用于运行被动式红外检测器的装置制造方法及图纸

技术编号:12501095 阅读:79 留言:0更新日期:2015-12-13 03:44
本实用新型专利技术涉及一种用于运行被动式红外检测器(PIR)的装置。所希望解决的技术问题是:为了分析PIR-检测器的信号而提供一种分析方法和具有大的动态范围的测量电路,同时不会由于PIR-检测器分析处理电路的输入端的充电而出现过载。在此,希望电流消耗最小化。所述被动式红外检测器是双极的且在等效电路图中能通过电源代表,所述电源基于辐射的改变来提供电流(IPIR)并与电容(CPIR)并联,所述被动式红外检测器具有两个电接头,所述被动式红外检测器(PIR)的接头中的至少一个与放电电路结构连接,所述放电电路结构的等效电阻至少在工作点处具有大于1MOhm的电阻值。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术设及一种用于运行被动式红外检测器的装置
技术介绍
已知多种不同的用于测量红外线福射的方法。主要的检测器原理是使用被动式红 外检测器(PIR-检测器)。 运些被动式红外检测器的特点是制造简单且价廉。运种PIR-检测器是双极的,且 可W在等效电路图中通过电源代表,所述电源基于福射的改变、和随之的溫度改变来提供 电流IpiK并与电容CPIK并联(也参见图1)。 目前在分析PIR-检测器的信号时,出现了多个问题: -方面由于自充电出现了PIR-检测器的工作点的位移。另一方面,电源Ipik通常 在内电阻相对较大时仅提供极小的电流。在图1中示出该内电阻R?。运些边界条件导致 了对大的动态范围的要求W及对随后的放大器电路和模数转换电路(分析处理电路)来说 极高的内电阻。 然而由于最佳分析处理电路的内电阻很高,所W-次产生的电荷不再能流出。运 会导致,电路偏离分析处理电路的工作范围,因为该电路过载。
技术实现思路
本技术的目的在于,为了分析PIR-检测器的信号而提供一种分析方法和具 有大的动态范围的测量电路,同时不会由于PIR-检测器分析处理电路的输入端的充电而 出现过载。在此,希望电流消耗最小化。 根据本技术提出了一种用于运行被动式红外检测器的装置,其中 -所述被动式红外检测器是双极的且在等效电路图中能通过电源代表,所述电源 基于福射的改变来提供电流并与电容并联, -所述被动式红外检测器具有两个电接头, -所述被动式红外检测器的接头中的至少一个与放电电路结构连接,所述放电电 路结构的等效电阻至少在工作点处具有大于IMOhm的电阻值。 根据一种优选实施方式,所述被动式红外检测器的两个接头与所述放电电路结构 连接。 根据一种优选实施方式,所述放电电路结构的等效电阻至少在一个工作点处大于 在另一个工作点处。 根据一种优选实施方式,所述放电电路结构中的至少一个至少部分地由开关电容 电路组成。 图1中示出了根据本技术的系统。被动式红外检测器(PIR)W其两个连接导 线与放电网络R。连接。该放电网络又与模数转换器(ADC)连接。模数转换器的输出端通 过具有第一总线带宽的第一总线(T)与数字过滤器值巧连接,该数字过滤器的输出端Out 的第二总线带宽典型地大于第一总线带宽。 在研发出根据本技术的用于运行被动式红外检测器(PIR)的方法时认识到 了 :输入端的充电对系统的正确运行造成重要的阻碍原因。如随后仍将进一步解释的那样, 根据本技术的AE-转换器(ADC)很容易出现运种工作点漂移。然而,根据本实用新 型的AE-转换器(ADC)的运种提高的敏感性使得能够特别有效地抑制由于根据本实用 新型的AE-转换器(ADC)的比较器引起的量化误差。因此,根据本技术的AE-转 换器和借助于根据本技术的放电网络(Re)对被动式红外检测器的放电形成了一种具 备创造性的单元。基于所述的对输入端错误充电的创造性的认识,可WW如下方式最简单 地解决该问题:当检测器上的电压达到动态范围时,通过开关对输入节点放电。在运种情况 下,可W在放电期间W及紧接在放电之后不对检测器上的电压进行评估。备选地,可W通过 检测器接头之间的泄漏电阻进行或从接头向地电位(Rduj,Rdu_2)进行。该方案的主要缺点 在于,信号连续衰减W及检测器的固有噪声。此外,不能化合理的花费实施低成本-CMOS技 术中的吉欧姆电阻。