一种基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，其包括开关电源、微波感应单元、电子开关、控制器和超声波测距单元，其中，所述微波感应单元的电源输入端以及电子开关的输入端均连接至开关电源的输出端，所述电子开关的输出端和控制端分别连接至控制器的电源端和微波感应单元的输出端，所述控制器的输出端连接于超声波测距单元。本实用新型专利技术利用多普勒效应检测到移动的人或者物体的同时，利用超声波测量移动的人或者物体的距离，对于在某一个或几个限定范围内移动的人或者物体做出响应，而对限定范围外移动的人或者物体不做出响应。

A microwave induction sensor based on ultrasonic and Doppler effect

The utility model discloses a microwave and ultrasonic sensor based on the Doppler effect, which include switching power supply, microwave induction unit, electronic switch, controller and ultrasonic ranging unit, wherein, the input power of the microwave induction unit and electronic switch are connected to the input end of the output end of the switching power supply, the output and control end of the electronic switch are respectively connected to the power supply controller end and microwave induction unit, the output of the controller is connected to the ultrasonic ranging unit. The utility model uses the Doppler effect to detect moving objects or people at the same time, use ultrasonic to measure the moving distance of the object or person, for the limited range of moving people or objects in one or several response, while moving in a limited scope outside the person or object does not respond.

