红外线探测报警器

2008-10-8 13:10:25 4199

LM158/LM258/LM2904双运算放大器的应用电路

LM158/LM258/LM2904概述(Description):
LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
LM158/LM258/LM2904特性(Features):
内部频率补偿直流电压增益高(约100dB) 单位增益频带宽(约1MHz) 电源电压范围宽：单电源(3—30V)；双电源(±1.5一±15V) 低功耗电流，适合于电池供电低输入偏流低输入失调电压和失调电流共模输入电压范围宽，包括接地差模输入电压范围宽，等于电源电压范围输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V)

红外线探测报警器

该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
　　工作原理

该装置电路原理见图1。由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由IC1的②脚输出微弱的电信号，经三极管VT1等组成第一级放大电路放大，再通过C2输入到运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大，此时由IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器，它的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压，当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时，两个输入端的电压进行比较，此时IC3的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4为报警延时电路，R14和C6组成延时电路，其时间约为1分钟。当IC3的⑦脚变为低电平时，C6通过VD2放电，此时IC4的②脚变为低电平，它与IC4的③脚基准电压进行比较，当它低于其基准电压时，IC4的①脚变为高电平，VT2导通，讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后，IC3的⑦脚又恢复高电平输出，此时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变，故通过R14向C6缓慢充电，当C6两端的电压高于其基准电压时，IC4的①脚才变为低电平，时间约为1分钟，即持续1分钟报警。
　　由VT3、R20、C8组成开机延时电路，时间也约为1分钟，它的设置主要是防止使用者开机后立即报警，好让使用者有足够的时间离开监视现场，同时可防止停电后又来电时产生误报。
　　该装置采用9－12V直流电源供电，由T降压，全桥U整流，C10滤波，检测电路采用IC5 78L06供电。本装置交直流两用，自动无间断转换。
　　元器件选择与制作
　　元器件清单见下表。

编　号	名　称	型　号	数　量	编　号	名　称	型　号	数　量
R1	电阻	47K	1	C10	电解电容	470u/25V	1
R2	电阻	1M	1	C11	涤纶电容	0.1u	1
R3	电阻	1K	1	VD1－VD5	整流二极管	IN4001	5
R4	电阻	4.7K	1	U	全桥	2A/50V	1
R5、R6、R9、R12、R13、R15、	电阻	100K (R12为线性微调电阻)	6	VT1	晶体三极管	9014	1
R7、R10、R11、R17	电阻	10K	4	VT2	晶体三极管	MPSA13 0.5A 30V	1
R8、R16	电阻	300K	2	VT3	晶体三极管	8050	1
R14	电阻	470K	1	IC1	红外线传感器	Q74	1
R18	电阻	2.4K	1	IC2	运算放大器	LM358	1
R19	电阻	220Ω	1	IC3	比较器	LM393	1
R20	电阻	560K	1	IC4	三端稳压器	78L06	1
C1、C2、C6、C8、C9	电解电容	47u/16V (C2、C5用钽电解）	5	BL	电磁讯响器	U=12V	1
C3、C5	电解电容	22u/16V	2	T	电源变压器	12V 5W	1
C4	涤纶电容	0.01u	1	S	钮子开关		1
C7	电解电容	220u/16V	1

IC1采用进口器件Q74，波长为9－10um。IC2采用运放LM358，具有高增益、低功耗。IC3、IC4为双电压比较器LM393，低功耗、低失调电压。其中C2、C5一定要用漏电极小的钽电容，否则调试会受到影响。R12是调整灵敏度的关键元件，应选用线性高精度密封型。

安装无误，接上电源进行调试，让一个人在探测器前方7－10m处走动，调整电路中的R12，使讯响器报警即可。其它部分只要元器件质量良好且焊接无误，几乎不用调试即可正常工作。
　　本机静态工作电流约10mA，接通电源约1分钟后进入守候状态，只要有人进入监视区便会报警，人离开后约1分钟停止报警。如果将讯响器改为继电器驱动其它装置即作为其它控制用。
　　制作时，在IC1传感器的端面前安装菲涅尔透镜，因为人体的活动频率范围为0.1－10Hz，需要用菲涅尔透镜对人体活动频率倍增。