本文介紹一種電路簡單、靈敏度高、具有溫度補償功能的人體接近探測器,電路見圖。
圖中的集成運放、門電路、阻容元件構(gòu)成人體接近探測器電路,其中反向器t1、1mhz晶振及阻容元件組成1mhz振蕩器,振蕩信號經(jīng)t2整形輸出方波信號。用一塊25cm2的敷銅板構(gòu)成感應器,當人體靠近敷銅板時,人體相當于另一極板,會產(chǎn)生隨人體靠近而增大的電容,容量為2~6pf。這一電容增量會使后面的ic3輸出脈沖占空比與電容增量成比例的脈沖信號。t2輸出的方波一路經(jīng)r3輸入比較器ic1b,放大后加至異或門ic3的一個輸入端;另一路先經(jīng)r1、c1延時,再由比較器ic1a放大后加至異或門ic3的另一輸入端,從而使異或門ic3輸出的方波信號的占空比正比于輸入電路中r1c1的延時,再經(jīng)r6、c4濾波后產(chǎn)生與人體接近距離成比例的直流電壓。
在實際使用中,ic1比較器自身傳輸延時的微小變化可能會掩蓋電容c1的微小變化,因此本電路采用具有相同特性參數(shù)的雙比較器電路,它能分辨納秒以下的時間差,還能將自身的傳輸延時及失調(diào)電壓、溫度漂移等的影響抵消,從而使tp點輸出信號電壓僅正比于r1、c1的延時。
圖中電容c1實際包括一個33pf固定電容、25cm2感應板對地電容和同軸電纜輸入電容三部分,在無人接近探測器時,上述三種電容并聯(lián)之和約為48pf,它將產(chǎn)生0.69r1c1=16.5ns的固定延時;當有人靠近感應板時,電容增至50~54pf,它將產(chǎn)生17.3~18.6ns的延時,兩路方波的時間差為0.8~2.1ns,對能分辨納秒以下時間差的雙比較器而言,是能夠保證所需的轉(zhuǎn)換靈敏度的。
運放ic2a的作用是對tp點的直流電壓提供偏置并放大,調(diào)整電位器r11可以設定對應于人體接近感應板不同距離的門限值。運放ic2b及功率放大管q1構(gòu)成滯回比較器,將ic2a輸出電壓放大,通過r14的正反饋可保證q1迅速可靠導通,點亮led。若把led換成繼電器,當人體接近時,繼電器動作,可控制其他各種執(zhí)行機構(gòu),以實現(xiàn)各種自動控制功能。 來源:lover