專利名稱：一種微動檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及一種微動檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前，人體自動感應(yīng)開關(guān)主要是以熱釋電(PIR)傳感器和微波感應(yīng)為主，主要是通過檢測大幅度動作的移動感應(yīng)技術(shù)，其主要應(yīng)用于樓道節(jié)電照明等節(jié)能控制類的控制產(chǎn)品；但是關(guān)于看書，打字等動作幅度非常少的微動檢測技術(shù)非常少見，如果使用大幅度動作的移動感應(yīng)來檢測幅度非常少的位移信號，則不能可靠的檢測到物體的微小動作，從而使這種大幅度動作檢測技術(shù)應(yīng)用受到限制，采用具有微動檢測能力的微動檢測裝置可以滿足這種需求，大大提升節(jié)能控制類產(chǎn)品的應(yīng)用場合。
發(fā)明內(nèi)容·本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是如何有效可靠的檢測到周邊物體特別是人體的微弱移動，進(jìn)而達(dá)到自動控制節(jié)能電器的開、關(guān)與調(diào)光功能，達(dá)到電器節(jié)能的目的。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了高頻泄漏的方式建立交變平衡電場技術(shù)，只要在該平衡電場中存在的物體存在移動，即便是微弱的移動，都會在電場內(nèi)引起擾動，就能引起電場的失衡，通過檢測該電場失衡就能檢測到場內(nèi)物體是否有移動，進(jìn)而設(shè)計了一種微動檢測裝置，該檢測裝置由交變平衡電場產(chǎn)生裝置、信號處理裝置和控制裝置組成，其中交變平衡電場產(chǎn)生裝置由高頻信號發(fā)生電路11、屏蔽罩12和耦合電極13組成，高頻信號發(fā)生電路11和耦合電極13位于屏蔽罩內(nèi)，屏蔽罩12—面與地相連接，屏蔽罩12內(nèi)面與耦合電極13之間形成固定間隙；其中信號處理裝置由電場失衡信號檢出電路14、小信號放大電路15和信號處理模塊16組成,失衡信號檢出電路14輸出端與小信號放大電路15輸入端相連，小信號放大電路15與信號處理模塊(16)相連；其中控制裝置17由開關(guān)電路或脈寬調(diào)制電路組成，控制裝置的輸入端與信號處理模塊的輸出端相連，控制裝置的輸出端與實(shí)際負(fù)載相連。其中高頻信號發(fā)生電路由高頻三極管Ql與外圍阻容件組成自激振蕩器；其中屏蔽罩為上下雙屏蔽罩，且屏蔽罩焊在雙層線路板的兩面，屏蔽罩通過線路板的敷銅面連接至IJ地。其中耦合電極13可以是單根實(shí)心銅柱、空心銅管、多根實(shí)心銅柱或空心銅管，銅柱或銅管不分形狀。其中所述屏蔽罩12內(nèi)面與耦合電極13之間形成的間隙距離由耦合電極13的截面積而決定，選擇間隙為O. 5到4_。其中微動檢測裝置為滿足安規(guī)要求還加上外殼。本實(shí)用新型具有如下有益效果，可以實(shí)現(xiàn)近距離的微弱位移的檢測，從而判定所需控制電器附近是否有人存在，特別是針對臺燈等，人體相對靜止，運(yùn)動幅度較小的場合，實(shí)現(xiàn)自動控制電器設(shè)備的開關(guān)，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
圖I是微動探測裝置的方框結(jié)構(gòu)圖；[0010]圖2是微動探測裝置的實(shí)施電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。參看在圖2微動探測裝置的實(shí)施電路原理圖，高頻信號發(fā)生電路由高頻三極管Ql與外圍阻容件組成自激振蕩器，其振蕩器的振蕩頻率與三極管的選型和國家允許使用的頻段有關(guān)，通過選擇高頻三極管的結(jié)電容與調(diào)節(jié)三極管的反饋達(dá)到國家所允許的頻率，得到高頻信號；高頻信號通過信號輸出腳與耦合電容C4相連、C4與R3相連，通過阻抗匹配回路R3、R6耦合到耦合電極，其中R3、R6為PCB板走線阻抗對應(yīng)的匹配電阻，其中耦合電極采用圓形銅柱，也可以是單根實(shí)心銅柱或空心銅管；也可以是多根實(shí)心銅柱或空心銅管，銅柱或銅管不分形狀，當(dāng)為圓形銅柱時直徑為O. 1-3. Omm,耦合電極與屏蔽罩的間隙控制在
