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雷达传感器

微波感应人体传感器:人体呼吸心跳感应雷达模块,微波雷达传感器,存在感应雷达模块应用

发布日期:2022-10-09 点击率:109


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微波感应人体传感器:人体呼吸心跳感应雷达模块,微波雷达传感器,存在感应雷达模块应用

生命体征参数是人体健康与否的重要表征,实时地检测生命体征信号有着很大的研究价值。现在市场中的生命体征检测装置不仅在价格、体积上难以满足普通用户的要求,装置本身还受制于线缆连接,且传统的常规检测方法大多需要传感器接触人体,如心电图(ECG)、光电容积图血氧传感器(PPG)和压敏脉搏传感器等。
基于微波雷达的生命体征检测是不需要接触人体的,不易受到周围环境的影响,具有穿透性好、抗干扰能力强等优势,为健康监护等领域的心肺活动监测提供非接触式.小型化、便携式的解决方案,使得便携式医疗、家庭与户外场合的实时健康监测成为可能。让微波多普勒生物雷达在临床检测、医疗检测和睡眠呼吸障碍人群的睡眠监测,以及对嬰幼儿的看护具有广泛的应用空间。
随着智能终端的发展与普及,基于移动平台的体征信号处理和反馈开始应用于医疗信号处理领域。将其中的具有生命体征信息采集功能的雷达传感器设计,通过WiFi模块将雷达采集到的信息传送给智能移动终端,由动终端取代计算机或者嵌入式系统来完成数字信号的处理,并实现心率和呼吸的实时计算、显示和存储,形成一整套的生命体征监测系统。
雷达其实是通过发射的不同频率和波长的电磁波来判断静态还是动态物体。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息如目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等。
反射的波长随着物体的参数改变而改变,如果物体是静止的,那么波长是固定的,当遇到运动的物体时,波长会发生变化,波长的变化和运动物体的方向有关。远离发射装置时,反射波的波长比波源的波长长,频率变高;靠近发射装置时,反射波的波长比波源的波长短,频率变低。
以飞睿智能微波雷达模块FR58L4M32-7060D(A)为例,它利用多普勒原理,通过天线发射高频电磁波并接收处理反射波,以此判断覆盖范围内物体的移动,给出相应电信号。它是一个小型完整的雷达系统,在极小面积上集成了收发天线,并具备功耗低的特性。它可以感知封闭空间中物体的运动状态,精确地对物体间的距离进行测量。
飞睿智能微波雷达芯片为核心的适用于室内场景的生命体征监测方案,该方案可以全天时全天候、非接触式地进行室内场景下的呼吸/心率等生命体征监测,具备实时监测、即时反馈的特性。
除了测得远,该方案更具有高精度与高准确度的优势。可以检测到人体微动和呼吸信号,实现人体运动和静止状态下的活体侦测、真的的实现存在感应,也广泛应用于智慧照明、智慧安防、智能感应开关、智慧卫浴、智能家居等多个领域。
该微波雷达模块比红外感应模块,感应距离更远角度更广、无死区、透镜和透镜老化问题不受温度、湿度、气流、灰尘、噪声、亮暗等影响。集成高性能32为MCU,性能强大,可做丰富算法,拓展性强,适合高性能要求的场景。
雷达感应的距离可以通过MCU来配置,其极限感应距离达7米,实际感应距离可根据需要灵活调节如果使用环境是相对狭窄的空间,那么感应距离和角度会发生相应变化。
它可在设置距离内检测人体的存在。从屏幕与显示器,到照明和安全设备,智能家居以及智能楼宇范围内的任何设备,均可“判断”活体是否足够接近,并触发操作。
即便用户静立不动,飞睿智能存在检测方案也可侦测到呼吸的微动作而做出反应。凭借此微动检测功能,该方案成为用户与设备间直观交互操作的理想之选。因此,用户无需在传感器前挥手来让设备做出反应。
注意事项:
1、避免安装金属附件或者外壳,金属会遮挡微波,影响效果;
2、天线面要避免大电流电路覆盖,可能会导致干扰;
3、传感器的输出电流非常微弱,驱动过大电流容易造成误报,可以采用隔离驱动的方式来驱动负载,使用OUT引脚来读出输出口状态;
4、供电请使用纹波较小的电源,尤其是低频纹波容易干扰传感器工作,推荐供电电容大于100uF;
5、传感器推荐安装间距大于1.5m。
飞睿正在推广低成本国产替代非接触式呼吸和心率等生命体征检测雷达,值得关注哦!

