CN201060526Y - 抗强干扰的主动红外入侵探测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种抗强干扰的主动红外入侵探测器，其中发射机包括脉冲发生电路、红外信号发射驱动电路、红外发射管及红外光学聚焦系统；接收机包括红外光学聚焦系统、红外接收管、红外信号前置放大电路、多级信号放大滤波电路、倍压整流电路、光轴遮断时间控制电路、继电器控制及驱动电路；在发射机内设置有窄脉冲控制电路，并与窄脉冲发生电路电连接；在接收机的多级信号放大滤波电路上串接有双运放带通滤波器。这样发射机能发射出抗干扰能力强的红外信号；而接收机就能滤去绝大多数的谐波，只通过有效值很高的基波，干扰信号只留下接近中心频率的小能量波经过，不会对接收机的开关量报警信号输出产生影响，也就基本消除了干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种入侵探测器，尤其涉及一种抗干扰的红外入侵探测器。
背景技术
传统的主动红外入侵探测器在遇到某些强干扰源时就会失效，如日光灯、电子节能灯等强干扰源辐射出的干扰信号是频率分布范围较广脉冲性质的红外波，这对于以往采用的数字脉冲调制式的主动红外入侵探测器的干扰是致命的，因为这种红外干扰能够将数字编码扰断而产生误报，尽管通过软件CPU延时等方法控制，在一定范围内达到抗干扰的要求，但在强干扰，如日光灯、电子节能灯直射的情况下，其完全丧失警戒功效。
而现有技术中一般的模拟信号主动红外入侵探测器，只是在接收机内对接收信号采取常规的滤波放大，同样很难滤去强干扰源的信号，使得报警装置受到强干扰时失效。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种能有效地抗强干扰(如日光灯、电子节能灯等)的主动红外入侵探测器，这些脉冲干扰频率分布较广、综合能量较大，对现有的主动红外入侵探测器会有致命的影响。
为解决上述技术问题，本实用新型的抗强干扰的主动红外入侵探测器包括发射机和接收机，发射机包括顺序连接的脉冲发生电路、红外信号发射驱动电路、红外发射管以及红外光学聚焦系统，接收机包括顺序连接的红外光学聚焦系统、红外接收管、红外信号前置放大电路、多级信号放大滤波电路、倍压整流电路、光轴遮断时间控制电路、继电器控制及驱动电路，
在所述的发射机内脉冲发生电路与红外信号发射驱动电路之间设置有窄脉冲控制电路，窄脉冲控制电路与窄脉冲发生电路电连接；
在所述的接收机的多级信号放大滤波电路的信号通道上串接有双运放带通滤波器。
所述的多级信号放大滤波电路可以包括一级信号放大电路、带有自动增益控制电路的二级信号放大电路以及双运放带通滤波器。
所述的一级信号放大电路为加法运算放大电路。
所述的多级信号放大滤波电路最好还包括有高通滤波电路和低通滤波电路。
所述的多级信号放大滤波电路可以还包括有带有自动增益控制电路的末端信号放大滤波电路。
所述的多级信号放大滤波电路可以还包括连接有光轴电压调整指示及信号灯驱动电路的信号分路器。
所述的多级信号放大滤波电路的末端最好设置有门限电路，门限电路的输出端与倍压整流电路连接。
作为一个最佳的实施方案所述的多级信号放大滤波电路为顺序连接的加法运算放大电路、高通滤波电路、带有自动增益控制电路的二级信号放大电路、低通滤波电路、带有自动增益控制电路的末端信号放大滤波电路、连接有光轴电压调整指示及信号灯驱动电路的信号分路器、双运放带通滤波器和门限电路。
本实用新型在探测器的发射机内加设了窄脉冲发生电路和窄脉冲控制电路，这样由脉冲发生电路产生一个频率为f0的方波，窄脉冲发生电路生成尖脉冲信号，窄脉冲控制电路使得脉冲发生电路产生的方波变成频率为f0的占空比很低的窄脉冲信号，由红外发射驱动电路1、红外发射驱动电路2、....、红外发射驱动电路n分别驱动各自的红外管发出频率为f0的窄脉冲红外光束，这种窄脉冲驱动方式能够降低发射机功耗，提高发射效率、增加发射距离及增强产品的抗干扰能力。
而在接收机接收中设置了双运放带通滤波器，其中心频率设定为f0，双运放带通滤波器是性能十分优异的滤波电路，其Q值(品质因数)即使做的相当高也能稳定工作，这意味着其选频性能优异，根据频谱分析的基本原理，接收到的的窄脉冲信号可以看做是由中心频率为f0的正弦波与若干f0的n次谐波的正弦波构成，而窄脉冲中只有频率为f0的正弦波即基波能通过双运放带通滤波器，其他谐波均被虑掉。也就是说明，由红外发射机发来的频率为f0的窄脉冲红外信号，此时已经变换为频率为f0的正弦波，而且，该正弦波是连续的，其有效值很高。而干扰信号，如日光灯、电子节能灯等强干扰源辐射出的干扰信号是频率分布范围较广脉冲性质的红外波，但是分析发现其在每个单频点的辐射强度并不是很高，远远小于主动红外入侵探测器发射机发来的同频点的信号强度。因此，通过选择双运放带通滤波器的参数，使得可通过滤波器的频率范围尽可能的小，即只有非常接近中心频率的红外波能够通过，同频点干扰信号经过滤波器后的有效值控制在很小的范围，不会对接收机的开关量报警信号输出产生影响，也就基本消除了干扰。
加法运算放大电路的作用在于能将多个接收端的信号合成在一起输入滤波放大电路处理，而不需要设置多个一级放大电路，节约了成本、方便了操作。
高通、低通滤波是对接收信号的一个初级的频宽滤波，一级、二级和末端信号放大电路完成对接收信号的放大以及弥补滤波之后信号的衰减。
信号分路器(射极跟随器)将信号分成同相、反相信号两路，反相信号送至光轴电压调整指示及信号灯驱动电路，以做为探测器安装调试时的参考基准；同相信号送至双运放带通滤波器。
