专利名称：一种微动检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子领域，尤其涉及一种微动检测装置。
背景技术：
目前，人体自动感应开关主要是以热释电(PIR)传感器和微波感应为主，主要是通过检测大幅度动作的移动感应技术，其主要应用于楼道节电照明等节能控制类的控制产品；但是关于看书，打字等动作幅度非常少的微动检测技术非常少见，如果使用大幅度动作的移动感应来检测幅度非常少的位移信号，则不能可靠的检测到物体的微小动作，从而使这种大幅度动作检测技术应用受到限制，采用具有微动检测能力的微动检测装置可以满足这种需求，大大提升节能控制类产品的应用场合。
发明内容·本实用新型所要解决的技术问题是如何有效可靠的检测到周边物体特别是人体的微弱移动，进而达到自动控制节能电器的开、关与调光功能，达到电器节能的目的。为了达到上述目的，本实用新型采用了高频泄漏的方式建立交变平衡电场技术，只要在该平衡电场中存在的物体存在移动，即便是微弱的移动，都会在电场内引起扰动，就能引起电场的失衡，通过检测该电场失衡就能检测到场内物体是否有移动，进而设计了一种微动检测装置，该检测装置由交变平衡电场产生装置、信号处理装置和控制装置组成，其中交变平衡电场产生装置由高频信号发生电路11、屏蔽罩12和耦合电极13组成，高频信号发生电路11和耦合电极13位于屏蔽罩内，屏蔽罩12—面与地相连接，屏蔽罩12内面与耦合电极13之间形成固定间隙；其中信号处理装置由电场失衡信号检出电路14、小信号放大电路15和信号处理�？�16组成,失衡信号检出电路14输出端与小信号放大电路15输入端相连，小信号放大电路15与信号处理�？�(16)相连；其中控制装置17由开关电路或脉宽调制电路组成，控制装置的输入端与信号处理模块的输出端相连，控制装置的输出端与实际负载相连。其中高频信号发生电路由高频三极管Ql与外围阻容件组成自激振荡器；其中屏蔽罩为上下双屏蔽罩，且屏蔽罩焊在双层线路板的两面，屏蔽罩通过线路板的敷铜面连接至IJ地。其中耦合电极13可以是单根实心铜柱、空心铜管、多根实心铜柱或空心铜管，铜柱或铜管不分形状。其中所述屏蔽罩12内面与耦合电极13之间形成的间隙距离由耦合电极13的截面积而决定，选择间隙为O. 5到4_。其中微动检测装置为满足安规要求还加上外壳。本实用新型具有如下有益效果，可以实现近距离的微弱位移的检测，从而判定所需控制电器附近是否有人存在，特别是针对台灯等，人体相对静止，运动幅度较小的场合，实现自动控制电器设备的开关，达到节能减排的目的。
图I是微动探测装置的方框结构图；[0010]图2是微动探测装置的实施电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。参看在图2微动探测装置的实施电路原理图，高频信号发生电路由高频三极管Ql与外围阻容件组成自激振荡器，其振荡器的振荡频率与三极管的选型和国家允许使用的频段有关，通过选择高频三极管的结电容与调节三极管的反馈达到国家所允许的频率，得到高频信号；高频信号通过信号输出脚与耦合电容C4相连、C4与R3相连，通过阻抗匹配回路R3、R6耦合到耦合电极，其中R3、R6为PCB板走线阻抗对应的匹配电阻，其中耦合电极采用圆形铜柱，也可以是单根实心铜柱或空心铜管；也可以是多根实心铜柱或空心铜管，铜柱或铜管不分形状，当为圆形铜柱时直径为O. 1-3. Omm,耦合电极与屏蔽罩的间隙控制在
O.5-4mm,根据不同的检测距离要求可选择不同的耦合电极直径和耦合电极与屏蔽罩间的距离，当要求交变电场的检测距离为O. 8-lm左右，选择耦合电极直径为I. 5mm，耦合电极与屏蔽罩的间隙控制在2mm。屏蔽罩可以通过焊锡焊到PCB板的接地铜箔上，耦合电极对外形成交变电�。槐涞绯⊥ü帘握值姆瓷湓�2个屏蔽罩的缝隙处泄漏，从而在探测装置外部形成交变电场。保持信号源或者耦合电极与屏蔽罩的间隙不发生变化，此交变电场一直保持稳定。信号检出电路由2个或多个二极管Q2组成的检测电路构成，此电路的输出在交变电场平衡时输出的信号稳定不变，在交变电场失衡时会在输出端产生变化的信号；在交变电场覆盖的范围内，任何活动的物体发生相对微小的位移，都会改变电场的分布，从而使信号检出电路的输出发生相应的变化；这一微小变化通过C2耦合到小信号放大电路UlB放大整形并进行滤波放大到U2可识别的信号，输入到信号处理芯片U2的输入脚，信号处理芯片U2采集该变化数据，通过预先设定的算法可分析出动作的有效性及幅度，从而判断出交变电场覆盖的范围内是否存在活动的物体发生位移，并进而判断出如何控制后端的负载Dl-Dn，通过信号处理芯片U2的输出端将控制信号输出给后端的负载Dl-Dn。