微波感应人体传感器:人体微波感应传感器工作原理

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1、人体微波感应传感器工作原理lo工作原理微波感应控制器使用直径9厘米的微型环形天线作微波探测,其天线在轴线方 向产生一个椭圆形半径为05米(可调)空间微波戒备区,当人体活 动 时其反射的回 波和微波感应控制器发出的原微波场(或频率)相干涉而发生变化,这一变化量经 HT7610A进行检测、放大、整形、多重比较以及延时处理后由白色导线输出电压控制信号。高可靠微波感应控制器内部由环形天线和微波三极管组成一个工作频 率为2. 4GHz的微波振荡器,环形天线既做发射天线也可接收由人体移动而反射的回波。内部微波三极管的半导体PN结混频后差拍检出微弱的频移信号(即检 测到人体 的移动信号),微波专用微处理器H

2、T7610A首先去除幅度太小的干扰信号只将一定强度 的探测频移信号转化成宽度不同的等幅脉冲,电路只识别脉冲足够宽的单体信号,如人体、车辆其鉴别电路才被触发,或者两秒内有23个窄脉冲,如防范边沿区人走动23步,鉴宽电路也被触发,启动延时控制电路工 作。如果是较弱的 干扰信 号,如小体积的动物,远距离的树木晃动、高频通讯 信号、远距离的闪电和家用 电器开关时产生的干扰予以排除。最后输HT7610A鉴别出真正大物体移动信号时,控制电路被触发,输出2秒左右的高电平,并有LED2同 步显示,输出方式为电压方式,有输出时为高电平(4伏以上),没有输出时为低电平。微波专用的微处理器HT7610A勺时钟频率为

3、16KH当初次加电时,系 统将闭锁 60秒,期间完成微处理器的初始化并建立电场,这时LED1点亮60秒后熄灭,系统自动进入检测状态,当检测到有效信号时,将有5秒信号输出,并由指示灯LED2同步显示。控制器的外形上图所示,面板上设置有灵敏度调整孔,可以使监控距离在17 米范围内可调,顺时针转动距离变远,逆时针转动距离变近,LED1、LED2用于指示 TX982的工作状态,1. 2米长的双芯屏蔽线用于连接电源和负载,其中红色线用来接正电 源,白色线接输出,铜网屏蔽层接电源负极,必要时可以用类似电缆加长至50米以内使用。高可靠微波感应控制器电源电压为1216V的整流变换器供电,静态耗 电量在 5MA

4、左右。输出形式为电压方式,有输出时为高电平(4V以上),静态时为低电平,使用 请参考下图3KLED红?IV报警器Cg050铜1,这是微波人体传感器驱动继电器的电路图:徽波控制r-线线网Im铜高可靠微波感应控制器工作非常可靠,一般没有误报,是以往红外线、超声 波、热释电元件组成的报警电路以及常规微波电路所无法比拟的,是目前用于安全防范和自动监控的最佳产品。所以非常适合在仓库、商场、博物馆或者金融部门 使用,具有安装隐蔽、监控范围大、系统成本低的优点。2o典型应用注意:早期的高可靠微波感应人体传感器采用的是三极管开漏下拉输出,应用 可以参考下面的图纸,最新的高可靠微波感应人体传感器采用的是电平输出

5、,使用稍做变 化!下面介绍运用高可靠微波感应控制器制作的两例实用电子装置,它们的共同特点是线路新颖简单,实用性强,制作容易,性价比高。一、自动感应灯该自动灯可以自动识别周围环境光的亮度,能够实现人来灯亮,人走灯灭,不 会误动作,可靠性高,而且电路的工作状态不会受自身灯光的干扰,可以广泛地运用在 走廊、卫生间、庭院等场合实现自动照明。自动感应灯的电路 如图1所示:由Cl、C2、 Rl、DW D1组成典型的电容降压电路,向高可靠微波 感应控制器和CD4011提供11V直 流工作电压,CD4011BP是COM四与非门集成 电路,当高可靠微波感应控制器检测到有人 活动时,白线输岀下拉电平10秒,A点变

6、成低电平经Fl反相后变成高电平,R3和光敏电阻GM组成光控电路,白天GM阻值 较小,B点经分压后低于1/2电源电压为低电平,与非门F2封锁输岀高电平通过R4使 C3上的电压充至 电源电压,夜晚GM的阻值较大,B点为高电平,此时如果有人在监控 范围内活动,F1输出高电平,共同使F2开通输出低电平,经F3、F4反相后变成高电 平,通过R5使双向可控硅BCR导通,灯泡点亮。如 果人员离开监控范围,TX982停止输 出A点重新变成高电平,经F1反相后变成 低电平,F2封锁,输出高电平通过R4向C3 缓慢充电,约30秒后C3上的电压 大于1/2电源电压实F3、F4翻转,BCR截至灯泡熄 灭。该电路的可靠