门限电路的作用是进一步提高了干扰信号通过的门坎，该门限电压VB设定的远远高于干扰信号的幅值，同时又远低于正常信号接近最弱时的幅值，输入信号的幅值高于VB时，门限电路输出电源值+V，将双运放带通滤波器输出的频率为f0的正弦波转换成幅值为电源值+V的方波，并且与输入信号强度无关(只要输入信号的幅值高于VB)。
这样采用的本实用新型的红外探测器就能有效地排除频率分布范围较广、综合能量较大的脉冲干扰波对探测器的致命影响。
附图说明
图1是本实用新型抗强干扰的主动红外入侵探测器发射机的原理框图；
图2是本实用新型抗强干扰的主动红外入侵探测器接收机的原理框图；
图中：11.脉冲发生电路 12.窄脉冲控制电路 13.窄脉冲发生电路
14.红外信号发射驱动电路 15.红外发射管 16.红外光学聚焦系统
21.红外光学聚焦系统 22.红外接收管 23.红外信号前置放大电路
24.多级信号放大滤波电路 241.加法运算放大电路
242.高通滤波电路 243.带有自动增益控制电路的二级信号放大电路
244.低通滤波电路 245.带有自动增益控制电路的末端信号放大电路
246.信号分路器 247.光轴电压调整指示及信号灯驱动电路
248.双运放带通滤波器 249.门限电路
25.倍压整流电路 26.光轴遮断时间控制电路
27.继电器控制及驱动电路
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明：
图1、图2示出了一种抗强干扰的主动红外入侵探测器，包括发射机和接收机，发射机包括顺序连接的脉冲发生电路11、窄脉冲控制电路12以及若干组前端发射电路(即红外信号发射驱动电路14、红外发射管15以及红外光学聚焦系统16)，窄脉冲控制电路12与窄脉冲发生电路13电连接；
接收机包括顺序连接的若干前端接收电路(即红外光学聚焦系统21、红外接收管22以及红外信号前置放大电路23)、加法运算放大电路241、高通滤波电路242、带有自动增益控制电路A(AGC1)的二级信号放大电路243、低通滤波电路244、带有自动增益控制电路B(AGC2)的末端信号放大电路245、连接有光轴电压调整指示及信号灯驱动电路247的信号分路器(射极跟随器)246、双运放带通滤波器248、门限电路249、倍压整流电路25、光轴遮断时间控制电路26、继电器控制及驱动电路27，最后以开关量报警信号输出到报警器。
从加法运算放大电路241到门限电路249构成多级信号放大滤波电路24
信号分路器246的同相信号输出端与双运放带通滤波器248连接，其反相信号输出端与光轴电压调整指示及信号灯驱动电路247电连接。
根据现有技术多级信号放大滤波电路24也可以是其他的结构形式，而双运放带通滤波器248同样可以设置在多级信号放大滤波电路24的信号通道中的其他位置，这些都是本实用新型保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种抗强干扰的主动红外入侵探测器，包括发射机和接收机，发射机包括顺序连接的脉冲发生电路、红外信号发射驱动电路、红外发射管以及红外光学聚焦系统，接收机包括顺序连接的红外光学聚焦系统、红外接收管、红外信号前置放大电路、多级信号放大滤波电路、倍压整流电路、光轴遮断时间控制电路、继电器控制及驱动电路，其特征在于：
在所述的发射机内脉冲发生电路与红外信号发射驱动电路之间设置有窄脉冲控制电路，窄脉冲控制电路与窄脉冲发生电路电连接；
在所述的接收机的多级信号放大滤波电路的信号通道上串接有双运放带通滤波器。
2.根据权利要求1所述的抗强干扰的主动红外入侵探测器，其特征在于：所述的多级信号放大滤波电路包括一级信号放大电路、带有自动增益控制电路的二级信号放大电路以及双运放带通滤波器。
3.根据权利要求2所述的抗强干扰的主动红外入侵探测器，其特征在于：所述的一级信号放大电路为加法运算放大电路。
4.根据权利要求3所述的抗强干扰的主动红外入侵探测器，其特征在于：所述的多级信号放大滤波电路还包括有高通滤波电路和低通滤波电路。
5.根据权利要求4所述的抗强干扰的主动红外入侵探测器，其特征在于：所述的多级信号放大滤波电路还包括有带有自动增益控制电路的末端信号放大滤波电路。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的抗强干扰的主动红外入侵探测器，其特征在于：所述的多级信号放大滤波电路还包括连接有光轴电压调整指示及信号灯驱动电路的信号分路器。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的抗强干扰的主动红外入侵探测器，其特征在于：所述的多级信号放大滤波电路的末端设置有门限电路，门限电路的输出端与倍压整流电路连接。
8.根据权利要求6所述的抗强干扰的主动红外入侵探测器，其特征在于：所述的多级信号放大滤波电路的末端设置有门限电路，门限电路的输出端与倍压整流电路连接。
9.根据权利要求1所述的抗强干扰的主动红外入侵探测器，其特征在于：所述的多级信号放大滤波电路为顺序连接的加法运算放大电路、高通滤波电路、带有自动增益控制电路的二级信号放大电路、低通滤波电路、带有自动增益控制电路的末端信号放大滤波电路、连接有光轴电压调整指示及信号灯驱动电路的信号分路器、双运放带通滤波器和门限电路。
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