變送器設(shè)備及監(jiān)控其周邊環(huán)境中的變化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)總體上涉及監(jiān)控技術(shù)，具體而言，涉及一種變送器設(shè)備及監(jiān)控其周邊環(huán)境 中的變化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)前許多設(shè)備中、比如眾多流量計(jì)的變送器設(shè)計(jì)中，都不具備對(duì)周邊環(huán)境實(shí)施 監(jiān)控這一功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于以上問(wèn)題，根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施方式，提供一種變送器設(shè)備，具有監(jiān)控單元， 用于監(jiān)控所述變送器設(shè)備周邊環(huán)境中的變化。
[0004] 根據(jù)本公開(kāi)另一個(gè)實(shí)施方式，提供一種在變送器設(shè)備中監(jiān)控周邊環(huán)境中的變化的 方法，該方法包括如下步驟：由所述變送器設(shè)備監(jiān)控其周邊環(huán)境中的變化。
[0005] 根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的技術(shù)方案，監(jiān)控設(shè)備自身能夠監(jiān)控周邊的環(huán)境并可進(jìn)行相 應(yīng)的操作。此外，電路和機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 參照下面結(jié)合附圖對(duì)本公開(kāi)實(shí)施例的說(shuō)明，會(huì)更加容易地理解本公開(kāi)的以上和其 它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中的部件不是成比例繪制的，而只是為了示出本公開(kāi)的原理。為 了便于示出和描述本公開(kāi)的一些部分，附圖中對(duì)應(yīng)部分可能被放大，即，使其相對(duì)于在依據(jù) 本公開(kāi)實(shí)際制造的示例性裝置中的其它部件變得更大。在附圖中，相同的或類似的技術(shù)特 征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。
[0007] 圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的變送器設(shè)備100的外觀示意圖；
[0008] 圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施方式的變送器設(shè)備的配置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0009] 圖3示出了根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施方式的監(jiān)控單元的具體實(shí)施的結(jié)構(gòu)框圖；
[0010] 圖4示出了BISS0001芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0011] 圖5(a)示出了BISS0001芯片的引腳圖，且圖5(b)示出了BISS0001芯片的外觀 圖；
[0012] 圖6示出了BISS0001芯片的不可重復(fù)工作模式的波形圖；
[0013] 圖7示出了BISS0001芯片的可重復(fù)工作模式的波形圖；
[0014] 圖8(a)_8(b)分別示出了根據(jù)本公開(kāi)另外的實(shí)施方式的變送器設(shè)備的配置的結(jié) 構(gòu)框圖；
[0015] 圖9示出了在變送器設(shè)備中監(jiān)控單元和報(bào)警單元的具體實(shí)現(xiàn)例子；
[0016] 圖10示出在變送器中監(jiān)控單元和供電單元的具體實(shí)現(xiàn)例子；
[0017] 圖11示出了根據(jù)本公開(kāi)又一實(shí)施方式的變送器設(shè)備的配置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018] 圖12示出了根據(jù)本公開(kāi)一實(shí)施方式的監(jiān)控單元的配置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019] 圖13示出了變送器設(shè)備包括菲涅爾透鏡的情況下的具體配置例子；
[0020] 圖14示出了菲涅耳透鏡結(jié)構(gòu)的示意圖；以及
[0021] 圖15描繪了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的用于監(jiān)控設(shè)備周邊環(huán)境的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面參照附圖來(lái)說(shuō)明本公開(kāi)的實(shí)施例。在本公開(kāi)的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描 述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng) 當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說(shuō)明中省略了與本公開(kāi)無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知 的部件和處理的表示和描述。