在研究的范围内已知:通过PIR检测器(PIR)的电源的内电阻对第二 输出端的放电并未得到令人满意的结果。已表明,泄漏电阻的电阻值应该大于IMOhm和/或 优选大于IOMOhm和/或优选大于IOOMOhm和/或优选大于IGOhm和/或优选大于lOGOhm。 在此,最佳泄漏值取决于相应的PIR检测器和相应的应用并应该视情况来匹配。对由于快 速的溫度变化(溫度冲击)引起的大的电荷转移来说,需要不成比例地降低的泄漏电阻值, 该泄漏电阻值几乎消除了待检测的信号。 在此清楚的是:放电网络(R。)的泄漏电阻优选应该相等且尽可能对称(专业术语 为"匹配"matchend)。在此,泄漏电阻也可W是更复杂的电路,该电路还承担了泄漏电阻的 功能。在本技术的设计范围内有利地已知,泄漏电阻至少部分地构造为开关电容电路。 利用运种电路可W相对简单地实现必要时所需的相对高电阻的泄漏电阻。对运种开关电容 网络的运行来说特别有利的是,该网络利用非重叠的双相节拍运行。当然也可W使用单相 和多相节拍,然而所述单相和多相节拍通常成本更高。 PIR检测器的可靠放电的要求与分析处理电路的尽可能高的输入电阻是矛盾的。 因此,在本技术的框架内已知,合理的是,至少使被动式红外检测器的放电电阻的平均 等效值与是否恰好借助于被动式红外检测器(PIR-Detektor)执行红外福射电势的测量相 关。在测量之前,放电电阻被切换至极高电阻状态(测量状态)。在结束测量之后,放电电 阻被切换至比测量状态低欧姆的状态。 备选地,可W进行荷电状态(检测器上的电压)测量并基于荷电状态对放电电阻 的大小进行后调整。 可W设想,其它运行条件同样要求切换。例如可W设想,通过开关W定义方式对PIR检测器进行放电。在运种模式下,放电电阻的高电阻切换同样会是有意义的。在极端情 况下,测量状态可W表示放电电阻的完全脱禪。 在此,如果开关电容网络用于实现放电电阻,则电阻值始终符合相应的开关电容 网络的运行节拍的多个节拍上的平均值。一个重要的技术点在于:PIR检测器的放电 电阻基于检测器系统的状态采取不同的值,其中至少应该实现测量状态和/或非测量/放 电状态。 根据本技术的AE-转换器(ADC)包括差分放大器,其电源并非如常见的差 分放大器那样在差分放大器的晶体管被对称驱动时对称地划分为两个支路,而是具有电流 分配器来取代在差分放大器和运行电源的支路中用于晶体管的通常存在的公共的节点,该 电流分配器根据外部控制值对电流进行不同的分配。在此可W假定,运行电源具有有限的 内电阻。在此,也可W使用实际的电压源。在根据本技术的装置中通过电阻链实现电 流分配器,所述电阻链的一端与差分放大器的一个晶体管连接,而另一端与差分放大器的 另一个晶体管连接。乘法器在此基于外部控制值使运行电源与该电阻链的节点连接。电流 分配器表现为数字控制的电位计,其抽头通过外部参数调节。 由此为差分放大器的不同支路设定了不同的电流负反馈。在此,如此进行电流分 配:晶体管的栅极一源极电压通过电流分配器的电阻上的电压降调节,使得通过两个支路 的电流与运行电源的电流相当。晶体管的其它接头与工作电阻连接。已经证明特别有利的 是,该工作电阻构造为真正的电源,运是因为在此情况下差动的工作电阻特别大、进而差动 的放大特别大。 可W与该工作电阻并联地连接电容,该电容对输当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行被动式红外检测器(PIR)的装置,其特征在于,‑所述被动式红外检测器是双极的且在等效电路图中能通过电源代表,所述电源基于辐射的改变来提供电流(IPIR)并与电容(CPIR)并联,‑所述被动式红外检测器具有两个电接头,‑所述被动式红外检测器(PIR)的接头中的至少一个与放电电路结构连接,所述放电电路结构的等效电阻至少在工作点处具有大于1MOhm的电阻值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·萨特肯
申请(专利权)人:艾尔默斯半导体股份公司
类型:新型
国别省市:德国;DE

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