便携式定向红外探测器制造技术

便携式定向红外探测器由红外光学结构与高灵敏度红外敏感源配合构成红外探测器传感器头，由容抗降压整流稳压充电显示电路实现自动充电、充电显示和自动转换，由信号放大电路和信号识别处理显示电路对探测到的信号进行放大识别处理后进行声光报知。因此广泛适用于野生动物的跟踪探测、失散家畜追寻、防盗巡逻、追捕逃犯、山林巡测等，具有设计新颖、灵敏度高、携带方便、工作性能稳定可靠的优点。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

Portable directional infrared detector

Portable directional infrared detector by infrared optical structure and high sensitivity infrared sensitive source composed of infrared detector sensor head, a capacitance step-down rectifying voltage stabilizing charging display circuit, automatic charging, charging display and automatic conversion, the signal amplifying circuit and signal processing circuit for signal recognition to detect amplification of recognition processing after acousto-optic alarm. It is widely applicable to the wild animal tracking, strays chasing, anti-theft patrol, patrol, mountain fugitive, has the advantages of novel design, high sensitivity, convenient carrying, stable and reliable performance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术属于红外探测器制造领域。本技术现有
中的已有技术是现有的红外探测器采用红外线探头，其灵敏度低，并缺少自动充电显示、乏电显示、自动转换电路。本技术的设计目的是设计一种采用红外光学结构与高灵敏度红外敏感源相配合且具有冲电显示、乏电显示、自动转换的便携式定向红外探测器。本技术的设计方案是1、设计思想本设计为一种配备有独立电源及机内充电系统的便携式定向红外源探测器。该探测器各功能系统布局紧凑，集于一体，外形新颖，携带、使用非常方便。该探测器具有聚能式红外光学系统与高灵敏度红外敏感源配合，大大提高了探测灵敏度。光学系统的有效视场角相当小，保证了良好的探测方向性及抗干扰能力。主机电路对红外光学系统输出的弱电信号具备放大、识别、处理及声、光显示等功能，同时具有功耗小、工作性能稳定可靠的优点。机内电源系统的高能干蓄电池可使探测器保证长时间连续工作；充电系统可以很方便地对蓄电池进行充电。性能及用途(1)性能a、探测距离50m左右；b、有效探测视场角≤3°；c、敏感红外光波长＞6.5μm；d、连续工作时间不小于50小时；e、可与其他自控装置对接。(2)用途本探测器对弱红外源有探测能力，故可用于对人、动物及其他各种红外源的探测。其主要意义是在黑暗状态下的探测。探测器的主要用途为a、野生动物跟踪探测；b、失散家畜追寻；c、果园、鱼塘等单位防盗巡逻；d、公安人员对逃犯的追捕探测；e、山林巡逻时对潜在火源的探测。设计原则及主要结构参数1、光学系统光学系统的性能将决定本探测器的实用价值。光学系统能接收，处理的红外光能量必须尽可能多而集中，故光学系统采用聚能式结构；因其对热象质量要求不高，所以在结构上采用最简光具组合即可满足需要，同时兼有光能损失小的优点。光学系统设计为两种形式(1)透镜会聚式光具。如图5所示前置红外滤光片10直径80～85mm，用对＞6.5μm波长的红外光有高透过率的高密度聚乙烯或聚丙烯材料制成，厚度约2mm。其对＜6.5μm波长的光有很小的透过率，因而可使敏感源免于因“过热”而破坏其工作特性，并可防止灰尘进入光具内部；可调式光圈11最大开口直径70～75mm，用以调节红外光通量，以适应对不同距离目标的探测；菲涅耳会聚镜12焦距≥120mm，有效直径约70mm，用聚乙烯、聚丙烯及有机玻璃等材料制成。其质量及装配要求必须满足“热象”尺寸，小于或等于敏感源表面线径。较大的透镜焦距用以保证光学系统有较小的视场角；挡光板13共3层，靠近敏感源的挡光板孔径为6mm左右，挡光板的作用是阻止杂散红外光入射到敏感源，以减小误测率；敏感源14此元件选用小体积高灵敏度的品种，其对红外光的敏感波长＞6.5μm；光具筒15长度200～250mm，直径75～85mm，用灰色或黑色塑料类材料制成，用以容纳、支持光学系统各个元、部件，并防止杂散红外光进入光学系统。(2)反射会聚式光具如图6所示，其10、11、14、15所示元、部件与前一种光具相同，其不同的部分抛物面状反射式聚光镜16焦点参数≤4，长度80～85mm，两端口径分别为70～～75mm，6～8mm；用原约1mm的普通玻璃制成，外壁镀有银反射层，以保证有尽可能高的红外光反射率。镀银层外涂红丹漆保护。支持板17用塑料类材料制成，用于聚光镜16在光具筒15内的固定。