專利名稱：防盜報(bào)警用磁性傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器，具體是一種防盜報(bào)警用磁性傳感器及其輔助裝置。
背景技術(shù)：
目前家庭防盜報(bào)警用傳感器，常用的有紅外傳感器和磁控開關(guān)(門磁)兩種。安裝報(bào)警器通常采用的方案是室內(nèi)重要位子裝上被動(dòng)紅外傳感器，門上裝一個(gè)門磁，一旦竊賊越窗入室被紅外傳感器擦測(cè)，或門被撬開致使門磁斷開，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警。這種方案雖然室內(nèi)有竊賊時(shí)能報(bào)警，但存在嚴(yán)重的安全隱患。當(dāng)深夜竊賊撬窗而入，報(bào)警器報(bào)警驚醒主人，主人難免要跟竊賊發(fā)生正面沖突，所以這種方案不能給主人帶來安全感。理想的防盜報(bào)警方案應(yīng)該把竊賊拒之窗外，即窗戶被竊賊撬開時(shí)報(bào)警器就應(yīng)報(bào)警，要達(dá)到此目的必須在窗戶上安裝傳感器。
現(xiàn)在可用于窗戶的防盜報(bào)警用傳感器，主要有磁控開關(guān)和主動(dòng)紅外傳感器兩種。但這兩種均不實(shí)用，主動(dòng)紅外傳感器成本高，可靠性低，安裝調(diào)試難且易被破壞；而磁控開關(guān)在報(bào)警器設(shè)防時(shí)，所有的窗戶必須關(guān)閉失去了窗戶應(yīng)有的通風(fēng)作用。另外，在成排的推拉窗上安裝磁控開關(guān)隱弊性很差，加上磁控開關(guān)自身又無較好的保護(hù)功能，容易被竊賊破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供適合門窗特別是推拉窗安裝的，具有多重自身保護(hù)功能的防盜報(bào)警用磁性傳感器及其輔助裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的該防盜報(bào)警用磁性傳感器(簡(jiǎn)稱磁性傳感器)，包括磁控開關(guān)、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、自身保護(hù)電路，輔助裝置，其特征是信號(hào)轉(zhuǎn)換電路是一個(gè)由邏輯電路組成的脈沖跳變檢測(cè)器，脈沖跳變檢測(cè)器的輸入接磁控開關(guān)，輸出接自身保護(hù)電路。當(dāng)磁控開關(guān)的開(導(dǎo)通)與關(guān)(截止)兩種狀態(tài)相互反轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路就輸出脈沖信號(hào)觸發(fā)報(bào)警器報(bào)警，平時(shí)不輸出脈沖信號(hào)，這樣就給實(shí)際應(yīng)用帶來了靈活性。
以窗戶為例，實(shí)際應(yīng)用時(shí)磁性傳感器安裝在窗戶的固定框上，對(duì)應(yīng)一個(gè)窗扇裝一個(gè)。永磁體裝在窗扇的外框上，根據(jù)需要每個(gè)窗扇可裝一塊或兩塊永磁體。只裝一塊永磁體的窗扇只有處在關(guān)閉狀態(tài)永磁體正對(duì)傳感器時(shí)才具有報(bào)警作用，裝有兩塊永磁體的窗扇在關(guān)閉和打開一定的寬度(不超過15公分)這兩種狀態(tài)時(shí)均有報(bào)警作用，因?yàn)檫@兩種狀態(tài)都有一塊永磁正對(duì)傳感器，或在竊賊推動(dòng)窗扇時(shí)經(jīng)過傳感器。把某個(gè)較安全(竊賊不易光顧或采取了其它措施)的窗扇完全打開通風(fēng)，雖然該窗扇失去了報(bào)警作用，但并不影響整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)其它窗扇的報(bào)警功能。
根據(jù)磁性傳感器輸出脈沖的性質(zhì)不同，可分為輸出電壓脈沖的電壓磁性傳感器和輸出電流脈沖的電流磁性傳感器兩種。電壓磁性傳感器有三個(gè)連接端即電源輸入端，信號(hào)輸出端和接地端；電流磁性傳感器只有兩個(gè)連接端即電源輸入端和接地端。但電壓磁性傳感器的自身保護(hù)功能比電流磁性傳感器強(qiáng)。
