CN202949483U - 多用途传感器 - Google Patents

Abstract

多用途传感器，属于机电技术领域。手机等效外电源，电子开关电路，无线电发射电路共同组成。其中主要措施是利用手机能可靠收到网络中传递的振铃信号，然后用振动传感器还原成电信号，其好处一是与任何机型手机都能配套，二是能化解在应用时需要两种信号线的矛盾。取出的信号再次经过电子线路的处理，可以获得更精准而可靠电信号。与此同时，在本实用新型中提出了共4种措施，使本实用新型更成熟。本实用新型主要目的是为发明者已有专利成果作补充与扩展，提升技术空间，由于本实用新型实施后，可以在远距离通过网络平台控制受控物，所以有着多种用途。

Description

多用途传感器

技术领域

本发明属于机电技术领域。 

背景技术

用电话实现门的远距离开门操作，是社会流行的一种时尚。是社会研究的一个重点与热点，作到对产品每一个细节的优化，均有着积极的意义，因为一个好产品常常由细节决定成败，随看研究的深入，现对本人所申请的成果作进一步补充与完善。 

目前市场该类产品的技术现状是使用者呼叫家庭的座机电话，从座机电话中取出开门的遥控信号。采用这样的技术措施，有以下三点不足，一是开门的电话密级位数不够高；二是电话有摘机程序，因而电话开门的费用较高。三是多有语音提示，向外传达了诱发作案信号。为此，设计者曾申请了专利，该专利的实施将弥补现有产品的不足。但该项专利需要一种接收远距离信号的控制器与之配套，而该控制器应符合以下要求： 

1、在电气性能上要能接收远距离传呼的信号，同时能将传呼的信号转变为开门的电信号。为不影响家庭原有装饰的美感，所以还有以下要求

    2、美观，独立性强，成为一个单独的部件。

3、便于灵活的放置，易与所配合的控制板配套。 

在目前门业的自动化产品中，没有符合要求的控制器。也没有一种传感器不经过创新而直接符合上述三点要求。 

实现该技术方案主要有以下难点： 

   1、机电传感器的种类很多，都是能把一种物理量转换成一种微弱电信号的优良器件，但在众多的种类当中，却没有一种是可以直接把接收到的远距离传呼信号，转变为电信号种类的器件。

2、移动手机和固定座机可以方便地从通讯网络中接收到远距离的传呼信号，但是它们都不能作控制器用，因为它们都不能直接向外输出电信号。要向外输出信号，按传统的方法都必须再次加工，从内部中的有关点引出信号，但这们做会影响整机的完整性，特别易造成手机的损坏。 

所以，解决问题的有效方法是，用现有器件组成一种新的控制器，用可以接收远距离的通讯器件如移动手机组成新的控制器的第一部份，而用另一种传感器作为本发明新的复合传感器的第二部份，即第二部分再将遥控信号再转化为输出的“原始”信号。但这对新复合传感器组成又有以下特定的要求： 

3、采用什么样的通讯器材与什么样的传感器件的组合，才能使接收信号的前部份与输出信号的后部份实现信号传递科学耦合。信号相对丢失小，从而使新复合传感器的电气性能最可靠稳定。

4、采用什么载体组合新传感器两部份，可靠、整体相对美观、体积较小。 

5、手机种类繁多，在多方面产生难度。之一，机型不统一，同时还受到操作者操作习惯，及交换机的影响，有的振铃是断续状态，有的是连续状态，有的信号强，有的信号弱，要有怎样的线路处理，才能使从手机取出的“原始信号”变为可靠的遥控信号？之二，插孔不统一，要取出呼叫的信号，要用怎样的方法才不受多种型号插座型号约束，易生产；之三由于本发明是所配套的产品是保安器材类，与本发明有空间距离，本发明收到信号后，还必须采用无线电遥控进行二次联系才能到执行机构，因此它应用怎样的电路才能使无线电遥控发射电路工作可靠？ 

6、手机要处于连续工作状态，需要解决手机上电池的维护，成为困难之一；之二是如果采用外接电源代替手机蓄电池，让手机长期工作，但现在很多手机都是采用一个插孔，这个插孔即是外接充电插孔，又是耳塞机插孔，而要从手机一个插座同时引出即是输入又是输出的两组信号，难以实施。

