CN104269680A - 一种防触电安全插座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防触电安全插座，通过利用检测手指毛细血管的血容量随心脏搏动而改变的频率来判断是否有手指插入插座。具体包括插座壳体、轻触开关、检测电路、插座内部插簧、LED红外发光管和光敏接收管。插座需要使用时打开轻触开关为检测电路及LED红外发光管和光敏接收管供电，LED红外发光管发光，当有手指插入插座孔洞中，光敏接收管接收跳动频率，检测电路检测人体脉搏跳动频率，插座断电；当有金属等其他不透光的物体插入时，检测电路得到低电平波形，给插座供电；当无物体插入时，检测电路得到一个高电平波形，插座断电，检测电路也进入休眠。本发明具有使用安全、结构合理、降低能耗等优点。

Description

一种防触电安全插座
技术领域
本发明涉及一种家用插座，具体涉及一种防触电安全插座。
背景技术
电源插座是为家用电器提供电源接口的电气设备，也是住宅电气设计中使用较多的电气附件，与人们生活、工作有着十密切的关系。就安全性上看，现有插座有带漏电保护的，过流保护的，挡板式防误插入插座等等，但对于婴幼儿来说，他们喜欢用手探索未知事物，插座的黑洞对他们的吸引很大。如果能设计出来一款避免手指插入触电的插座，将是家居生活、装修不错的选择。
发明内容
针对上述的内容，本发明提供一种防触电安全插座，具体包括插座壳体、光学原件和处理电路，所述的光学原件和处理电路布置在插座盒内；光学原件包括LED红外发光管和光敏接收管。一种防触电安全插座，其特征是：在插座壳体(1)内布置有检测电路(3)、插座内部插簧(4)、LED红外发光管(5)和光敏接收管(6)；在插座壳体(1)上布置有轻触开关(2)为检测电路(3)、LED红外发光管(5)和光敏接收管(6)供电。利用手指毛细血管的血容量随心脏搏动而改变这一生理特点，当心脏的跳动，引起手指尖的微血管体积发生相应的变化，即当心脏收缩时，微血管体积增大，当心脏舒张时，微血管容积减小。利用这一特点通过光电转换的原理来识别是否手指插入，来判断是否给插座送电。为了降低产品能耗，在插座盒上布置轻触开关，控制给插座盒和处理电路送电。
本发明的有益效果：当插座在通电使用中，儿童将手指插入插座时，处理电路分辨出人体脉搏跳动频率，则不提供电源，起到防止触电的保护作用。本发明具有使用安全、结构合理、降低能耗等优点。
附图说明
图1是一种防触电安全插座主视图；
图2是一种防触电安全插座俯视图；
图3是红外发射和接收电路图；
图4是检测电路内初级处理电路图；
图5是检测电路内一级三阶滤波器和放大电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
参见附图1-2，实施例1：一种防触电安全插座，具体包括插座壳体1、轻触开关2、检测电路3、插座内部插簧4、LED红外发光管5和光敏接收管6。当插座需要使用时打开轻触开关2为检测电路3、LED红外发光管5和光敏接收管6供电，LED红外发光管5发光。
利用手指毛细血管的血容量随心脏搏动而改变这一生理特点，利用光电转换的原理来识别是否手指插入。由于心脏的跳动，引起手指尖的微血管体积发生相应的变化，即当心脏收缩时，微血管体积增大，当心脏舒张时，微血管容积减小。利用这一特点，我们利用波长660nm的红光和940nm的近红外光作为射入光源，通过手指尖射到光敏接收管的感光窗口上，由于人体组织对红外光多少有些透明，而血液不透明，故当指尖的血流量随心脏跳动而改变，从而光敏接收管的光线也发生波动性变化。变化经接收电路(图3)转化为电信号，首先经过第一级放大及滤波电路(图4)，我们可以得到比较清晰的峰值大约300mv左右的稳定波形，大约800多ms，这也是人心脏跳动的计数。接着通过一级三阶滤波器和放大电路(图5)，可以得到可以处理的波形，之后利用比较电路来得到个方波，进而单片机电路就可以识别这个波形。
利用上述的电路过程，我们就可以判断插入的是不是人的手指了。当有人手插入时，单片机可得到一个1HZ左右的方波，即人的脉搏跳动频率，当有金属等其他不透光的物体插入时，单片机得到低电平波形，当无物体插入时，单片机得到一个高电平。这样我们在插座的插入口处做相应的结构改动，即在入口处增加红外发光管和接收管，再增加一个处理电路，即可满足我们设计安全插座的最初目的，防止幼儿手指插入的保护措施。
当有手指插入插座孔洞中，光敏接收管6接收跳动频率，检测电路3检测人体脉搏跳动频率，不予供电；当有金属等其他不透光的物体插入时，检测电路3得到低电平波形，给插座供电；当无物体插入时，检测电路3得到一个高电平波形，则给插座断电，检测电路也进入休眠。
当然为了完善我们的设计，我们还在插座表面增加个轻触按钮，目的是为了产品低功耗，当我们插入插头，要使用电能的时候我们按一下按钮，电路从休眠状态下被唤醒，首先检测是否是手指插入，不是则开通电源，为用户供电，若是手指插入则不提供电源，达到保护的目的。这样当插座被拔下时单片机检测到高电平，无物体插入，则断电，单片机也进入休眠状态，达到产品低功耗的目的。

Claims (2)

1.一种防触电安全插座，其特征是：在插座壳体(1)内布置有检测电路(3)、插座内部插簧(4)、LED红外发光管(5)和光敏接收管(6)。
2.根据权利要求“1”所诉的一种防触电安全插座，其特征是插座壳体(1)上布置轻触开关(2)为检测电路(3)、LED红外发光管(5)和光敏接收管(6)供电。
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