磁性傳感器安裝在窗扇多的成排推拉窗外框上，很難做到每個(gè)傳感器都安裝在竊賊無法觸及的位子。為防竊賊破壞，磁性傳感器還有多重自身保護(hù)電路，包括防撬開關(guān)、防損壞的保護(hù)線、防脫線的場(chǎng)效應(yīng)管和防外來永磁體“欺騙”磁性傳感器的付磁控開關(guān)。
多個(gè)磁性傳感器應(yīng)采用并聯(lián)的方式連接，如果這些磁性傳感器全部是電壓磁性傳感器或者是電壓磁性傳感器和電流磁性傳感器混裝，就需用三根連接導(dǎo)線即電源線、信號(hào)線和地線連接成傳感器輸出回路；如果全部是電流磁性傳感器則只需兩根連接線，即電源線和地線連接成傳感器輸出回路。
磁性傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小，可根據(jù)不同使用場(chǎng)合的具體要求，加工成不同的形狀。
基于防盜用磁性傳感器的輔助裝置，包括過渡器和反射器，過渡器的輸出接至報(bào)警器，輸入接傳感器輸出回路，一個(gè)過渡器可根據(jù)需要接一個(gè)或幾個(gè)傳感器輸出回路，反射器連接于傳感器輸出回路的末端。
過渡器主要由電壓檢測(cè)電路，電流檢測(cè)電路和信號(hào)過渡電路組成，其作用主要有1、把傳感器輸出回路送來的電壓或電流報(bào)警信號(hào)過渡為報(bào)警器能識(shí)別的報(bào)警信號(hào)輸出，觸發(fā)報(bào)警器報(bào)警。2、濾除干擾信號(hào)。3、輸出報(bào)警信號(hào)的同時(shí)會(huì)發(fā)出提示音起輔助報(bào)警作用。4、把幾個(gè)傳感器輸出的回路匯集成一路輸出，減少了磁性傳感器跟報(bào)警器之間的連接線，方便安裝。
反射器內(nèi)有一個(gè)高精度低溫漂的基準(zhǔn)電壓源，其作用是給傳感器輸出回路中的信號(hào)線輸出一個(gè)基礎(chǔ)電壓和基礎(chǔ)電流，起保護(hù)傳感器及其輸出回路不被竊賊破壞的作用。
在磁性傳感器內(nèi)的多重自身保護(hù)電路和過濾器、反射器協(xié)同作用下，磁性傳感器及其輸出回路具備很好的自身保護(hù)功能。不論竊賊用何種手段破壞磁性傳感器及其輸出回路，過渡器均會(huì)給報(bào)警器輸出一個(gè)觸發(fā)報(bào)警信號(hào)，只要將過渡器和反射器安裝在竊賊無法觸及的位子，磁性傳感器及其輸出回路就是安裝在竊賊能觸及的地方也無法被破壞。所以磁性傳感器可以安全地在窗扇多的成排推拉窗上使用。


圖1為電壓磁性傳感器電路圖圖2為電流磁性傳感器電路圖圖3為過渡器電路圖圖4為反射器電路圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1為電壓磁性傳感器，該傳感器包括磁控開關(guān)、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和自身保護(hù)電路，它通過三個(gè)連接端連接于傳感器輸出回路中，這三個(gè)連接端分別是+9.5V輸入端，Signal輸出端和GND端。
磁控開關(guān)SK1起接近永磁體導(dǎo)通離開關(guān)斷的作用。在上拉電阻R1的作用下，SK1開關(guān)狀態(tài)的反轉(zhuǎn)會(huì)引起A點(diǎn)電平高低跳變。信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)反向器U1A和兩個(gè)或門電路U2A、U2B及電阻R2、R3電容C1、C2。A點(diǎn)電平高低跳變一次信號(hào)轉(zhuǎn)換電路就產(chǎn)生一個(gè)電壓脈沖信號(hào)，從Signal輸出端輸出。
自身保護(hù)電路包括防撬開關(guān)SK2，保護(hù)線S，場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2和付磁控開關(guān)SK3。
防撬開關(guān)SK2的作用是在磁性傳感器被撬時(shí)斷開。保護(hù)線S是由低熔點(diǎn)的細(xì)導(dǎo)線以一定的間距纏繞在磁性傳感器的外圍，外表面內(nèi)側(cè)，其作用是磁性傳感器被竊賊用火燒破壞或機(jī)械損壞是斷線。防撬開關(guān)SK2斷開或保護(hù)線S斷線U2B的輸出均由低電平變成高電平，通過過渡器觸發(fā)報(bào)警器報(bào)警。