此光具的有效视场角与前一种光具相同。主机部分主机各功能系统主要采用功耗小、工作性能稳定、可靠CMOS固体电路。如图1－－4所示多级信号放大系统8对光学系统产生的弱电信号可有效地放大；信号识别处理系统5对8输来的放大信号，可将其中的噪声信号“滤”掉，同时对声光显示系统及外接口系统发出指令；声光显示系统6、9接收到8发出的指令信号后，可准确执行而发声、发光示警，音响强度可调。发声元件用微型扬声器，发光元件采用发光二极管。开机后，当探测方向无红外源(静态)时，绿色发光二极管发光以表示机器处于工作戒备状态；当探测到红外源时，红色发光二极管即发光，同时扬声器发声示警，或根据需要单独采用发光示警方式。预留外接口系统可与无线发射装置对接，在固定使用时，可与其他报警系统、摄像操控系统、灭火控制系统等对接。电源系统由3个部分组成。如图1所示高能干蓄电池(12V)，满充后可连续供电50小时以上。稳压电路，采用高性能稳压集成块，可对机器提供稳定的工作电压。机内充电部分在蓄电池欠压时会使黄色发光二极发光提示，可直接用220V交流电进行充电，满充后可自动断流，黄色光熄灭提示充电结束。2、结构方案便携式定向红外探测器，它包括壳体、容抗降压整流稳压电路1，容抗降压整流稳压电路1的输出端一路经充电显示转换电路2中的电阻R24、二极管D9接三端稳压器IC3的输入端及二极管D10的负极，IC3的输出端给电压比较电路IC2－3、IC2－4及信号识别处理显示电路5、蜂鸣电路9供电，IC2－3的输出端接继电器驱动电路，IC2－4的输出端接充电显示电路3；一路经电阻R24、继电器J2触点J2－1给蓄电池E充电，E的电源输出端经开关K1一路接D10的正极经IC3给电压比较器电路IC2－3、IC2－4及信号识别处理显示电路5供电、一路接工作显示电路4、一路经三端稳压器IC4给信号放大电路8供电；信号放大电路8将来自红外线辐射探测传感器7送出的微弱脉冲信号接放大器IC1－1的信号输入端进行初步放大后由其输出端接放大器IC1－2的信号输入端进行二次放大后由其信号输出端接信号识别处理电路5中双限比较电路IC2－1、IC2－2的信号输入端进行比较识别，识别出的信号由二极管D1、D2送出，一路经电阻R12接继电器驱动电路，驱动继电器J1吸合，另一路经电阻R11接蜂鸣电路9，显示电路6并接在继电器J1线圈的两端。继电器驱动电路由电阻、三极管复合电路、继电器及保护二极管构成，电阻的一端接一三极管的基极，一三极管的发射极接另一三极管的基极，另一三极管的发射极接地，两三极管的集电极并接接继电器线圈的一端，继电器线圈的另一端接电源端，保护二极管并接在继电器线圈的两端。充电显示电路、工作显示电路及显示电路均由限流电阻及发光二极管构成。信号识别处理显示电路5由双限比较电路IC2－1、IC2－2′、继电器驱动电路及显示电路6构成。信号放大电路8由一次放大电路IC1－1和二次放大电路IC1－2构成。红外线辐射探测传感器7采用透镜会聚式光具或反射会聚式光具；透镜会聚式光具由前置红外滤光片10、可调试光圈11、菲涅耳会聚透镜12、挡光板13、敏感源14及光具筒15构成，前置红外滤光片10位于光具筒15的前端，可调式光圈11位于前置红外滤光片10后，菲涅耳会聚透镜12位于可调式光圈后，挡光板13位于菲涅耳会聚透镜后及光具筒的后部，敏感源14位于光具筒后端；反射会聚式光具是在透镜会聚式光具的结构上将菲涅耳会聚透镜12通过支持板17采用抛物面状反射式聚光镜16取代，其抛物面状反射式聚光镜的尾部采用支持板而位于光具筒15的后部。工作原理1、信号放大部分原理由红外线辐射探测传感器送出的微弱脉冲信号，经IC1－1进行初步放大，然后送至IC1－2进行二次放大，本级设有增益调整电位器W1，以调整探测灵敏度。2、信号识别处理及显示电路原理由信号放大部分送来的脉冲信号，送入由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式定向红外探测器，它包括壳体、容抗降压整流稳压电路１，其特征是：容抗降压整流稳压电路１的输出端一路经充电显示转换电路２中的电阻Ｒ↓［２４］、二极管Ｄ↓［９］接三端稳压器ＩＣ↓［３］的输入端及二极管Ｄ↓［１０］的负极，ＩＣ↓［３］的输出端给电压比较电路ＩＣ↓［２－３］、ＩＣ↓［２－４］及信号识别处理显示电路５、蜂鸣电路９供电，ＩＣ↓［２－３］的输出端接继电器驱动电路，ＩＣ↓［２－４］的输出端接充电显示电路３；一路经电阻Ｒ↓［２４］、继电器Ｊ↓［２］触点Ｊ↓［２－１］给蓄电池Ｅ充电，Ｅ的电源输出端经开关Ｋ↓［１］一路接Ｄ↓［１０］的正极经ＩＣ↓［３］给电压比较器电路ＩＣ↓［２－３］、ＩＣ↓［２－４］及信号识别处理显示电路５供电、一路接工作显示电路４、一路经三端稳压器ＩＣ↓［４］给信号放大电路８供电；信号放大电路８将来自红外线辐射探测传感器７送出的微弱脉冲信号接放大器ＩＣ↓［１－１］的信号输入端进行初步放大后由其输出端接放大器ＩＣ↓［１－２］的信号输入端进行二次放大后由其信号输出端接信号识别处理电路５中双限比较电路ＩＣ↓［２－１］、ＩＣ↓［２－２］的信号输入端进行比较识别，识别出的信号由二极管Ｄ↓［１］、Ｄ↓［２］送出，一路经电阻Ｒ↓［１２］接继电器驱动电路，驱动继电器Ｊ↓［１］吸合，另一路经电阻Ｒ↓［１１］接蜂鸣电路９，显示电路６并接在继电器Ｊ↓［１］线圈的两端。...

【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：田武龙，孙克俭，张林生，
申请(专利权)人：田武龙，孙克俭，张林生，
类型：实用新型
国别省市：61[中国|陕西]