CN115514352A - 应用于安全帽的信号传输电路及安全帽 - Google Patents

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CN115514352A CN202211285895.9A CN202211285895A CN115514352A CN 115514352 A CN115514352 A CN 115514352A CN 202211285895 A CN202211285895 A CN 202211285895A CN 115514352 A CN115514352 A CN 115514352A
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杨家全
卢勇
周年荣
唐立军
张旭东
李踔
谢青洋
严玉廷
杨洋
何捷
马朋飞
栾思平
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    • A42B3/0406—Accessories for helmets

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Abstract

本发明公开了一种应用于安全帽的信号传输电路及安全帽，包括：信号采集器，与高通滤波电路连接；所述高通滤波电路，与信号放大电路连接；所述信号放大电路，与整流电路连接；所述整流电路，与比较电路连接；所述比较电路，与所述安全帽转那个的主控芯片连接，用于将整流处理后的所述生物感应信号与预设的第一基准电压进行比较，若所述生物感应信号对应的电压值大于所述第一基准电压，则向所述主控芯片发送高电平信号；或将整流处理后的电场信号与预设的第二基准电压进行比较，若所述电场信号对应的电压值大于所述第二基准电压，则向所述主控芯片发送高电平信号；上述设置降低了生产工艺难度，提高了安全帽的便捷的同时降低了生产成本。