Q1、Q2為N溝通MOS耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管，其作用是檢測(cè)磁性傳感器的三個(gè)連接端與其輸出回路的三根導(dǎo)線是否連接完好。Q1的柵極與+9.5V輸入端相連，當(dāng)三個(gè)連接端中只有該端脫線時(shí)，Q1失去柵極電壓而導(dǎo)通，吸收一定的電流；Q2的柵極與Signal輸出端相連，當(dāng)三個(gè)連接端中只有該端脫線時(shí)，Q2失去柵極電壓而導(dǎo)通，吸收一定的電流；當(dāng)三個(gè)連接端中只有GND端脫線時(shí)，Q2同樣因失去柵板電壓而導(dǎo)通，通過D3使跟Signal輸出端連接的信號(hào)線的基礎(chǔ)電壓發(fā)生改變。因此任何一個(gè)連接端脫線均會(huì)使磁性傳感器輸出一個(gè)電流或電壓的改變信號(hào)，通過過渡器觸發(fā)報(bào)警器報(bào)警，防止竊賊利用脫線法使磁性傳感器不能發(fā)揮正常作用。
SK3為付磁控開關(guān)，其作用是竊賊想利用備用永磁體“欺騙”磁性傳感器時(shí)，觸發(fā)報(bào)警器報(bào)警。付磁控開關(guān)SK3跟磁控開關(guān)SK1分開一定的距離，平時(shí)起報(bào)警作用的永磁體磁場(chǎng)對(duì)付磁控開關(guān)SK3不起作用，只有當(dāng)竊賊拿備用永磁體接近磁性傳感器時(shí)付磁控開關(guān)SK3導(dǎo)通，吸收一定的電流，通過過渡器觸發(fā)警報(bào)器報(bào)警。
圖2為電流磁性傳感器，該磁性傳感器與電壓磁性傳感器基本相同，元件標(biāo)號(hào)相同的元件其作用也相同，不同之處有1、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓脈沖信號(hào)，由增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管Q轉(zhuǎn)換成電流脈沖信號(hào)輸出。2、只有兩個(gè)連接端分別為+9.5V輸入端和GND端。3、沒有連接端脫線保護(hù)電路。所以電流磁性傳感器安裝比電壓磁性傳感器方便，但沒有脫線保護(hù)功能，只能安裝在竊賊無法觸及的地方。不過增加該傳感器的靜態(tài)工作電流到一定值，同樣具備脫線保護(hù)功能。
圖3為過渡器電路圖，該電路包括電流檢測(cè)電路，電壓檢測(cè)電路，過渡電路。過渡器的輸入接口(+9.5V輸出端，Signal輸入端和GND端)連接傳感器輸出回路，其輸出至報(bào)警器。
電流檢測(cè)電路的作用是檢測(cè)流過電感L的電流是否發(fā)生改變。磁性傳感器的自身保護(hù)電路工作時(shí)，或其輸出電流脈沖報(bào)警信號(hào)時(shí)均會(huì)引起流過電感L的電流發(fā)生改變。電流檢測(cè)電路的輸出端net1跟過渡電路的一個(gè)輸入端net1相連。運(yùn)算放大器U2B、U2C電阻R7、R8、R9組成一個(gè)上下限電壓比較器，上下限電壓VA1、VB1對(duì)稱分布在電源電壓中心點(diǎn)兩側(cè)，R8調(diào)節(jié)上下限電壓VA1、VB1的分離度。運(yùn)算放大器U2A起信號(hào)放大作用，調(diào)節(jié)R1使U2A無信號(hào)輸入時(shí)輸出一個(gè)接近電源電壓中心點(diǎn)的電壓。電感L自感應(yīng)產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)電容C3耦合至運(yùn)算放大器U2A的同相輸入端，經(jīng)U2A放大后輸出到上下限電壓比較器的輸入端。當(dāng)上下限電壓比較器的輸入電壓落在上下限電壓VA1、VB1之間時(shí)，Net1輸出低電平；當(dāng)輸入電壓超出上下限電壓VA1、VB1時(shí)，Net1輸出高電平。所以只有當(dāng)流過電感L的電流有一定強(qiáng)度的變化時(shí)Net1才輸出高電平脈沖。通過調(diào)節(jié)R6、R8來調(diào)節(jié)檢測(cè)電流的靈敏度，使外界干擾引起流過電感L的電流改變不會(huì)使Net1輸出高電平脈沖，只有磁性傳感器送來報(bào)警電流信號(hào)時(shí)才會(huì)使Net1輸出高電平脈沖，因?yàn)閳?bào)警信號(hào)的電流改變強(qiáng)度明顯大于干擾引起的電流改變強(qiáng)度。