[0023] 圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的變送器設(shè)備100的外觀圖。該變送器設(shè)備包括 監(jiān)控單元110,用于監(jiān)控所述變送器設(shè)備周邊環(huán)境中的變化。如圖所示，監(jiān)控單元110安裝 在變送器設(shè)備100的顯示面板上，然而實(shí)現(xiàn)時(shí)不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需 要采用各種設(shè)置方式，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本公開(kāi)的目的。監(jiān)控單元110可以用來(lái)探測(cè)變送器設(shè) 備周邊環(huán)境中的變化，該變化比如有人闖入變送器設(shè)備100的工作范圍內(nèi)，或者是在變送 器設(shè)備100的工作范圍內(nèi)出現(xiàn)工作人員，或者可以是濕度、亮度、溫度的變化等，從而根據(jù) 該變化產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，例如發(fā)出聲音或煙霧警報(bào)，從而關(guān)閉變送器設(shè)備100或啟動(dòng)變送 器設(shè)備100等。本公開(kāi)在此不受限制。
[0024] 如圖2所示，監(jiān)控單元110包括感測(cè)部件1101。感測(cè)部件1101用于感測(cè)預(yù)定空間 內(nèi)的變化，并將感測(cè)到的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。該電信號(hào)可以被提供給變送器設(shè)備1〇〇。該預(yù) 定空間的范圍根據(jù)安裝監(jiān)控單元110的設(shè)備不同、監(jiān)控的目的不同而不同。如上所述，該預(yù) 定空間的范圍可以是變送器設(shè)備100的工作范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定 該范圍大小，本公開(kāi)在此不受特別限制。
[0025] 感測(cè)部件的具體實(shí)現(xiàn)例子
[0026] 根據(jù)一個(gè)示例，感測(cè)部件是紅外傳感器，例如熱釋電紅外傳感器。在此情況下，還 可以對(duì)熱釋電紅外傳感器耦接一熱釋電紅外探測(cè)器芯片，以對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放 大、濾波等處理。即感測(cè)部件也可以是熱釋電紅外傳感器和熱釋電紅外探測(cè)器芯片二者的 結(jié)合，如圖3所示。此時(shí)感測(cè)部件也被稱為熱釋電紅外探測(cè)器。在圖3中，熱釋電紅外傳感 器以RE200B為例示出。典型的熱釋電紅外傳感器使用熱釋電材料（比如硫酸三甘氨酸或 者鋰鉭鐵礦），配以濾光鏡片和阻抗匹配用場(chǎng)效應(yīng)管組成。如果材料的溫度發(fā)生變化（在 探測(cè)器殼體內(nèi)受到熱輻射時(shí)），材料的極性也會(huì)改變。它能以非接觸方式檢測(cè)出來(lái)自人體發(fā) 出的紅外輻射，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，并可有效抑制人體輻射波長(zhǎng)以外的干擾輻射，如陽(yáng) 光、燈光及其反射光。
[0027] 在室溫條件下，任何物品都有輻射。溫度越高的物體，紅外輻射越強(qiáng)。人是恒溫動(dòng) 物，紅外輻射也最穩(wěn)定。熱釋電紅外探測(cè)器屬于被動(dòng)探測(cè)器的一種，即探測(cè)器本身不發(fā)射任 何能量，只被動(dòng)接收、探測(cè)來(lái)自環(huán)境的紅外輻射。在無(wú)人或動(dòng)物進(jìn)入探測(cè)區(qū)域即上文所述的 預(yù)定空間內(nèi)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的紅外輻射穩(wěn)定不變。一旦有人體紅外輻射進(jìn)來(lái)，熱釋電紅外傳感器和 熱釋電紅外探測(cè)器芯片就會(huì)產(chǎn)生突變電信號(hào)。熱釋電紅外探測(cè)器形成的警戒線一般可達(dá)到 數(shù)十米。舉例來(lái)說(shuō)，熱釋電紅外傳感器的探測(cè)波長(zhǎng)范圍是8-14i!m，人體輻射的紅外峰值波 長(zhǎng)約為9. 4iim,正好在該范圍以內(nèi)。
[0028] 通過(guò)熱釋電紅外探測(cè)器這樣的被動(dòng)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)的方案可以達(dá)到降低功耗、延長(zhǎng)電 路元器件壽命的優(yōu)點(diǎn)。
