基于熱釋電紅外的安防系統(tǒng)設(shè)計
(2) 帶通濾波器
由于探測器輸出的有用信號集中在0.1~10Hz 范圍內(nèi), 因此, 需要設(shè)計濾波器截取該段頻率范圍內(nèi)的脈沖信號, 濾除帶外噪聲, 以降低系統(tǒng)的誤報率。本設(shè)計中,采用RC 低通濾波器和高通濾波器組成0.16~16Hz的一階帶通濾波器,電路設(shè)計如圖3。其中,R10 和C3 組成低通濾波器, C 1 和R 1 1 組成高通濾波器。根據(jù)公式12fpRC= 可得帶通濾波器的上下限頻率為fL=0.16Hz,fH=16Hz。
圖3 0.16~16Hz 帶通濾波器及差分放大電路
?。?) 差分放大
雖然經(jīng)過上述帶通濾波器可以抑制帶外噪聲,但傳感器輸出的脈沖信號只有1mV,在有用信號(差模信號)里還不可避免的會夾雜比有用信號大得多的共模信號干擾,將有用信號淹沒,若不把這些信號進(jìn)一步剔除,直接放大后送給單片機判斷, 則差模信號被放大的同時,共模干擾也被同步放大, 無法加以區(qū)分。因此, 需要先通過差分電路抑制共模信號、放大差模信號,保證后續(xù)電路的正確檢測。系統(tǒng)采用價格低廉的LM324 組成,如圖3 虛線框所示。根據(jù)疊加定理不難得到, 當(dāng)R 1= R 5 ,R 2=R 6 時, 差分放大器的輸出為:
上式中,Vo 只與輸入端的信號差值和R2/R1有關(guān), 放大倍數(shù)取決于R2/R1的值,在本系統(tǒng)中,第一級放大20倍。
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