此外还涉及成本等方面问题。 

发明内容

本发明的目的是设计一种新的复合型传感器，主要用于配套门业的自动化产品，一是实现电话开门，对设计者所申请的专利，作进一步的补充。二是提供一种优异的传感器种类，为开发门业类的优秀产品提供更大的空间。 

本发明的具体措施是： 

1.多用途传感器是由网络接收机整体，减振物，手机等效外电源，电子开关电路，无线电发射电路共同组成。

其中：网络接收机整体由手机、振动传感器共同组成，把振动传感器固定在手机上，用导线焊接在振动传感器的引线桩头作为信号引出输出线；将减振物固定在网络接收机整体外表面。 

电子开关电路是：用振动传感器输出引出线经过电阻的串联后连接了一个NPN三极管的基极，该三极管的发射极接地线，用一个电阻的一端连接了该NPN三极管的基极，该电阻的另一端接地线；该NPN三极管的集电极串联了另一个电阻的后连接了一个PNP三极管的基极，PNP三极管的发射极连接了12伏电源，用另一个电阻的一端连接了PNP管的发射极，该电阻的另一端连接了PNP管的基极；用一个电容的一极连接了PNP管的集电极，该电容另极端串联一个电阻与二极管正极后连接了NPN管的基极；该电容另一极还连接了另一个电阻的一端，该电阻的另一端接地；该PNP三极管集电极连接了无线电遥控发射电路的电源输入端。 

2、振动传感器是压电陶瓷片，是从压电陶瓷片的两种极引出信号输出线。 

3、手机等效外电源，包含了两种电压输出，第一是手机所需电压，第二是电子开关工作电压。 

4、电子开关电路中的反馈电容由两个电解电容串联而成，其中两电容负极端连在一起。 

以上措施的相关意义，进一步解释如下： 

1、作为一种电话开机的功能装置的原理是，首先需要的是能接收屋外电话呼叫的功能，当它收到屋外电话的呼叫后，才会发出开门指令。本发明中所用的手机主要作用就是接收屋外手机（“钥匙”手机）呼叫之用。因此本发明中措施是创新的手机必须要具有两种功能，第一种功能是能接收屋外话机的呼叫，第二种功能是将呼叫的声信号再次转化为输出的电信号。

2、手机本身具有接收功能，而将呼叫的声信号转化为输出电信号，本发明采用了振动传感器转换。具体措施是将振动传感器固定于手机上，当手机有了呼叫信号后，将成为一种振动源，这时振动传感器将把声振动信号转化为电信号向外输出。这种电信号可以引入控制电路中。因此手机经过这样的处理后，其科学性在于普通的手机将可以实现成为一种即可接收又可输出的遥控专用传感控制器，这是其一。其二是可以解决手机只一个插孔，而本发明需要外接电源与取出呼叫信号的两个插孔的矛盾，其三是不受手机型号各不相同，而造成手机插座机械形状不同的困难。 

3、压电陶瓷片是优良的发声器件，当在它们的两极加上声讯电信号时，该片可以发声。试验表明：也可以用它的逆向功能作为一种振动传感器。也即是在它们的两极加上振动信号时，陶瓷片的两极会输出微弱的电信号。如果将它固定在手机上，手机收到信号因为有声音与振动，所以就可以成为一种振动源，让压电陶瓷片的两极输出传感电信 。陶瓷片薄，面积较小不易损坏，易固定。在振动传感器内中，更符合本发明的技术要求。并呈现出以下好处，一是将振动转化为电性号时，可靠。二是实施方便，只要用胶将压电陶瓷片粘手机上即可，完全不破坏手机整体。三是抗干抗强，必须要直接敲打压电陶瓷片才可能有反应。如果在手机整体包外包上减振物后，可以进一步杜绝干扰。 

