤波电容C10’，滤波电容C10’的一端与直流输出端连接，滤波电容C10’的另一端接地。

8.如权利要求6所述的红外线报警器，其特征在于，该交流-直流转换电路设置有用于呈现该交流-直流转换电路的工作状态的指示电路。

9.如权利要求8所述的红外线报警器，其特征在于，该指示电路包括发光二极管D1’，发光二极管D1’的阴极接地，发光二极管D1’的阳极通过电阻R5’与直流输出端连接。

10.如权利要求9所述的红外线报警器，其特征在于，设置有用于保护发光二极管D1’的稳压二极管D2’，稳压二极管D2’的阳极接地，稳压二极管D2’的阴极通过电阻R4’分别与直流输出端和发光二极管D1’的阳极连接。