Description

应用于安全帽的信号传输电路及安全帽
技术领域
本发明涉及电力作业技术领域，尤其涉及一种应用于安全帽的信号传输电路及安全帽。
背景技术
安全帽用于对电网作业中的作业人员进行安全保护，作业人员在前往作业目的地的途中用不到安全帽的电场预警功能，为了让安全帽的续航时间更长，有效利用安全帽的电池电量，在这个过程中，安全帽处于关机模式。现有的安全帽产品中使用的是机械式按键，一般安装在安全帽的屏蔽体内部，该种设置使得生产工艺难度较大，便捷度降低的同时提高了生产成本。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提出了一种应用于安全帽的信号传输电路及安全帽。
一种应用于安全帽的信号传输电路，包括：
信号采集器，与高通滤波电路连接，用于获取生物感应信号或电场信号，并将所述生物感应信号或电场信号传输给所述高通滤波电路；
所述高通滤波电路，与信号放大电路连接，用于对所述生物感应信号或电场信号进行滤波处理，并传输给信号放大电路；
所述信号放大电路，与整流电路连接，用于对滤波后的所述生物感应信号或电场信号进行放大处理，并传输给所述整流电路；
所述整流电路，与比较电路连接，用于对放大后的所述生物感应信号或电场信号进行整流处理，并传输给所述比较电路；
所述比较电路，与所述安全帽转那个的主控芯片连接，用于将整流处理后的所述生物感应信号与预设的第一基准电压进行比较，若所述生物感应信号对应的电压值大于所述第一基准电压，则向所述主控芯片发送高电平信号；或将整流处理后的电场信号与预设的第二基准电压进行比较，若所述电场信号对应的电压值大于所述第二基准电压，则向所述主控芯片发送高电平信号。
在一个实施例中，所述信号采集器包括：第一检测片和第二检测片；
所述第一检测片和所述第二检测片的输出端均与所述高通滤波电路连接。
在一个实施例中，所述高通滤波电路包括：第一电容和第二电容；
所述第一电容的一端与所述第一检测片连接，另一端与所述信号放大电路连接，所述第二电容与所述第二检测片连接，另一端与所述信号放大电路连接。
在一个实施例中，所述信号放大电路包括：第三电容和第一运算放大器；
所述第一运算放大器的同相输入端与所述第二电容远离所述第二检测片的一端连接；所述第一运算放大器的反相输入端接地；所述第一运算放大器的正极端与所述第三电容的一端及外部电源连接；所述第三电容的另一端接地。
在一个实施例中，所述整流电路包括：二极管、第四电容和第一电阻；
所述二极管的阳极与所述第一运算放大器的输出端连接，所述二极管的阴极与所述第一电阻的一端及所述比较电路连接，所述第一电阻的另一端接地；所述第四电容与所述第一电阻并联。
在一个实施例中，所述比较电路包括：第五电容和第二运算放大器；
所述第二运算放大器的反相输入端与所述二极管的阴极连接，所述第二运算放大器的同相输入端与所述外部电源连接；所述第二运算放大器的输出端与所述第五电容的一端及所述主控芯片连接，所述第五电容的；另一端接地。
在一个实施例中，所述高通滤波电路还包括：第二电阻；
所述第二电阻的一端与所述第二电容远离所述第二检测片的一端连接，所述第二电阻的另一端接地。
在一个实施例中，所述信号放大电路还包括：第四电阻和第五电阻；
所述第四电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；
所述第五电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，另一端与所述第一运算放大器的输出端连接。
在一个实施例中，所述比较电路还包括：第六电阻和第七电阻；
所述第六电阻的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，另一端与外部电源连接；
所述第七电阻的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，另一端与所述第二运算放大器的输出端连接。
一种安全帽，包括帽体和如上所述的应用于安全帽的信号传输电路，所述应用于安全帽的信号传输电路设置于所述帽体上。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
本申请通过信号采集器获取生物感应信号或电场信号，进而传输给高通滤波电路进行滤波处理，传输给高通滤波电路再将滤波后的生物感应信号或电场信号出输给信号放大电路极性放大处理，信号放大电路再将放大后的生物感应信号或电场信号传输给整流电路极性整流处理，整流电路将整流处理的生物感应信号或电场信号传输给比较电路，比较电路将生物感应信号对应的电压值与第一基准电压进行比较，若生物感应信号对应的电压值大于所述第一基准电压，则向主控芯片发送高电平信号；比较电路将还将电场信号与预设的第二基准电压进行比较，若电场信号对应的电压值大于所述第二基准电压，则向所述主控芯片发送高电平信号，以使主控芯片控制安全帽中的其他电路进行工作。上述设置降低了生产工艺难度，提高了安全帽的便捷的同时降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一个实施例中应用于安全帽的信号传输电路的结构框图；
图2为一个实施例中信号采集器、高通滤波电路、信号放大电路、整流电路和比较电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
安全帽用于对电网作业中的作业人员进行安全保护，作业人员在前往作业目的地的途中用不到安全帽的电场预警功能，为了让安全帽的续航时间更长，有效利用安全帽的电池电量，在这个过程中，安全帽处于关机模式。现有的安全帽产品中使用的是机械式按键，一般安装在安全帽的屏蔽体内部，该种设置使得生产工艺难度较大，便捷度降低的同时提高了生产成本。为了解决上述技术问题，本申请提供一种应用于安全帽的信号传输电路，参照图1，包括：信号采集器10、高通滤波电路20、信号放大电路30、整流电路40和比较电路50；其中，所述信号采集器10与高通滤波电路20连接，用于获取生物感应信号或电场信号，并将所述生物感应信号或电场信号传输给所述高通滤波电路20；所述高通滤波电路20与信号放大电路30连接，用于对所述生物感应信号或电场信号进行滤波处理，并传输给信号放大电路30；所述信号放大电路30与整流电路40连接，用于对滤波后的所述生物感应信号或电场信号进行放大处理，并传输给所述整流电路40；所述整流电路40与比较电路50连接，用于对放大后的所述生物感应信号或电场信号进行整流处理并传输给所述比较电路50；所述比较电路50与所述安全帽转那个的主控芯片60连接，用于将整流处理后的所述生物感应信号与预设的第一基准电压进行比较，若所述生物感应信号对应的电压值大于所述第一基准电压，则向所述主控芯片60发送高电平信号；或将整流处理后的电场信号与预设的第二基准电压进行比较，若所述电场信号对应的电压值大于所述第二基准电压，则向所述主控芯片60发送高电平信号。
在上述实施例基础上，
如图2所示，所述信号采集器10包括：第一检测片1.1和第二检测片1.2；其中，所述第一检测片1.1和所述第二检测片1.2的输出端均与所述高通滤波电路20连接。