O.5-4mm,根據(jù)不同的檢測距離要求可選擇不同的耦合電極直徑和耦合電極與屏蔽罩間的距離，當(dāng)要求交變電場的檢測距離為O. 8-lm左右，選擇耦合電極直徑為I. 5mm，耦合電極與屏蔽罩的間隙控制在2mm。屏蔽罩可以通過焊錫焊到PCB板的接地銅箔上，耦合電極對外形成交變電場，交變電場通過屏蔽罩的反射在2個屏蔽罩的縫隙處泄漏，從而在探測裝置外部形成交變電場。保持信號源或者耦合電極與屏蔽罩的間隙不發(fā)生變化，此交變電場一直保持穩(wěn)定。信號檢出電路由2個或多個二極管Q2組成的檢測電路構(gòu)成，此電路的輸出在交變電場平衡時輸出的信號穩(wěn)定不變，在交變電場失衡時會在輸出端產(chǎn)生變化的信號；在交變電場覆蓋的范圍內(nèi)，任何活動的物體發(fā)生相對微小的位移，都會改變電場的分布，從而使信號檢出電路的輸出發(fā)生相應(yīng)的變化；這一微小變化通過C2耦合到小信號放大電路UlB放大整形并進(jìn)行濾波放大到U2可識別的信號，輸入到信號處理芯片U2的輸入腳，信號處理芯片U2采集該變化數(shù)據(jù)，通過預(yù)先設(shè)定的算法可分析出動作的有效性及幅度，從而判斷出交變電場覆蓋的范圍內(nèi)是否存在活動的物體發(fā)生位移，并進(jìn)而判斷出如何控制后端的負(fù)載Dl-Dn，通過信號處理芯片U2的輸出端將控制信號輸出給后端的負(fù)載Dl-Dn。信號處理芯片U2的外圍可以附加開啟工作光控設(shè)置、延時關(guān)閉時間設(shè)置、延時守候關(guān)閉時間設(shè)置、預(yù)制脈沖寬度調(diào)節(jié)設(shè)置等功能，以上功能通過簡單的阻容電路與信號處理芯片中A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行處理就可以實(shí)現(xiàn)，使功能更加完善。信號處理芯片U2輸出的控制信號接三極管Q3的基極或MOS管的控制極，控制三極管Q3實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能，使接在三極管集電極的負(fù)載LED Dl-Dn得電而發(fā)光。在調(diào)光的應(yīng)用中，信號處理芯片U2輸出的控制信號輸出一個固定脈沖時間而脈寬可調(diào)的信號，接到三極管的基極，根據(jù)脈寬的寬度調(diào)整三極管的開通時間，從而改變LED Dl-Dn的電流來實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能?；蛘咄ㄟ^三極管Q3驅(qū)動繼電器，再去控制所需控制的電器，如控制電燈的開或關(guān)。ICl是三端集成穩(wěn)壓器1C，由30V輸入穩(wěn)定到輸出5V，作為控制芯片及小信號放大器的電源及基準(zhǔn)電源。以下結(jié)合圖I微動探測裝置的方框結(jié)構(gòu)圖說明具體實(shí)現(xiàn)時的結(jié)構(gòu)關(guān)系，信號處理和控制電路線路板6為基板，信號放大與信號處理及控制元器件7設(shè)計放置在信號處理和控制電路線路板6的一側(cè)，屏蔽罩12的一面通過焊錫焊到該板的接地銅箔上，高頻電場產(chǎn)生及信號檢出線路板4的上的高頻電場產(chǎn)生電路3位于屏蔽罩12內(nèi)，其通過信號檢出控制板的電源與信號處理和控制電路線路板6相連接，高頻電場產(chǎn)生電路3、二極管混頻及檢波電路元件位于高頻電場產(chǎn)生及信號檢出線路板4朝向信號處理和控制電路線路板6的一偵牝高頻耦合電極2設(shè)置在高頻電場產(chǎn)生及信號檢出線路板4上屏蔽罩12內(nèi)，與屏蔽罩12的上邊設(shè)定一定的間隙，整個微動檢測裝置還可以選擇外加滿足安規(guī)要求的塑膠或其他材質(zhì)外殼，整體構(gòu)成該微動檢測裝置。