[其他]人體感應接近開關

無效

• 申請號: 86208635
• 申請日: 1986-11-01
• 公開（公告）號: CN86208635U
• 公開（公告）日: 1988-03-16
• 發明（設計）人: 閔浩
• 申請（專利權）人: 閔浩
• 主分類號: H03K17/945
• 分類號: H03K17/945
• 代理公司: 江蘇省專利服務中心
• 代理人: 徐冬濤

本實用新型是關于檢測靜態場發生突發性擾動，特別是人體接近的高靈敏傳感檢測裝置。

現有的人體感應檢測裝置，普遍存在著靈敏度低，穩定性差，調整困難，需根據實際安裝情況，以及金屬感應體位置、大小進行仔細調整，且感應體大小及安裝位置、均受限制，一致性也很差而不能進入實用化，例如《電子世界》1983NO9P30的《高靈敏度感應式接近開關》，當感應板面積為1750Cm²時，檢測距離為50Cm（本發明裝置達同樣靈敏度時，感應板面積為500Cm²，為其1／3.5倍，理論上動作距離與感應板和人體的正對面積的1／2次冪成正比），但就實驗情況來看要調到這種靈敏度是相當不容易的，該電路主要有以下幾個明顯的不足而不能實用化。

1、調整困難，該電路要使靈敏度高，必須使相敏檢測電路（由兩只三極管復合組成）工作在臨界振蕩狀態，而這種狀態是極不穩定的，因而存在靈敏度的一致性差，穩定性差，靈敏度與穩定性難以兼顧等問題。

2、因為人體接近造成的感應體分布電容的變化是極其微小的，其量級一般為10^－1～10^－2左右，因而電路即使調好，只要分布電容發生微小的變化（如，環境變化，位移，形變等均可使分布電容產生比人體接近大的多的變化），電路即無法正常工作，而必須重新進行調整。

3、感應體的分布電容直接接入橋臂，因而當感應體的分布電容作大幅度變化時（感應體的分布電容通常可從零點兒PF變化到幾千PF），相應的平衡電容也要作大幅度變化，實驗表明當分布電容超過幾百PF時，電路即不能正常工作。

另外在《電子電路百科全書》（美R.F格拉夫著，中譯本，科學出版社1986P129～138）上亦有若干感應開關電路，但其靈敏度都較低，實用價值不大。

本實用新型較好地解決了上述問題，它????????靈敏度高，且任意可調，一致性好，安裝方便，不需調整，且金屬感應體的大小，數量及安裝位置一般不受限制。

本實用新型的技術解決方案如附圖1所示，該裝置主要由普通導電體做成的感應體1，自動平衡交流電橋2，相敏檢測器3，差分放大器4，自動平衡調節電壓延時反饋網絡5及雙時限高靈敏脈沖檢測器6構成。當感應體周圍電場由于人體接近或其它原因發生擾動時，其對地分布電容C_X將產生微變，從而使自動平衡交流電橋2暫時偏離平衡點，電橋的中點電壓（交流）發生變化，該變化由相敏檢測器3檢測到后經差分放大器4放大后一路再由雙時限高靈敏脈沖檢測器6進一步檢測放大，最后經比較器C輸出一觸發脈沖，驅動相應的開關或電路工作。

另一路經自動平衡調節延時反饋網絡5延遲后饋往可控調節電抗或電阻部件8，作為平衡調節。自動平衡調節延時反饋網絡5中由RC電路引入的延時是為了使自動平衡調節機構對C_X的瞬變不響應，從而可以有效地檢測C_X的瞬態變化，在RC電路中還加入了正反向導通電阻不等的部件10，以使自動平衡調節電壓延時反饋網絡5具有不同的正反向傳輸時延，保證整個反饋環路穩定工作。由于感應體的對地分布電容C_X隨感應體的不同及安裝位置不同變化很大，可以從零點幾變化到幾千PF，要使自動平衡電路的調節范圍這么大是不可能達到的，為此將C_X先與一個電容7串聯后再接入電橋，另外，在電容7的兩個端子上對地還各接有一只電容，這樣C_X的變化等效到橋臂上將變小，約為十幾～幾十PF，從而滿足了自動平衡電路的要求。由于自動平衡調節電壓延遲反饋網絡5的引入，且相敏檢測器3與差分放大器4級聯后的開環總增益很高，可達80dB～120dB以上，因而一般來說很容易引起振蕩，本電路將自動平衡調節電壓延時反饋網絡5設計成正反向傳輸時延不等的網絡，從而破壞了振蕩條件，使整個環路得以穩定工作，雙時限高靈敏脈沖檢測器6，是將一路輸入電壓經二個具有不同時間常數的RC延時電路分成兩路，然后送往比較器C的兩個輸入端，另外兩路延時電路還具有不同的分壓系數，因而它只對在一定寬度范圍內的脈沖產生響應，且響應的幅度門限值由其中的分壓系數決定，這樣就可有效地抑制干擾。