[0029] 以上示例了感測(cè)部件是熱釋電紅外探測(cè)器的例子。例如，感測(cè)部件還可以包括超 聲波傳感器，其發(fā)射超聲波脈沖并且檢測(cè)預(yù)定空間內(nèi)移動(dòng)物體對(duì)超聲波脈沖的反射，或者 是微波傳感器，其發(fā)射微波脈沖并且檢測(cè)在預(yù)定空間內(nèi)所述移動(dòng)物體對(duì)微波脈沖的反射。 本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)探測(cè)的信號(hào)不同而采用不同的傳感器，本公開(kāi)在此不受限制。 感測(cè)部件也可以采用以上傳感器中的兩個(gè)或更多個(gè)，從而只要以上傳感器中的一個(gè)檢測(cè)到 了變化，就表示空間中存在變化。也可以是兩個(gè)或全部傳感器檢測(cè)到變化才表示空間中有 變化，這樣更嚴(yán)格地控制對(duì)變化的檢測(cè)，可以防止虛假警報(bào)的產(chǎn)生，降低處理虛假警報(bào)的成 本等。
[0030] 感測(cè)部件中包含的熱釋電紅外探測(cè)器芯片可以對(duì)熱釋電紅外傳感器輸出的電信 號(hào)進(jìn)行諸如濾波、放大的處理。經(jīng)過(guò)這樣的處理，熱釋電紅外傳感器輸出的電信號(hào)去除了雜 音、噪聲等，并且更大的信號(hào)幅度能夠被更容易地檢測(cè)到。下面描述熱釋電紅外探測(cè)器芯片 的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)例子。紅外探測(cè)器芯片的例子可以是熱釋電紅外探測(cè)器芯片BISS0001。該 芯片的特點(diǎn)如下：
[0031] ?低功耗CMOS數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐罚ㄟm合于電池供電的被動(dòng)紅外裝置）
[0032] ?具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可與多種傳感器匹配，進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理
[0033] ?內(nèi)部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾，良好的抗噪性能
[0034] 籲內(nèi)設(shè)延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器，結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)節(jié)范圍寬
[0035] ?雙重模式：可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)模式
[0036] ?采用16腳DIP封裝或S0P封裝。
[0037] 圖4示出了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，其是由運(yùn)算放大器0P、電壓比較器 C0P、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?。 BISS0001芯片的引腳圖如圖5 (a)所示，引腳的定義和功能如表格1所示。芯片額定工作范 圍如表格2所示。圖5(b)示出了BISS0001芯片的外觀圖。
[0038] 表格1 :BISS0001芯片引腳定義和功能
[0039]
[0040] 其中Tx是觸發(fā)后輸出引腳V0保持為高電平的持續(xù)時(shí)間，Ti是觸發(fā)被抑制的時(shí)間。
[0041] 表格 2 :BISS0001 芯片額定工作范圍（TA= 25°C，VSS= 0V)
[0042]
[0043]
[0044] 下面參考圖6-7介紹BISS0001芯片的兩種工作模式，分別是不可重復(fù)工作模式 和可重復(fù)工作模式。
[0045] 以圖6所示的不可重復(fù)觸發(fā)模式下的波形，來(lái)說(shuō)明不可重復(fù)工作模式中的工作過(guò) 程。首先，根據(jù)實(shí)際需要，利用運(yùn)算放大器0P1組成傳感信號(hào)預(yù)處理電路，將信號(hào)放大。然 后耦合給運(yùn)算放大器0P2，再進(jìn)行第二級(jí)放大，同時(shí)將直流電位抬高為VM(~0. 5VDD)后，將 輸出信號(hào)V2送到由比較器C0P1和C0P2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號(hào)VS。由于 VH~0? 7VDD、VL~0? 3VDD，所以，當(dāng)VDD= 5V時(shí)，可有效抑制±1V的噪聲干擾，提高系統(tǒng) 的可靠性。C0P3是一個(gè)條件比較器。當(dāng)輸入電壓VC〈VR(~0. 2VDD)時(shí)，C0P3輸出為高電 平，進(jìn)入延時(shí)周期。當(dāng)A端接" 0 "電平時(shí)，在Tx時(shí)間內(nèi)任何V2的變化都被忽略，直至Tx時(shí) 間結(jié)束，即所謂不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。當(dāng)Tx時(shí)間結(jié)束時(shí)