基于熱釋電紅外的安防系統設計

　?。?） 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， 因此， 需要設計濾波器截取該段頻率范圍內的脈沖信號， 濾除帶外噪聲， 以降低系統的誤報率。本設計中，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(guò)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(huì )夾雜比有用信號大得多的共模信號干擾，將有用信號淹沒(méi)，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(shí)，共模干擾也被同步放大， 無(wú)法加以區分。因此， 需要先通過(guò)差分電路抑制共模信號、放大差模信號，保證后續電路的正確檢測。系統采用價(jià)格低廉的LM324 組成，如圖3 虛線(xiàn)框所示。根據疊加定理不難得到， 當R 1= R 5 ,R 2=R 6 時(shí)， 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)， 放大倍數取決于R2/R1的值，在本系統中，第一級放大20倍。