7、性较高,站长用该电路制作的走廊灯已经可靠工作了近一年。二、遥控型入侵报警器遥控型入侵报警器如图2所示:电源部分由12V/1. 2Ah的铅酸蓄电池和LM317 组成恒压、限流浮充电不间断电源,可以确保蓄电池随时处于充足电状态,能够使报警器在市电停电的情况下正常工作。铅酸蓄电池的浮充电压为14. 2V。 LM317接成恒压源,通过调整W可以使输出端A点输出稳 定的14. 9V直 流电压。电阻 R4可以限制充电电流过大,D2可以防止市电停电后蓄电池反向放 电。TWH9236/9238是 遥控发射、接收组件。当按下发射机TWH9236勺/ B. C、D中的任意一个键时,接收机 TWH923的A、B.

8、C、D输出端也会对应输出高电平,并且锁住保存输出时的状态。这里 将A键设定为入侵报警器工作按钮,其 它的三个键设定为入侵报警器解除按钮。所以只要按下发射机A键,接收机的A输出端就会输出4伏左右的高电平并保持,再按发射机BCD按键的任意一个时接收机的A输出端又会变成低电平并保持。当A输出端输出高电平时,通过电阻R1 使三极管T1导通,继电器J吸合,12V正电源通过继电器触点加至高 可靠微波感应控制 器的电源端,此时发光二极管LED点亮,指示入侵报警器已经工作,经过60秒高可靠微 波感应控制器初始 化结束后,入侵报警器正式工作,这时只要有人员进入监控区域,高 可靠微波感应控制器的白线输出端就会输出

9、10秒左右的下拉信号,使T2导通,高响度报 警器TWH11C就会发出120dB刺耳 的公安警报警声。当A输出端输出低电平时,继电器J 断开,高可靠微波感应控制器得不到工作电压所以不工作。3o使用注意事项高可靠微波感应控制器产生的微波信号在传输、反射接收以及放大处理过程中 可能引起微量噪波,过分提高灵敏度将引起噪波误触发,在7米处人体移动34步被触 发的灵敏度已达到使用极限,应调至在5米处移动3-4步被触发 最佳。高可靠微波感应控制器尽量安装在室内靠墙角上方,轴向对准门窗部位安装,室外应注意抗风防水并降低灵敏度使用。高可靠微波感应控制器应采用12V 100mA直流电源供电,并保证任何时候供电电压不低 于10伏,以使电路稳定工作,如果高响度报警器和高可靠微波感应控制器公用电源时电 源容量不应小于500mA高可靠微波感应控制器的输出端属于一种“下拉”控制方式,正电源通 过继电 器由白色线进入微波感应控制器内部,使继电器流入电流而工作,因此用 电压测量法无 法测出是否有输出

微波感应人体传感器:人体呼吸心跳感应雷达模块,微波<a title=雷达传感器,存在感应雷达模块应用 第2张" title="微波感应人体传感器:人体呼吸心跳感应雷达模块,微波雷达传感器,存在感应雷达模块应用 第2张-传感器知识网"/>

微波感应人体传感器:人体微波感应传感器工作原理_1

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人体微波感应传感器工作原理
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。工作原理
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微波感应控制器使用直径
9
厘米的微型环形天线作微波探测,
其天线在
轴线方向产生一个椭圆形半径为
0

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(可调)
空间微波戒备区,
当人体活
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时其反射的回波和微波感应控制器发出的原微波场
(或频率)
相干涉而发生变化,
这一变化量经
HT7610A
进行检测、放大、整形、多重比较以及延时处理后
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由白
色导线输出电压控制信号。
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高可靠微波感应控制器内部由环形天线和微波三极管组成一个工作频
率为
2.4GHz
的微波振荡器,
环形天线既做发射天线也可接收由人体移动而
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反射
的回波。内部微波三极管的半导体
PN
结混频后差拍检出微弱的频移信号(即检
测到人体的移动信号
)?,
微波专用微处理器
HT7610A
首先去除幅度太小的干扰信
号只将一定强度的探测频移信号转化成宽度不同的等幅脉冲,
电路只识别脉冲足
够宽的单体信号,

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人体、
车辆其鉴别电路才被触发,
或者两秒内有
2

3
个窄
脉冲,如防范边沿区人走动
2

3
步,鉴宽电路也被触发,启动延时控制电路工
作。如果是较弱的干扰信
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号,如小体积的动物,远距离的树木晃动、高频通讯
信号、远距离的闪电和家用电器开关时产生的干扰予以排除。最后输
HT7610A
鉴别出真正大物体移动信号
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时,控制电路被触发,输出
2
秒左右的高电平,并

