專利名稱：全自動微波開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于民用電子應用技術(shù)領(lǐng)域中的一種全自動微波開關(guān)。
現(xiàn)在市場上已有紅外線自控與聲控開關(guān)等產(chǎn)品，但是紅外線自控開關(guān)的光波成束狀，故覆蓋面較小，且安裝較困難，必須考慮反射與接收問題，有時發(fā)射與接收需分兩處安裝，受安裝位置的影響較大。采用聲控開關(guān)則攜帶不便，仍然達不到全自動的目的，且外界雜波易引起誤動作，同樣存在覆蓋范圍小、電路復雜、成本高的缺點而難以推廣。
本實用新型的目的是研制一種成本低廉、能為市場廣泛接受的全自動延時開關(guān)。當晚間有人接近時，在以開關(guān)為中心的工作范圍內(nèi)，開關(guān)能自動接通電源，使電燈啟亮，且延時一段時間后自動關(guān)閉，使電燈熄滅。白天受到光控系統(tǒng)控制，停止工作，因此，很適應住宅、樓道、走廊、廁所、門廳等晚間需經(jīng)常開關(guān)照明場所的需要，既避免了用手開關(guān)操作的麻煩，又達到節(jié)電、衛(wèi)生之目的。
要實現(xiàn)全自動開關(guān)的關(guān)鍵是必須具備高靈敏、高可靠的傳感器。本實用新型由三極管BG1等元件組成微波發(fā)射接收器、多普勒檢測器、多普勒頻移信號經(jīng)三極管BG2等組成的一級超低頻放大器，再經(jīng)1／4IC2集成電路等組成的一級超低頻運算放大器放大。由上述三部分連接組成一個高增益、低漂移的探頭部分，供給直流電源后，還能檢測導電物體在空間的運動。由于三級直流信號互相分隔，所以雖然增益高，但零漂及小?，F(xiàn)再以上述低漂移探頭為基礎(chǔ)，信號經(jīng)1／4IC2集成電路等組成的電壓比較器，輸出開關(guān)信號，再經(jīng)1／4IC2集成電路等組成的反相器，然后觸發(fā)IC3集成電路等組成的延時電路，延時信號由三極管BG3放大，控制繼電器J1開閉，光控電路由光敏電阻R22與1／4IC2集成電路等組成，然后經(jīng)二極管D3、電阻R26共同控制延時電路，再由上述各電路依次銜接后，與電源供給部分B1、IC1、D1、D2等構(gòu)成一個完整的全自動微波開關(guān)。
在本開關(guān)的設(shè)計中，將節(jié)約能源與自動化控制融為一體。照明燈泡一般為40瓦，每天平均用電10小時，電價按0.22元／度，以一只燈泡計1、采用本開關(guān)控制時，若每晚工作30次，每次動作1分鐘，開關(guān)自身功耗10WH／日，則一年耗電10.95度，合人民幣2.41元。
2、不采用本開關(guān)，則每年耗電146度，合人民幣32.12元。
10.95－146＝－135.05度，合人民幣29.71元，當年就能收回本開關(guān)的投資。
如果按一個中小型城市有四萬住宅單元使用2萬只燈頭計算，則每年可為國家節(jié)約用電270萬余度，合60萬元左右。象這樣的城市我國有數(shù)百個，所以本實用新型的發(fā)明效果是顯而易見的。
現(xiàn)結(jié)合附圖
來說明本實用新型的最佳實施方式。附圖為原理圖。
圖中BG1為微波發(fā)射接收、多普勒檢測級，其振蕩頻率由L1、C3及分布電容決定，本機取500兆赫，經(jīng)1／4波長天線向四周發(fā)射。發(fā)射天線同時也是接受天線，由于人體的接近運動及微波特性，回波頻移信號經(jīng)天線C3耦合至BG1基極與振蕩頻率混頻，在BG1集電極輸出多普勒頻移信號。由于C4的存在，L1一端對高頻信號來講等效接地，C4對于低頻信號近于開路，因此，R2即是BG1頻移信號的負載，此信號經(jīng)C5耦合至BG2進行第一級放大，并在BG2集電極接入時間常數(shù)為0.047秒的濾波電路，消除雜波與脈沖干擾后經(jīng)C7送至1／4LM324進行超低頻放大，本級增益為100，R12為上拉電阻，使輸出電平于后級電壓比較器匹配。由于有C5與C7的存在，各級在直流方面互相隔離，有效地減少了零點漂移，為長期穩(wěn)定工作創(chuàng)造了條件，使產(chǎn)品達到實用化。