4、电子开关电路在本发明中起到了重要作用，还必须作以下重点说明： 

（1）、意义：之一本发明收到振铃信号后，不是最终目的，最终目的是用振铃信号去推动无线电遥控发射电路，使之发出无线电遥控发射的起动信号，继而使所配套的执行器件在收到遥控信号后动作，（如发明者已有成果是防盗门，是让门的开门动力装置起动）所以，振铃信号如何可靠推动无线电发射电路，是一个重要技术关键，其原因是因为手机种类繁多，有的振铃是断续状态，有的是连续状态，有的振铃时信号强，有的信号弱，如果没有一种优良的线路进行二次处理，很难保证产品的可靠性，且有广泛的适应性。之二，因为本发明有了二次处理即电子开关电路，故本发明所用的手机可以不受手机型号的要求限制，广泛而易配合，这是其一；其二是本发明是收到信号后 采用无线电发射与执行部件发生联系，而任何执行部件都可以加上接收装置而与本发明实现匹配，所以可配套的执行部件也是广泛而易配的。

（2）、该线路的作用原理：当手机输出了振铃信号后，传送到了由NPN与PNP组成的对管放大电路放大，由于经过两级直接藕合放大，具有很大的放大量，加之采用了正反馈电路，放大量倍增，所以有信号输入时，足以能使第二级PNP管输出饱和，从而推动无线发射电路工作。这里应说明以下几点：  

第一点，采用NPN与PNP联合组成的对管放大形式，有以下意义，之一，放大量大，之二，PNP管成为饱和后，产生的电压损失小，之三，可以很方便地将振铃信号转变为控制无线电发射电路的电子开关形式。之四，所形成的电子开关体积小便于小型化。

第二点：在对管组成的电子开关电路中，防余电电阻，即是接PNP管发射极与基极之间的电阻在电路中起到了重要作用，其作用是当NPN管无信号时，开关的输出彻底无电压，输出没有任何余电，为电子开关使用的工程化，创造了重要条件。 

第三点，之所以要在两管之间加正反馈，之一原因是除了因强化放大量以外，还有其重大意义是可以把断续类的手机振铃信号转变为一种连续信号，大大扩大了手机的种类，使手机适用面更宽。其原因是在产生正反馈的过程，无论手机的信号是断续，还是连续，是弱信号还是强信号，都成为了无关的东西，而正反馈支路起到了主导作用。之二原因是，所配套的保安类产品，其产生无线电二次发射，与普通遥控电路不同，因为其编码集成电路为多块，非单块，这就需要发射具有一定时间过程，而不是很短的瞬态过程。这种所需的时间过程，只有用反馈支路提供才最可靠。 

第四点：之所以反馈电容采用无极的原因是，无极电容漏电系小，用于下在反馈电路中，电路更稳定，采用了措施4后，有极的电解电容将变为无极，其漏电系数大大提高，这对于有正反馈的电子开关线路很重要。 

第五点，两级放大电路中的反馈之所以要加电阻与二极管以及电容所串联电路的原因是，加了电容的好处是反馈随着电容充电满而将最后结束，从而当振铃信号消失且反馈结束后， PNP管又将恢复到对负载的控制变为开路状态，这是其一，其二是可以与所串联的电阻形成对电容微分充电时间常数，这个时间导决定了正反馈的时间，也是电子开关开通的时间，因而可以可靠地将断点振铃信号变为任意的长的发射信号。以保证发射所需的时间过程。加了二极管的原因是，当手机振铃信号输入在第一管的基极时，不产生过多的信号损失。 

本发明实施后有以下突出优点： 

1、手机能可靠地接收无线电网络的通讯信号，收到信号后，经过电陶瓷片的转换，输出的电信号可靠。所以，本发明电气性能十分优良，十分适合于作为一种电话开门的接收装置，同时也可作其它远距离遥控用。

2、手机是一个完整的整体，可以作信号传感器的接收部份，也可以作为通通手机独立使用，手机利用率高。同时，对用机不用二次加工，不会造成手机的损坏。 

3、手机采用无线电传输网络接收信号，所以，放置不受环境的约束（如采用座机将受到电话线的引线接口约束），不影响屋内美观，也不为它人知道，与发明者的成果配用，对保密均带来好处。 

4、实用性强，仅管手机型号种类繁多，但都适用，一是本发明中的措施可以取出任意型号手机的呼叫信号，二是经过电子开关对手机取出的“原始”振铃信号处理后，性能大增，几乎所有手机都能用在本发明中。 