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器
本技术涉及微波
，具体涉及一种感应人和物体移动的微波感应传感器。
技术介绍
一般的微波感应传感器，只能感应是否有人或者物体移动，但是无法探测人和物体所处的距离，无法实现对某一个限定范围内的人或者物体移动给予响应，超出限定范围的人或者物体移动不给予响应的应用场景。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，其可以在利用多普勒效应（微波感应单元）检测到移动的人或者物体的同时，利用超声波测量（超声波测距单元）移动的人或者物体的距离，对于在某一个或几个限定范围内移动的人或者物体做出响应，而对限定范围外移动的人或者物体不做出响应。本技术的技术解决措施如下：一种基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，其包括开关电源、微波感应单元、电子开关、控制器和超声波测距单元，其中，所述微波感应单元的电源输入端以及电子开关的输入端均连接至开关电源的输出端，所述电子开关的输出端和控制端分别连接至控制器的电源端和微波感应单元的输出端，所述控制器的输出端连接于超声波测距单元。所述电子开关为继电器，所述继电器包括继电器线圈以及与所述继电器线圈配合的常开开关，所述微波感应单元的输出端经继电器线圈后接地，所述常开开关连接于开关电源和控制器之间。所述电子开关为开关管。所述开关管为NPN三极管，所述NPN三极管的基极、集电极以及发射极分别连接至微波感应单元的输出端、开关电源的输出端和控制器的电源端。所述开关管为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的栅极、漏极以及源极分别连接至微波感应单元的输出端、开关电源的输出端和控制器的电源端。所述开关管为可控硅，所述可控硅的控制极、阳极以及阴极分别连接至微波感应单元的输出端、开关电源的输出端和控制器的电源端。所述基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器进一步包括一信号调理电路，所述信号调理电路连接于微波感应单元的输出端和开关管的控制端之间。所述基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器进一步包括比较器和基准电压源，所述微波感应单元的输出端经信号调理电路连接至比较器的正输入端，所述基准电压源的输出端连接至比较器的负输入端，所述比较器的输出端连接至开关管的控制端。所述信号调理电路包括前置放大电路、电压跟随电路以及滤波电路，所述微波感应单元的输出端依次经前置放大电路、电压跟随电路和滤波电路后连接至比较器的正输入端。所述基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器进一步包括一温度传感器，所述温度传感器的输出端连接至控制器的输入端。本技术所阐述的一种基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，与现有技术相比，其有益效果在于：1、利用多普勒效应检测到移动的人或者物体的同时，利用超声波测量移动的人或者物体的距离，对于在某一个或几个限定范围内移动的人或者物体做出响应，而对限定范围外移动的人或者物体不做出响应，同时，微波感应单元对控制器的工作进行控制，在微波感应单元未感应到移动的人或物体时，则控制器断电，减少能耗。2、通过信号调理电路对微波感应单元的输出进行调理，实现抗干扰功能的同时，提高感应精度。3、通过增加比较器，将微波感应器感知的微弱信号（例如干扰信号或者离人体较远时）进行舍弃，提高用户体验。附图说明附图1为本技术基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器实施例一的原理框图；附图2为本技术基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器实施例二的原理框图；附图3为信号调理电路的电路原理图。其中：1、开关电源；2、微波感应单元；3、电子开关；4、控制器；5、超声波测距单元；6、温度传感器；7、信号调理电路；71、前置放大电路；72、电压跟随电路；73、滤波电路；8、基准电压源；9、比较器。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本技术的基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器做进一步描述，以便于更清楚的理解本技术所要求保护的技术思想。本技术通过微波感应单元以及超声波测距单元的结合实现在限定范围内对移动的人或物体进行感应并由控制器做出相应的回应（例如启动照明、音响等），而在限定范围之外则不能引起该微波感应传感器的响应。实施例一请参照图1所示，一种基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，其包括开关电源1、微波感应单元2、电子开关3、控制器4和超声波测距单元5，其中，微波感应单元2的电源输入端以及电子开关3的输入端均连接至开关电源1的输出端，电子开关3的输出端和控制端分别连接至控制器4的电源端和微波感应单元2的输出端，控制器4的输出端连接于超声波测距单元5。为了使感应更准确，微波感应单元2以及超声波测距单元5可以为多个，当微波感应单元2为多个时，则它们的输出经过一个逻辑或门再连接至电子开关3的控制端。超声波测距单元5包括发射单元和接收单元，当微波感应单元2感应到移动的人或物体时，微波感应单元2产生一定的电信号控制电子开关3开启，控制器4的输出端控制发射单元发出超声波，经移动的人或物体发射后由接收单元接收，接收单元再将接收到的信号送给控制器4用于计算移动的人或物体距离超声波测距单元5的距离，当该距离为限定的距离范围以内时，则控制器启动相应的器件做出反应，例如控制器控制照明或音响的工作，反正，如果该距离为限定的距离范围之外时，控制器不对相应的器件做出反应。在本技术中，电子开关可以采用继电器或开关管（开关管例如三极管、MOS管或可控硅等），例如，当电子开关采用继电器（继电器包括继电器线圈以及与继电器线圈配合的常开开关）时，微波感应单元2的输出端经继电器线圈后接地，常开开关连接于开关电源1和控制器4之间。开关管采用NPN三极管时，NPN三极管的基极、集电极以及发射极分别连接至微波感应单元2的输出端、开关电源1的输出端和控制器4的电源端。开关管采用N沟道MOS管时，N沟道MOS管的栅极、漏极以及源极分别连接至微波感应单元2的输出端、开关电源1的输出端和控制器4的电源端。开关管采用可控硅管时，可控硅的控制极、阳极以及阴极分别连接至微波感应单元2的输出端、开关电源1的输出端和控制器4的电源端。另外，为了使超声波测距单元5的测量更为准确，在本技术较佳的实施例中，增加了温度补偿，即将温度传感器6探知的环境温度发送给控制器4，对超声波测距单元5的测量数据进行补偿，该技术为常规技术，这里不再赘述。实施例二实施例二是在实施例一的基础上对微波感应单元2的监测进行优化，主要对干扰信号进行滤除。其方式有二种，其一是通过信号调理电路7实现，其二是通过比较器9实现，当然也可以是二种方式的结合（图2所示）。具体地：请参照图2和图3所示，信号调理电路7包括前置放大电路71、电压跟随电路72以及滤波电路73，微波感应单元2的输出端依次经前置放大电路71、电压跟随电路72和滤波电路73后连接至开关管的控制端（如果与比较器9结合使用，则连接至比较器9的正输入端）。电压跟随电路72不但提供了高的输入阻抗和低的输出阻抗，同时起到了缓冲隔离的作用，降低基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器电路自身或其他器件对微波前端的影响，保证了输入信号的信噪比，再通过滤波电路对干扰信号进行滤除，则可以提高微波感应精度。微波感应单元2的输出端经信号调理电路7连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，其特征在于，其包括开关电源（1）、微波感应单元（2）、电子开关（3）、控制器（4）和超声波测距单元（5），其中，所述微波感应单元（2）的电源输入端以及电子开关（3）的输入端均连接至开关电源（1）的输出端，所述电子开关（3）的输出端和控制端分别连接至控制器（4）的电源端和微波感应单元（2）的输出端，所述控制器（4）的输出端连接于超声波测距单元（5）。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，其特征在于，其包括开关电源（1）、微波感应单元（2）、电子开关（3）、控制器（4）和超声波测距单元（5），其中，所述微波感应单元（2）的电源输入端以及电子开关（3）的输入端均连接至开关电源（1）的输出端，所述电子开关（3）的输出端和控制端分别连接至控制器（4）的电源端和微波感应单元（2）的输出端，所述控制器（4）的输出端连接于超声波测距单元（5）。2.根据权利要求1所述的基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，其特征在于，所述电子开关为继电器，所述继电器包括继电器线圈以及与所述继电器线圈配合的常开开关，所述微波感应单元（2）的输出端经继电器线圈后接地，所述常开开关连接于开关电源（1）和控制器（4）之间。3.根据权利要求1所述的基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，其特征在于，所述电子开关为开关管。4.根据权利要求3所述的基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，其特征在于，所述开关管为NPN三极管，所述NPN三极管的基极、集电极以及发射极分别连接至微波感应单元（2）的输出端、开关电源（1）的输出端和控制器（4）的电源端。5.根据权利要求3所述的基于超声波和多普勒效应的微波感应传感器，其特征在于，所述开关管为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的栅极、漏极以及源极分别连接至微波感应单元（2）的输出端、开关电源（1）的输出端和控制器（4）的电源端。6.根据权利要求3所述的基于超声波和多普勒...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋哲，李东升，张韶冬，
申请(专利权)人：深圳市粤嘉鸿电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44