五、人体红外线感应模块的电路原理
　　
　　图7的电阻R2是探头需要的匹配负载。一般都选用47kΩ。Al、A2组成感应模块的带通滤波和增益放大器。由它们完成带通放大器的输入信号取自R2两端。第一级带通滤波器的下限截止频率由R4、C2决定，R6、C4决定带通滤波器的上限截止频率。感应模块放大器的电压增益由R6、R4和Rl0、R7决定。Al、A2都接成反相输入反馈式放大器：它们的上限截止频率由如下公式计算；fH=1/2×π×R6×C4，将电路中相应的元件数值带入计算公式可以得出大约为7Hz，下限截止频率计算公式：fL=1/2×π×C2×R4，经计算可以得出约为0.3Hz。

　　放大器的电压增益可以用反馈电阻R6/R4的比值，然后取分贝对数。A1、A2的总增益约70dB。

　　电阻R3、R5、R8、R9组成偏置电路。将两级运算放大器偏置在1/2U（U为电源电压）处。运算放大器的A3、A4及周边元件Rll～R14、VR及D1、D2组成双限比较器电路。比较器的基准电压由Rll～R14分压决定。运放A3的反相输入端基准电压为Vr-=0.55U（U为电源电压），同相输入端电压Vr+=0.45U。

　　当传感器没有感应到人体红外线时。放大器A2输出电压为1/2U，这是因为A2的同相输入端电压取自R8、R9组成分压电路的中心点电压，也即l/2U。所以，静态时A2输出电压介于Vr-与Vr+之间。

　　因A3同相端电压大于0.5U而小于0.52U（Vr-），所以输出低电平。同样的道理，A4也输出低电平。

　　当有人在传感器前面移动时，感应模块检测到人体红外线后。经放大A2输出相对于l/2U正、负脉冲信号。

　　此时，若A2输出正脉冲信号，其幅度将大于Vr-（O.52U），Vr+（0.48U），因此，A3输出高电平，A4输出低电平。比较器输出高电平。同理，当A2输山负脉冲信号时，A4输出高电平。A3输出低电平。由此可见，当人体在传感器前面移动时，比较器中的A3、A4交替输出高电平，图7电路图中的二极管D1、D2是隔离二极管。作用是为了防止A3、A4中任一个输出低电平时将另一个输出的高电平短路掉而设置的，所以起到了隔离作用。在后续的电路中，可以外接各种执行电路。

　　图8和图9分别是产品的外形图和测试连线图，该红外线感应模块外形尺寸为：20mm×20mm×15mm。电路中采用的是全贴片元件。感应模块共有三个端子，①脚为输出端；②脚为电源端；③脚为模块地。检测时请按图9（测试图）连接好。模块接上电源时输出端初始状态为高电平，约20秒后模块恢复静态，此时如有人在模块前面移动时，模块能检测到并同时输出与感应信号相一致的电平。

上一页  [1] [2] [3]