5、操作者使用方使，使用者对手机的各种操作都行，不改变生活习惯，不产生手机换电池的维护。 

6、密级高，手机密码为11位，提猜破解困难。 

7、易批量生产。 

附图说明

图1压电陶瓷片引线图。 

图中：1、压电陶瓷片的一个极；2、一个极的引线；3、压电陶瓷片的另一个极；4、压电陶瓷片的另一个极的引出线。 

图2是压电陶瓷片固定在手机上及手机后的连线关系图。 

图中：21、压电陶瓷片整体；22、手机；23、固定压电陶瓷片于手机体的绞带；24、压电陶瓷片两极的共同引出组合线；60、电子开关电路整体，61、无线电发射电路；63、手机等效外电源；64、手机等效外电源外手机输出的手机电源线；65、手机等效外电源向电子开关输出的电源线。 

图3是本发明措施1的电子开关线路图。 

图中：13、振动传感器（压电陶瓷片）引出线； 32、输入电阻；33、NPN放大三极管；34、两放大管之间的交连电阻；35、防余电电阻；36、PNP三极放大管；37、隔离二极管；38、放电电阻；39、反馈电容；40、放电电阻；41、反馈电阻；42、反馈二极管；61、无线电遥控发射电路。 

图4是本发明措施4的电子开关线路图。 

图中：13、振动传感器（压电陶瓷片）引出线； 32、输入电阻；33、NPN放大三极管；34、两放大管之间的交连电阻；35、防余电电阻；36、PNP三极放大管；37、隔离二极管；38、放电电阻；39、反馈电容；40、放电电阻；41、反馈电阻；41反馈二极管；61、无线电遥控发射电路；68、组成无极电容的另一电解电容。 

具体实施方式

图1、图2、图3、图4共同体现了一种实施方式。 

1、用两根导线焊在含有音讯盒的压电陶瓷片的两极上。 

2、用胶带将压电陶瓷片固定在手机壳体上的一个面上，与手机形成一个“整体”，并在四周垫上减振物。 

4、焊接与调试电子开关电路： 

接图（4）、按图3焊接电子子开关电路。

说明：如果按图3焊接也可，但按图4的焊接效果更好。 

[0048]（2）、调整反馈电容与串联电阻的阻值，使之反馈时间符合要求。 

5、将压电陶瓷片的一端接地，一端接在电子开关输入端。 

6、将电子开关的输出连接无线电遥控发射电路。 

7、用手机等效外电源的手机输出电压线与手机相连。 

8、用手机等效外电源的12伏工作电源与电子开关工作电源相连。  

Claims (4)

1.多用途传感器，其特征是：由网络接收机整体，减振物，手机等效外电源，电子开关电路，无线电发射电路共同组成；

其中：网络接收机整体由手机、振动传感器共同组成，把振动传感器固定在手机上，用导线焊接在振动传感器的引线桩头作为信号引出输出线；将减振物固定在网络接收机整体外表面；

电子开关电路是：用振动传感器输出引出线经过电阻的串联后连接了一个NPN三极管的基极，该三极管的发射极接地线，用一个电阻的一端连接了该NPN三极管的基极，该电阻的另一端接地线；该NPN三极管的集电极串联了另一个电阻的后连接了一个PNP三极管的基极，PNP三极管的发射极连接了12伏电源，用另一个电阻的一端连接了PNP管的发射极，该电阻的另一端连接了PNP管的基极；用一个电容的一极连接了PNP管的集电极，该电容另极端串联一个电阻与二极管正极后连接了NPN管的基极；该电容另一极还连接了另一个电阻的一端，该电阻的另一端接地；该PNP三极管集电极连接了无线电遥控发射电路的电源输入端。

2.根据权利要求1所述的多用途传感器，其特征是：振动传感器是压电陶瓷片，是从压电陶瓷片的两种极引出信号输出线。

3.根据权利要求1所述的多用途传感器，其特征是：手机等效外电源，包含了两种电压输出，之一手机所需电压，之二是电子开关工作电压。

4.根据权利要求1所述的多用途传感器，其特征是：电子开关电路中的反馈电容由两个电解电容串联而成，其中两电容负极端连在一起。

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