經(jīng)放大后的信號電平已可達6伏以上，可靠地使比較器翻轉(zhuǎn)，此信號經(jīng)R15送至1／4LM324組成的電壓比較器負輸入端，正端比較電平調(diào)至比負端高100毫伏，此時人體距天線5米左右就能可靠地觸發(fā)比較器翻轉(zhuǎn)，K1為遠近程開關(guān)，開路時為近程工作距離，約2.5米，由于比較器輸出的信號為正脈沖，不能直接觸發(fā)定時電路，因此由另一個1／4LM324組成反相器，有信號時輸出負脈沖，經(jīng)R26、R27觸發(fā)IC3翻轉(zhuǎn)，延時電路開始工作，延時時間決定于R29、R30與C10之時間常數(shù)。3端輸出正電平，經(jīng)R31使BG3導通，J1吸合使開關(guān)導通，負載工作，同時IC3輸出之電平經(jīng)R28、D5向C9充電，延時時間到IC3翻轉(zhuǎn)；3端輸出0電平，開關(guān)開路，此時反延時電路開始放電，約2秒后恢復待觸發(fā)狀態(tài)。由于反延時電路的存在，有效地消除了繼電器開合與負載通斷時干擾脈沖對電路的影響，避免開關(guān)的誤動作。
另一個1／4LM324組成光控電路，正端比較電壓為1／2電源電壓，負端電壓隨光線強弱變化。全黑時近于2／3電源電壓。此時反相器輸出負脈沖即可觸發(fā)延時電路，使開關(guān)導通，因此晚間能正常工作。此電路同時也是一反延時電路，由于IC3工作時的正電平使C9充電至近于電源電壓，使光控電路輸出正電平，并將IC3輸入端鉗位于此電平，IC3翻轉(zhuǎn)后C9放電，約2秒后才能恢復待觸發(fā)狀態(tài)。當白天有光照時，負端電位近于0電平，光控電路輸出正電平，將IC3輸入端鉗位于此電平，因此，即使反相器輸出觸發(fā)負脈沖，開關(guān)電路亦不動作。
權(quán)利要求1.一個由變壓器B1、繼電器J1、電子元件組成的全自動微波開關(guān)，其特征是由三極管BG1等元件組成微波發(fā)射接收器、多普勒檢測器、多普勒頻移信號經(jīng)三極管BG2等組成的一級超低頻放大器，再經(jīng)1/4IC2集成電路等組成的一級超低頻運算放大器放大，由上述三部分連接組成一個高增益、低漂移的探頭部分，供給直流電源后，還能檢測導電物體在空間的運動。
2.如權(quán)利要求1所述的全自動微波開關(guān)，其特征是以探頭部分為基礎(chǔ)，信號經(jīng)1／4IC2集成電路等組成的電壓比較器，輸出開關(guān)信號，再經(jīng)1／4IC2集成電路等組成的反相器，然后觸發(fā)IC3集成電路等組成的延時電路，延時信號由三極管BG3放大，控制繼電器J1開閉，光控電路由光敏電阻R22與1／4IC2集成電路等組成，然后經(jīng)二極管D3、電阻R26共同控制延時電路，再由上述各電路依次銜接后，與電源供給部分B1、IC1、D1、D2等構(gòu)成一個完整的全自動微波開關(guān)。
專利摘要本實用新型是一種成本低廉，能為市場廣泛接受的全自動延時開關(guān)。由變壓器B1，繼電器J1，電子元件組成，其特征是由三極管BG
文檔編號H03K17/945GK2086949SQ9021998
公開日1991年10月16日 申請日期1990年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月28日
發(fā)明者張文華, 奚華高 申請人:江蘇省揚中縣電熱醫(yī)療設(shè)備廠