基于多谱勒效应微波自动控制灯的设计

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1、基于多谱勒效应微波自动控制灯的设计科技信息0科教前沿oSCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2008年第23期基于多谱勒效应微波自动控制灯的设计李洪兵(重庆三峡学院教务处重庆万州404000)【摘要】基于多谱勒效应微波自动控制灯是利用多谱勒效应原理构成的一种节能灯,能在一定条件下自动点亮照明或自动关闭熄灭,即通过控制灯的使用吋间来节约用电,以达到节约能源的目的•本设计提出了3种设计方案,经分析比较后优化选择,并设计和分析了每一部分电路及原理.【关键词】多谱勒效应;微波;控制灯;设计Doppler

2、EffectontheDesignofMicrowaveAutomaticControlLightsLiHong-bingfChongqingThreeGorgesUmve〜tyTeachingAffairsManagementOmceChongqingWan〜ou4〜000)【Abstract]MicrowaveautomaticcontrollightbasedontheDopplereffectisaenergy一savinglampoftheprincipleoftheDopplereffect.Toconserv

3、eelectricitytoachieveenergyconservationpurposes,itcanbelightingorautomaticself—closingoffundercertainconditions,thatis,bycontrollingthetimeoflights~using.Oneofthedesignhavebeenchoosedafteranalysisandcomparisonformthreekindsofdesigns,everypartofthecircuithasbeendes

4、ignedandanalysised・[Keywords]Dopplereffect;Microwave;Controllights;Design能源问题成为当今世界影响一个国家发展的重要因素•中国经济保持快速,稳电协调发展的同时,也因此付出了巨大的资源和环境代价,资源环境与能源问题日趋凸出,引起世界范围内的广泛关注•能源安全和能源现代化战略成为人们关注的的重点•面对节能,除了大力提倡节约使用能源外,人们更加关注能源科技的发展,让世界走上科技节能的道路•全世界使用最多的电器是电灯,因此电灯的改进也将节约大量的能源•据美国的

5、能源部门估计,单单使用高效节能灯泡代替传统电灯泡,就能避免四亿吨二氧化碳被释放•如果使电灯的使用时间减至最低•就可以大大节约电灯的耗能.1•多谱勒效应微波自动控制灯特点及原理1.1多谱勒效应微波自动控制灯简介基于多谱勒效应微波自动控制灯是利用多谱勒效应原理构成的种节能灯,它是通过控制灯的使用吋间来节约用电,若装的是节能灯就可以更大程度的节约电的使用•它的功能是:当室内光线教喑时.若没有人在有效围内活动,则电灯不会点亮,而当有人进入它的探测范围时,电灯就会自动点亮照明;人走后,自动灯会延时1〜5分钟后自动熄灭;若是白天或室内

6、光线较强时,有人和无人电灯都不会点亮•它的核心组成有:天线,雷达探测控制电路模块,延时电路•导通开关电路,电源电路•它的优点有:电路结构简单,造价低廉,探测精度高,使用范围广,电路易于功能扩展等•它的使用范围有:无人仓库.宿舍楼道,校园教室,家庭如厕等•如果扩展了防盗功能,其使用范围就更广.1.2多普勒效应由于波源和接收器或观察者的相对运动,使观测到的频率与波源的实际频率出现差别•这种现象称为多普勒效应•多普勒效应指出,波在波源移向观察者时频率变高,而在波源远离观察者时频率变低•当观察者移动时也能得到同样的结论•假设原有波

7、源的波长为,波速为C,观察者移动速度为V:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/k,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v—c)/k・声波的多普效应:假若你站在站台不动,火车运动的速度为vt,v是声音在空气中传播的速度•如果火车向你迎面开来,仿听到声音频率为厂,因此你听到的声咅的频率f>£如果火车是离你远去,则听到声音频率为f:—f,因此听到的声音频率fv+vl光波的多普效应:如图1所示,两个物理参考系工和:E,》相对于工速度U运动,接收器放在的P点.在》中用,T”t分别表示波长,周期,频率,时间.在

8、》中用,T,v,T分别表示波长,周期,频率和时间.在f==o时,与工以合•当工以速度u开始向右运动的同时•光源发出一光波,光的传播方向与》的运动方向相同,根据相对论原理有时空关系丁_==(1一)⑴,式中Z〜c%l=ct;当光的传播方向££C与工的运动方向相反时,相对论原理给出时空关系一丁〜=(1+)—⑵

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