LED2
同步显示,输出方式为电压方式,有输出时为高电平(
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伏以上),没
有输出时为低电平。
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微波专用的微处理器
HT7610A
的时钟频率为
16KH
,当初次加电时,系
统将闭锁
60
秒,期间完成微处理器的初始化并建立电场,这时
LED1
点亮
60

后熄灭,系统自动进入检测状态,当检测到有效信号时,将有
5
秒信号输出,并
由指示灯
LED2
同步显示。
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控制器的外形上图所示,
面板上设置有灵敏度调整孔,
可以使监控距离

1

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米范围内可调,
顺时针转动距离变远,
逆时针转动距离变近,
?LED1

LED2
用于指示
TX982
的工作状态,
1.2
米长的双芯屏蔽线用于连接电源和负载,其中
红色线用来接正电源,白色线接输出,铜网屏蔽层接电源
?
负极,必要时可以用
类似电缆加长至
50
米以内使用。
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高可靠微波感应控制器电源电压为
12

16V
的整流变换器供电,
静态耗
电量在
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左右。
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输出形式为电压方式,有输出时为高电平(
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以上),静态时为低电
平,使用请参考下图
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微波感应人体传感器:人体呼吸心跳感应雷达模块,微波雷达传感器,存在感应雷达模块应用  第3张

微波感应人体传感器:微波雷达人体存在感应,智能卫生间技术应用,智能雷达传感器模块

伴随着物联网时代的到来与发展,人机互动、物物互联的智能化升级迎来爆发。处在物联网感知层的微波雷达人体传感器,对物联网智能场景的实现,起到了不可或缺的重要作用。
目前人体存在感应,主要有以下几种感知手段,红外传感器,激光传感器,雷达传感器。
凭借雷达传感研发领域的技术优势和研发积累,飞睿科技推出了人体存在感知雷达模块,应用于智慧物联网方案的人体存在检测需求,解决了现有传统感知技术如红外人体传感器、激光传感器等存在的各类问题和缺点。
雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
微波雷达传感器,探测物体的运动,实现智能化联动和场景定义功能,广泛地应用在智能家居、智能家电、智能安防、智能卫浴等领域。
智能卫生间应用微波雷达传感技术手段,可以做跌倒检测、心跳呼吸监测,可输出人体目标的信息,雷达相比摄像头,无隐私的担忧。适用于各类公共场所,如智能家居、高速服务区、加油站、机场、火车站、旅游景区、酒店、商场、学校、医院、办公楼等。
微波雷达存在感应方案,单一芯片上集成高性能雷达收发信机和MCU,资源丰富,性能强大,能做丰富算法,可与其他主控或传感器互联互通,同时也可作为主控使用。
得益于芯片超强的雷达感应性能和专业的信号处理能力,我们基于雷达模块存在感应方案,通过算法滤除杂波干扰,在实现人体运动侦测的同时,也可检测微动甚至呼吸信号,从而实现人体存在感应。
智能卫生间服务对象是人,因而能否做到“智慧”前提是对于人员的存在感知。例如通过智能传感器采用来检测卫生间客流和厕位的占有情况,智能开盖冲水等,从而提升使用人员的用户体验和卫生间的清洁管理。
微波雷达人体存在感知具有什么优点呢?
检测准确率高,不管是静止、微动还是运动人员都可以实现检测;无隐私、敏感问题,无镜头设计;低功耗,辐射量仅为蓝牙十分之一,对人体安全无害;检测距离远,适配各种安装高度;适用于不同大小和形状的空间区域;不受环境障碍物影响,如烟雾,低光照,热源等;美观、可隐藏在木材或塑料天花板等非金属材料后面。
人体存在感知雷达针对室内场景进行优化设计的,在智能家居、智慧楼宇解决方案中都有着广阔的应用场景。可通过人体感知雷达也可以安装于会议区域,与会议预约系统结合实现智能管理。
比如在会议室预约场景中,如果安装于会议室的感知雷达在预设时间内没有探测到开会人员进入会议室,就可以将会议室资源自动释放出来,从而确保了会议室资源的高效利用。
基于微波雷达原理技术,可以有着众多的丰富应用:对摄像头联动,零售,智能家居,智慧医院,医养康复,办公室管理,入侵检测等智能领域。
微波雷达模组把丰富多样的数据和信息,通过简易可得的方式带入每个人、每个家庭、每个组织,构建万物互联的智能世界;智能我们彼此的生活;让智能触手可及。
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