以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型 之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化或滿足不同應(yīng)用所加的部分附加電路，仍屬于實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種微動檢測裝置，該檢測裝置由交變平衡電場產(chǎn)生裝置、信號處理裝置和控制裝置組成，其特征在于 其中所述交變平衡電場產(chǎn)生裝置由高頻信號發(fā)生電路(11)、屏蔽罩(12)和耦合電極(13)組成，高頻信號發(fā)生電路(11)和耦合電極(13)位于屏蔽罩內(nèi)，屏蔽罩(12) —面與地相連接，屏蔽罩(12)內(nèi)面與耦合電極(13)之間形成固定間隙； 其中信號處理裝置由電場失衡信號檢出電路(14)、小信號放大電路(15)和信號處理模塊(16)組成，失衡信號檢出電路(14)輸出端與小信號放大電路(15)輸入端相連,小信號放大電路(15)與信號處理模塊(16)相連； 其中控制裝置(17)由開關(guān)電路或脈寬調(diào)制電路組成，控制裝置的輸入端與信號處理模塊的輸出端相連，控制裝置的輸出端與實(shí)際負(fù)載相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微動檢測裝置，其特征在于所述屏蔽罩(12)為上下雙屏蔽罩，且屏蔽罩(12)焊在雙層線路板的兩面，屏蔽罩(12)通過線路板的敷銅面連接到地。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微動檢測裝置，其特征在于所述耦合電極(13)為單根實(shí)心銅柱、空心銅管、多根實(shí)心銅柱或空心銅管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微動檢測裝置，其特征在于所述屏蔽罩(12)內(nèi)面與耦合電極(13)之間形成的間隙距離由耦合電極(13)的截面積而決定，選擇間隙為O. 5到4mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微動檢測裝置，其特征在于所述微動檢測裝置為滿足安規(guī)要求還加上外殼。
專利摘要一種微動檢測裝置，該檢測裝置由交變平衡電場產(chǎn)生裝置、信號處理裝置和控制裝置組成，其中交變平衡電場產(chǎn)生裝置由高頻信號發(fā)生電路(11)、屏蔽罩(12)和耦合電極(13)組成，高頻信號發(fā)生電路(11)和耦合電極(13)位于屏蔽罩內(nèi)，屏蔽罩(12)一面與地相連接，屏蔽罩(12)內(nèi)面與耦合電極(13)之間形成固定間隙；其中信號處理裝置由電場失衡信號檢出電路(14)、小信號放大電路(15)和信號處理模塊(16)組成，失衡信號檢出電路(14)輸出端與小信號放大電路(15)輸入端相連，小信號放大電路(15)與信號處理模塊(16)相連；其中控制裝置(17)由開關(guān)電路或脈寬調(diào)制電路組成，控制裝置的輸入端與信號處理模塊的輸出端相連，控制裝置的輸出端與實(shí)際負(fù)載相連。該微動檢測裝置特別適合臺燈這種類型的人體相對靜止，只有身體部分部位微弱移動的場合的電器自動控制節(jié)能產(chǎn)品的應(yīng)用。
文檔編號G01P13/00GK202693610SQ20122011219
公開日2013年1月23日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者楊超 申請人:楊超