信号处理芯片U2的外围可以附加开启工作光控设置、延时关闭时间设置、延时守候关闭时间设置、预制脉冲宽度调节设置等功能，以上功能通过简单的阻容电路与信号处理芯片中A/D转换进行处理就可以实现，使功能更加完善。信号处理芯片U2输出的控制信号接三极管Q3的基极或MOS管的控制极，控制三极管Q3实现开关功能，使接在三极管集电极的负载LED Dl-Dn得电而发光。在调光的应用中，信号处理芯片U2输出的控制信号输出一个固定脉冲时间而脉宽可调的信号，接到三极管的基极，根据脉宽的宽度调整三极管的开通时间，从而改变LED Dl-Dn的电流来实现调光功能。或者通过三极管Q3驱动继电器，再去控制所需控制的电器，如控制电灯的开或关。ICl是三端集成稳压器1C，由30V输入稳定到输出5V，作为控制芯片及小信号放大器的电源及基准电源。以下结合图I微动探测装置的方框结构图说明具体实现时的结构关系，信号处理和控制电路线路板6为基板，信号放大与信号处理及控制元器件7设计放置在信号处理和控制电路线路板6的一侧，屏蔽罩12的一面通过焊锡焊到该板的接地铜箔上，高频电场产生及信号检出线路板4的上的高频电场产生电路3位于屏蔽罩12内，其通过信号检出控制板的电源与信号处理和控制电路线路板6相连接，高频电场产生电路3、二极管混频及检波电路元件位于高频电场产生及信号检出线路板4朝向信号处理和控制电路线路板6的一侦牝高频耦合电极2设置在高频电场产生及信号检出线路板4上屏蔽罩12内，与屏蔽罩12的上边设定一定的间隙，整个微动检测装置还可以选择外加满足安规要求的塑胶或其他材质外壳，整体构成该微动检测装置。以上所揭露的仅为本实用新型一种实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型 之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化或满足不同应用所加的部分附加电路，仍属于实用新型所涵盖的范围。
权利要求1.一种微动检测装置，该检测装置由交变平衡电场产生装置、信号处理装置和控制装置组成，其特征在于 其中所述交变平衡电场产生装置由高频信号发生电路(11)、屏蔽罩(12)和耦合电极(13)组成，高频信号发生电路(11)和耦合电极(13)位于屏蔽罩内，屏蔽罩(12) —面与地相连接，屏蔽罩(12)内面与耦合电极(13)之间形成固定间隙； 其中信号处理装置由电场失衡信号检出电路(14)、小信号放大电路(15)和信号处理�？�(16)组成，失衡信号检出电路(14)输出端与小信号放大电路(15)输入端相连,小信号放大电路(15)与信号处理�？�(16)相连； 其中控制装置(17)由开关电路或脉宽调制电路组成，控制装置的输入端与信号处理�？榈氖涑龆讼嗔刂谱爸玫氖涑龆擞胧导矢涸叵嗔�。
2.根据权利要求I所述的微动检测装置，其特征在于所述屏蔽罩(12)为上下双屏蔽罩，且屏蔽罩(12)焊在双层线路板的两面，屏蔽罩(12)通过线路板的敷铜面连接到地。
3.根据权利要求I所述的微动检测装置，其特征在于所述耦合电极(13)为单根实心铜柱、空心铜管、多根实心铜柱或空心铜管。
4.根据权利要求I所述的微动检测装置，其特征在于所述屏蔽罩(12)内面与耦合电极(13)之间形成的间隙距离由耦合电极(13)的截面积而决定，选择间隙为O. 5到4mm。
5.根据权利要求I所述的微动检测装置，其特征在于所述微动检测装置为满足安规要求还加上外壳。
专利摘要一种微动检测装置，该检测装置由交变平衡电场产生装置、信号处理装置和控制装置组成，其中交变平衡电场产生装置由高频信号发生电路(11)、屏蔽罩(12)和耦合电极(13)组成，高频信号发生电路(11)和耦合电极(13)位于屏蔽罩内，屏蔽罩(12)一面与地相连接，屏蔽罩(12)内面与耦合电极(13)之间形成固定间隙；其中信号处理装置由电场失衡信号检出电路(14)、小信号放大电路(15)和信号处理�？�(16)组成，失衡信号检出电路(14)输出端与小信号放大电路(15)输入端相连，小信号放大电路(15)与信号处理�？�(16)相连；其中控制装置(17)由开关电路或脉宽调制电路组成，控制装置的输入端与信号处理�？榈氖涑龆讼嗔刂谱爸玫氖涑龆擞胧导矢涸叵嗔�。该微动检测装置特别适合台灯这种类型的人体相对静止，只有身体部分部位微弱移动的场合的电器自动控制节能产品的应用。
文档编号G01P13/00GK202693610SQ20122011219
公开日2013年1月23日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者杨超 申请人:杨超
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
