防侵入探测器电路设计 文◎摘要：防侵入探测器在安全监 控中有着广泛的应用，一般通过红 外传感器检测。本文介绍了一种通 过检测人体一感应板电容变化而有效 感知人体靠近的一种防侵入探测器 电路。该电路采用一块敷铜板作为 电容器的一个极板构成感应面 当 人体靠近时成为另一个极板，产生 个随人体接近而成比例增加的电 一贾英江韩其文王平李天鹏（军械工程学院河北石家庄） 容值（２－５ｐＦ）。当人体靠近到一定 程度时，便会产生报警信号。 关键词：防侵入探测器；电路 设计 １、引言 防侵入探测器在安全监控中有 着广泛的应用，一般通过红外传感 器检测。本文介绍一种通过检测人 体与感应板电容变化而有效感知人 体接近的防侵入探测器。 ２、电路 图ｌ所示为防侵入探测器电路。 该电路采用一块敷铜板作为电 容器的一个极板构成感应面。当人 体靠近时成为另一个极板，产生一 个随人体接近而成比例增加的电容 值（２－５ｐＦ）。 图１防侵入探测器电路 方波信号分两路经比较器输入异或门 （Ｕ２），其中一路被Ｒ１、ｃｌ延时，并由比较器 整形后输入异或门（Ｕ２）。Ｒ６和Ｃ５对ＸＯＲ输出 滤波后产生与距离成正比的电压。 ＸＯＲ输出信号的占空比正比于Ｒ１、ｃ１延时 和比较器传输延时的总和，电路采用特性相同 的双比较器Ｕ１Ａ和Ｕ１Ｂ克服比较器失调电压、漂 移、传输延迟等效应从而提高了分辩率。 海：上海科学技术出版社，１９９２ ［３】黄贤武等．传感器实际应用电路设 计．戍都：电子科技大学出版社，１９９７ ［４］王洪业．传感器工程．长沙：国防科技 大学出版社，１９９７ 作者：贾荚江 韩其文 王平 王长龙 李天鹏 延时电容包括Ｃ１和电缆电容以及感应 板电容。在输入方波的正半周，通过Ｒ１被充 电至５Ｖ。当没有人接近探测器时，该电容 约４８ｐＦ，经Ｕ１Ａ对ＸＯＲ输入产生约ｌ６．５ｎｓ的延 时。当有人体靠近探测器１７ｃｍ处时，电容增 加到约５０ｐＦ，产生约１７．３ｎｓ延时。 运放Ｕ３Ａ对ＸＯＲ输出信号进行放大，当人 体靠近感受应板时会引起Ａ、Ｂ两点的电压升 高。运放Ｕ３Ｂ和晶体管Ｑ１构成回滞比较器，将 Ｂ点的电压和２．５Ｖ比较。当Ｂ点电压高于２．５Ｖ 时（对应于１７ｃｍ的距离）就点亮ＬＥＤ。调节电 位器Ｒ８以设定不同的距离门限值。 ３、结语 本文介绍了一种利用人体一感应板电容变 化感知人体靠近的一种防侵入探测器，随着 安全监控技术的不断发展，新型的防侵入探 测器必将不断涌现。 参考文献 ［１］张福学编著．传感器敏感元器件实用 指南．北京：电子工业出版社，１ ９９３ ［２】郭亨礼，林友德．传感器实用电路．上 ４１