電壓檢測(cè)電路的作用，是檢測(cè)傳感器輸出回路中信號(hào)線上的電壓變化。該電路也是一個(gè)由運(yùn)算放大器U3A、U3B電阻R11、R12、R13、R14組成的上下限電壓比較器，Signal輸入端連接信號(hào)線，輸出端Net2與過渡器的另一個(gè)輸入端Net2相連。一個(gè)高精度低溫漂的可調(diào)基準(zhǔn)電壓源(圖中未畫出)給上下限電壓比較器提供一個(gè)可調(diào)中心基準(zhǔn)電壓ADJREF，要求可調(diào)中心基準(zhǔn)電壓ADJREF的大小等于Singnal輸入端輸入的基礎(chǔ)電壓。上下限基準(zhǔn)電壓VA2，VB2分布在可調(diào)中心基準(zhǔn)電壓ADJREF的兩側(cè)，當(dāng)Signal輸入端的電壓落在上下限基準(zhǔn)電壓VA2、VB2之間時(shí)，Net2輸出低電平，超出時(shí)Net2輸出高電平。當(dāng)電壓磁性傳感器工作輸出電壓脈沖信號(hào)時(shí)，Net2輸出高電平脈沖。
為提高竊賊在破壞磁性傳感器及其輸出回路時(shí)報(bào)警的靈敏度，電壓檢測(cè)電路中的上下限基準(zhǔn)電壓VA2、VB2之間的差調(diào)到最小，這樣從Singnal輸入端輸入的報(bào)警信號(hào)和干擾信號(hào)均會(huì)使Net2端輸出高電平脈沖，但脈寬不同。
發(fā)光二極管D7的作用有兩個(gè)1、指示工作狀態(tài)，2、從傳感器輸出回路中的信號(hào)線上吸收一個(gè)基礎(chǔ)電流，以增加竊賊想割斷傳感器輸出回路連接線而又不報(bào)警的難度。
過渡電路的主要作用是把電流檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路輸出的高電平信號(hào)，通過繼電器RELAY過渡為報(bào)警器(一般采用電話網(wǎng)絡(luò)報(bào)警器)能識(shí)別的觸發(fā)信號(hào)。
上述電流檢測(cè)電路本身具備過濾干擾信號(hào)的作用，所以它從Net1輸出的高電平信號(hào)直接通過R20觸發(fā)可控硅Q4導(dǎo)通，此時(shí)，三極管Q1的基極通過R15、C5、Q4流過一個(gè)基極電流而導(dǎo)通，繼電器RELAY吸合，alarm輸出端給報(bào)警器輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，同時(shí)蜂鳴器BUZZER發(fā)出提示音。當(dāng)C5充電結(jié)束時(shí)(幾秒鐘)Q1截止，Q4隨之截止，繼電器釋放。R16起C5慢放電作用，場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通時(shí)起C5快速放電作用。
上述電壓檢測(cè)電路Net2輸出的高電平信號(hào)，如果是觸發(fā)報(bào)警信號(hào)就能通過由R17、C6、D11組成的延時(shí)過濾器，再經(jīng)D12、R20觸發(fā)可控跬Q4導(dǎo)通；如果是干擾信號(hào)就不能通過延時(shí)過濾器。因?yàn)橛|發(fā)報(bào)警信號(hào)的脈沖寬度明顯大于干擾信號(hào)的脈沖寬度。場(chǎng)效應(yīng)管Q3在Net2輸入端為低電平時(shí)導(dǎo)通C6快速放電，避免延時(shí)過濾器不能濾除連續(xù)的干擾脈沖信號(hào)。
開關(guān)SK平時(shí)關(guān)斷使場(chǎng)效應(yīng)管Q2始終處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)要對(duì)各磁性傳感器是否正常例行檢測(cè)時(shí)打開，此時(shí)只要Net2端高電平Q2就導(dǎo)通。對(duì)磁性傳感器進(jìn)行挨個(gè)檢測(cè)(挨個(gè)打開窗扇)，只要正常均會(huì)送來高電平脈沖信號(hào)，均能聽到蜂鳴器BUZZER發(fā)出提示音，不需等C5放電，方便對(duì)傳感器進(jìn)行檢測(cè)。
