[实用新型]焦电型感测元件的放大器及检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种焦电型感测元件，特别是关于焦电型感测元件的放大器及检测装置。

背景技术

焦电型感测元件(PIR)本身是用来侦测人体红外线，进而触发灯具或保安系统，此装置普遍适用于居家、办公室、公用场所等。

图1为一种现有焦电型感测元件的电路方块图，焦电型感测元件主要是由一感测元件11、一第一低频运算放大器12、第二低频运算放大器13、一窗型比较器14、以及一信号处理端15所构成。焦电型感测元件利用两级的低频运算放大器12、13将来自感测元件11因温度所造成的微小电压进行放大，之后再利用窗型比较器14将其与一高电压信号VH及一低电压信号VL进行电位比较，并交由信号处理端15进行信号处理，若有高于窗型比较器14的高电压信号VH或低于低电压信号VL的情况，焦电型红外线侦测器即被触发启动。

请再参阅图2，焦电型感测元件中用到的感测器放大回路都需要用到两个低频运算放大器12与13做连续放大(AV1xAV2)，且两个低频运算放大器12与13中间需要一个交连电容C3，交连电容C3将两个低频运算放大器12与13的直流准位隔开。有了交连电容C3虽然解决了两个放大器的直流准位问题，但随之而来的问题是增加引脚及降低频宽，焦电型红外线侦测器也需要更长的暖机时间。

其中，增加引脚不利于集成化，更长的稳定时间不利于生产测试。综合现有技术有以下问题：

1.集成化引脚问题：因为焦电型感测元件(PIR)信号是极低频信号(0.01-100Hz)且极小信号(50uV-1mV)所以图2中的电容C1与C3都需要几十个微法拉，电阻R2与R4需要数百KΩ-数MΩ，所需的电容值与电阻值都不易集成化。使得光在运算放大器就必需要6个引脚。

2.暖机时间问题：在整个电路启动时因为电阻R2、R4及电容C1、C3值很大，充电过程中低频运算放大器12与13在表现的行为是比较器(CP)模式，要等电容C1与C3充饱后(电容两端电位相等)，低频运算放大器12与13才会开始工作，所以需要较长的暖机时间。以在图2的电路为例，电容C1充饱后才会使电容C2充饱，所以暖机时间约须要1到数分钟的时间，暖机时间长则不利量产或装机测试。

3.窗型比较器14固定窗口问题：窗型比较器14的偏压源来自电源，所以易受电源干扰，窗口设计受限制影响感测距离。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种焦电型感测元件的放大器及检测装置，一样用到两个运算放大器但只需出三引脚，所以非常适合低引脚的封装节省成本，且只用到一组运算放大器的放大信号，不但没有两级运算放大器的交连电容，还可降低暖机时间。

本实用新型的另一目的在于提供一种焦电型感测元件的放大器及检测装置，通过一直流放大器的直流信号作为窗口偏压信号，采用动态窗口设计降低运算放大器的倍数，可降低暖机时间，对电源的抗干扰佳。

为达上述的目的，本实用新型采用如下技术方案，一种焦电型感测元件的放大器及检测装置，装置在一焦电型(PIR)感测元件及一信号处理器间，以促使该焦电型感测元件进行感测，包括：一低频放大器电连接于该焦电型感测元件，用以接收来自该焦电型感测元件的电压信号(PIR信号)，并将电压信号放大；一直流放大器电连接于该焦电型感测元件，用以接收来自该焦电型感测元件的直流电电压准位，并将直流电电压准位放大；一分压回路用以接收该直流放大器的直流电电压准位，并分为高电压信号及低电压信号；及一窗型比较器用以接收来及自该低频放大器的电压信号，且接收该分压回路的高电压信号及低电压信号，作为该窗型比较器的偏压信号，再将该低频放大器的电压信号与偏压信号比较结果传给前述信号处理器。

其中，该低频放大器内设有一个运算放大器，该直流放大器内设有一个运算放大器。

本实用新型的优点就是仅需要一组低频放大器就可满足PIR信号放大的需求(稳定性、灵敏度)，暖机问题若可以让低频放大器提早进入窗型比较器的侦测范围内，进入范围内即为暖机结束。且低频放大回路仅需要一个运算放大器即可完成，另一个运算放大器仅需要将PIR信号作直流电电压放大即可，放大之后的DC信号作为窗型比较器的窗口偏压信号，对电源的抗干扰佳，且所有放大器与检测装置整个仅需出三个引脚，可达到集成化低引脚的需求，非常适合低引脚的封装节省成本。

附图说明

图1为现有焦电型感测元件的电路方块图。

图2为图1两个低频运算放大器的电路图。

图3为本实用新型焦电型感测元件的电路方块图。

图4为本实用新型实施的电路图。

图5为本实用新型窗型比较器的动态窗口的示意图。