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红外线人体自动感应节能灯技术讲义1.核心部件红外热释电处理芯片CS9803GP；红外传感器PIR；机械转动云台；菲涅尔透镜2.基本原理解析(一)信号采集红外信号采集模块采用红外传感器PIR,采用菲涅尔透镜原理,专门用来与热释电红外传感器配套使用。该传感器由经过特殊设计的透镜组构成,镜片(0.5mm厚)表面刻录了一圈圈由小到大,向外由浅至深的同心圆,从剖面看似锯齿。圆环线多而密感应角度大,焦距远;圆环线刻录的深感应距离远,焦距近。红外光线越是靠进同心环光线越集中而且越强。同一行的数个同心环组成一个垂直感应区,同心环之间组成一个水平感应段。垂直感应区越多垂直感应角度越大;镜片越长感应段越多水平感应角度就越大。区段数量多被感应人体移动幅度就小,区段数量少被感应人体移动幅度就要大。不同区的同心圆之间相互交错,减少区段之间的盲区。区与区之间,段与段之间,区段之间形成盲区。由于镜片受到红外探头视场角度的制约,垂直和水平感应角度有限,镜片面积也有限。每个透镜单元都只有一个不大的视场,相邻两个单元透镜的视场即不连续也不重叠,都相隔一个盲区。当人进入感应范围,人体释放的红外光透过镜片被聚集在远距离A区或中距离B区或近距离C区的某个段的同心环上,同心环与红外线探头有一个适当的焦距,人在透镜前运动时,顺次从某一单元透镜视场进入又退出,投射信号会出现一个接一个的断续信号,但是热源信号始终都是集中在透镜中部的,将连续的热源信号变成断续的辐射信号,红外光正好被探头接收,探头将光信号变成电信号传递给CS9803GP。(二)CS9803GP原理一款最少元件的热释感应CS9803GP采用CMOS工艺制造,外围元器件少,功耗低,内有噪声抑制电路,工作可靠性强。仅需几只贴片电阻电容便可实现人体远距离感应功能,采用8脚封装,可以将体积做到比指头还小的微型产品,价格低廉,采用宽电压设计,可工作于3～15V之间,感应距离0～10m,工作电流≤1mA,外接有硫化镉(CDS)传感器,白天抑制输出,输出可驱动继电器或可控硅,内置两级运放,增益可调,控制时间可调,内置稳压输出3.1V直接驱动PIR,有两种输出信号,可驱动双向可控硅或继电器,集成过零检测,交流电源同步触发,降低电源污染。结构如下图1（三）信号处理模块设计及实现PIR感测信号经二级放大,再经窗口电压比较判断是否有触发,有则输出高电平。此时计时器受控开始计时,进入延时状态,当PIR检测信号时间大于768T(时钟周期)时,才输出高电平,以防止误触发,内部输出控制器相当于一个与门的功能,只有当光敏电阻CDS检测。计时输出及过零检测出同时为高电平时,才会输出正脉冲,控制可控硅动作。光敏元件硫化镉CDS接内部施密特触发器,白天CDS阻值低,施密特输出低,抑止输出,天暗相反,当PIR工作,CDS不工作,即CS9803GP的9脚检测到CDS为输出低电平,如图2硬件电路所示。由于CS9803GP过零检测的作用给一个标准的起点是过零电压,当1.2.3脚同时为高电平,11脚输出正脉冲,控制外围电路工作。CS9803GP的8脚TCI为定时时钟,6脚TB为系统时钟,时间设定均为:F=(1±0.2)/1.1RC。FUSE为过流保护器。（四）应用原理功能特点:基于红外线技术的自动控制产品，当有人进入开关感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，开关自动接通负载，人不离开感应范围，开关将持续接通；人离开后，开关延时自动关闭负载。人到灯亮，人离灯熄，亲切方便，安全节能。双极性设计:(三线接驳),负载能力阻性1000W,感性500W全自动感应:人来开关立即接通,人离开后延时自动关闭.继电器开关:接通负载力强,继电器开关使用寿命10万次.自动测光:光线强时不感应(出厂设置),带感光调节自动随机延时(可连续延时方式):人在感应范围活动,开关始终接通,直到人离开后才自动关闭.延时时间可调:16秒-180秒防雷功能:特设防雷器件,可有效防止雷电等瞬间高压对开关造成的损害.电性参数:感应方式被动式工作电压180V-AC240V(50Hz/60Hz)感应原理人体红外自身功率0.03W/h感应距离5-7米负载能力阻性1000W,感性500W感应角度140度圆锥角负载范围白炽灯,日光灯,节能灯各类负载光控感应5LUX-500LUX(可调)环境温度-20℃—+50℃适用范围:教室,走廊、楼道、卫生间、地下室、仓库、车库等场所的自动照明接线图示:感应范围图示:（墙壁安装图示）（吸顶安装图示）电能损益表:(参考)不采用节能开关采用节能开关年省电量(一个灯)每晚工作时间年耗电量每晚工作时间年耗电量102.2度(省电70%以上)10小时146度3小时43.8度