當(dāng)圖3所示的過渡器，同時(shí)連接多個(gè)含有電壓磁性傳感器的傳感器輸出回路時(shí)，需要有相應(yīng)個(gè)數(shù)的電壓檢測(cè)電路(圖中只畫了一個(gè))。各電壓檢測(cè)電路的輸入端跟各自的信號(hào)線連接，輸出共同接過渡電路的Net2輸入端，而電流檢電路卻可以各傳感器輸出回路共用一個(gè)。
圖4為反射器電路圖，它連接于傳感器輸出回路的末端，包括一個(gè)高精度低溫漂的基準(zhǔn)電壓源D1、D2，分壓電阻R1、R2、R3、R4，電壓跟隨器UA。其作用是給與Signal輸出端連接的信號(hào)線提供一個(gè)基礎(chǔ)電壓。調(diào)節(jié)R3可以改變基礎(chǔ)電壓的大小?；A(chǔ)電壓應(yīng)在一定的范圍內(nèi)可調(diào)，這樣每戶安裝的報(bào)警系統(tǒng)，其傳感器輸出回路信號(hào)線的基礎(chǔ)電壓就不相同，增加竊賊破壞的難度。
如果某個(gè)傳感器輸出回路中連接的全為電流磁性傳感器，那么，該傳感器輸出回路的末端就不需要反射器，但最后一個(gè)傳感器的靜態(tài)電流要足夠大(幾個(gè)毫安)，才能確保竊賊在該傳感器輸出回路的任何位子切斷連接線時(shí)報(bào)警器報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種防盜報(bào)警用磁性傳感器，包括磁控開關(guān)、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、自身保護(hù)電路，輔助裝置，其特征是信號(hào)轉(zhuǎn)換電路是一個(gè)由邏輯電路組成的脈沖跳變檢測(cè)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防盜報(bào)警用磁性傳感器，其特征是脈沖跳變檢測(cè)器的輸入接磁控開關(guān)，輸出接自身保護(hù)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防盜報(bào)警用磁性傳感器，其特征是自身保護(hù)電路包括防撬開關(guān)SK2，保護(hù)線S，場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2和付磁控開關(guān)SK3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防盜報(bào)警用磁性傳感器，其特征是輔助裝置包括過渡器和反射器，過渡器的輸出接至報(bào)警器，輸入接傳感器輸出回路，反射器連接于傳感器輸出回路的末端，過渡器主要由電壓檢測(cè)電路，電流檢測(cè)電路和信號(hào)過渡電路組成，反射器內(nèi)有一個(gè)高精度低溫飄的基準(zhǔn)電壓源。
專利摘要一種適合門窗特別是推拉窗上安裝的防盜報(bào)警用磁性傳感器，包括磁控開關(guān)和把該磁控開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)反轉(zhuǎn)信號(hào)，轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)輸出的的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。該傳感器平時(shí)無脈沖信號(hào)輸出，只有當(dāng)與其結(jié)對(duì)的永磁體運(yùn)動(dòng)，使磁控開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)時(shí)才輸出脈沖信號(hào)。裝上磁性傳感器的窗戶，具有防盜報(bào)警作用的同時(shí)不喪失其應(yīng)有的通風(fēng)作用。磁性傳感器還具備多重自身保護(hù)功能，即使把它安裝在竊賊能觸及的地方也無法被破壞。磁性傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小，安裝時(shí)多個(gè)磁性傳感器用三根導(dǎo)線以并聯(lián)方式連接成傳感器輸出回路，安裝十分方便，可用于各種門窗。
文檔編號(hào)G08B13/00GK2898974SQ200520116129
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者蔡春良 申請(qǐng)人:蔡春良