如图2所示，所述高通滤波电路20包括：第一电容C108、第二电容C98、第二电阻R98；其中，所述第一电容C108的一端与所述第一检测片1.1连接，另一端与所述信号放大电路30连接，所述第二电容C98与所述第二检测片1.2连接，另一端与所述信号放大电路30连接。所述第二电阻R98的一端与所述第二电容C98远离所述第二检测片1.2的一端连接，所述第二电阻R98的另一端接地。
如图2所示，所述信号放大电路30包括：第三电容E18、第一运算放大器U38A、第四电阻R108和第五电阻R118；其中，所述第一运算放大器U38A的同相输入端与所述第二电容C98远离所述第二检测片1.2的一端连接；所述第一运算放大器U38A的反相输入端接地；所述第一运算放大器U38A的正极端与所述第三电容E18的一端及外部电源连接；所述第三电容E18的另一端接地。所述第四电阻R108的一端与所述第一运算放大器U38A的反相输入端连接，另一端接地；所述第五电阻R118的一端与所述第一运算放大器U38A的反相输入端连接，另一端与所述第一运算放大器U38A的输出端连接。
如图2所示，所述整流电路40包括：二极管D18、第四电容E28和第一电阻R128；其中，所述二极管D18的阳极与所述第一运算放大器U38A的输出端连接，所述二极管D18的阴极与所述第一电阻R128的一端及所述比较电路50连接，所述第一电阻R128的另一端接地；所述第四电容E28与所述第一电阻R128并联。
如图2所示，所述比较电路50包括：第五电容C88、第二运算放大器U38B、第六电阻R148和第七电阻R138；其中，所述第二运算放大器U38B的反相输入端与所述二极管D18的阴极连接，所述第二运算放大器U38B的同相输入端与所述外部电源连接；所述第二运算放大器U38B的输出端与所述第五电容C88的一端及所述主控芯片60连接，所述第五电容C88的；另一端接地。所述第六电阻R148的一端与所述第二运算放大器U38B的同相输入端连接，另一端与外部电源连接；所述第七电阻R138的一端与所述第二运算放大器U38B的同相输入端连接，另一端与所述第二运算放大器U38B的输出端连接。
本申请还提供一种安全帽，包括帽体和如上所述的应用于安全帽的信号传输电路，所述应用于安全帽的信号传输电路设置于所述帽体上。
本申请的工作原理如下：
当安全帽在强电场环境中时，第一检测片1.1(金属检测平面)感应到一个电场信号，此电场信号经经电容C108进行滤波处理后再经第一运算放大器U38A进行信号放大，再由二极管D18、第四电容E28和第一电阻R128进行整流成直流信号并发送给第二运算放大器U38B，第二运算放大器U38B(为反向施密特触发器)将电场信号对应的电压值与其内部预设的第二基准电压进行比较，若所述电场信号对应的电压值大于所述第二基准电压，则向所述主控芯片60发送高电平信号，以使主控芯片60控制安全帽中的其他电路进行工作。
当作业人员手指触摸第二检测片1.2(金属检测平面)时，第二检测片1.2感应到生物感应信号，此生物感应信号经第二电容C98进行滤波处理后再经第一运算放大器U38A进行信号放大，再由二极管D18、第四电容E28和第一电阻R128进行整流成直流信号并发送给第二运算放大器U38B，第二运算放大器U38B(为反向施密特触发器)将电场信号对应的电压值与其内部预设的第二基准电压进行比较，若所述电场信号对应的电压值大于所述第二基准电压，则向所述主控芯片60发送高电平信号，以使主控芯片60控制安全帽中的其他电路进行工作。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种应用于安全帽的信号传输电路，其特征在于，包括：
信号采集器，与高通滤波电路连接，用于获取生物感应信号或电场信号，并将所述生物感应信号或电场信号传输给所述高通滤波电路；
所述高通滤波电路，与信号放大电路连接，用于对所述生物感应信号或电场信号进行滤波处理，并传输给信号放大电路；
所述信号放大电路，与整流电路连接，用于对滤波后的所述生物感应信号或电场信号进行放大处理，并传输给所述整流电路；
所述整流电路，与比较电路连接，用于对放大后的所述生物感应信号或电场信号进行整流处理，并传输给所述比较电路；
所述比较电路，与所述安全帽的主控芯片连接，用于将整流处理后的所述生物感应信号与预设的第一基准电压进行比较，若所述生物感应信号对应的电压值大于所述第一基准电压，则向所述主控芯片发送高电平信号；或将整流处理后的电场信号与预设的第二基准电压进行比较，若所述电场信号对应的电压值大于所述第二基准电压，则向所述主控芯片发送高电平信号。
2.根据权利要求1所述的应用于安全帽的信号传输电路，其特征在于，
所述信号采集器包括：第一检测片和第二检测片；
所述第一检测片和所述第二检测片的输出端均与所述高通滤波电路连接。
3.根据权利要求2所述的应用于安全帽的信号传输电路，其特征在于，
所述高通滤波电路包括：第一电容和第二电容；
所述第一电容的一端与所述第一检测片连接，另一端与所述信号放大电路连接，所述第二电容与所述第二检测片连接，另一端与所述信号放大电路连接。
4.根据权利要求3所述的应用于安全帽的信号传输电路，其特征在于，
所述信号放大电路包括：第三电容和第一运算放大器；
所述第一运算放大器的同相输入端与所述第二电容远离所述第二检测片的一端连接；所述第一运算放大器的反相输入端接地；所述第一运算放大器的正极端与所述第三电容的一端及外部电源连接；所述第三电容的另一端接地。
5.根据权利要求4所述的应用于安全帽的信号传输电路，其特征在于，
所述整流电路包括：二极管、第四电容和第一电阻；
所述二极管的阳极与所述第一运算放大器的输出端连接，所述二极管的阴极与所述第一电阻的一端及所述比较电路连接，所述第一电阻的另一端接地；所述第四电容与所述第一电阻并联。
6.根据权利要求5所述的应用于安全帽的信号传输电路，其特征在于，
所述比较电路包括：第五电容和第二运算放大器；
所述第二运算放大器的反相输入端与所述二极管的阴极连接，所述第二运算放大器的同相输入端与所述外部电源连接；所述第二运算放大器的输出端与所述第五电容的一端及所述主控芯片连接，所述第五电容的；另一端接地。
7.根据权利要求3所述的应用于安全帽的信号传输电路，其特征在于，
所述高通滤波电路还包括：第二电阻；
所述第二电阻的一端与所述第二电容远离所述第二检测片的一端连接，所述第二电阻的另一端接地。
8.根据权利要求4所述的应用于安全帽的信号传输电路，其特征在于，
所述信号放大电路还包括：第四电阻和第五电阻；
所述第四电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；
所述第五电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，另一端与所述第一运算放大器的输出端连接。
9.根据权利要求5所述的应用于安全帽的信号传输电路，其特征在于，
所述比较电路还包括：第六电阻和第七电阻；
所述第六电阻的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，另一端与外部电源连接；
所述第七电阻的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，另一端与所述第二运算放大器的输出端连接。
10.一种安全帽，其特征在于，包括帽体和如上述权利要求1-9任一项所述的应用于安全帽的信号传输电路，所述应用于安全帽的信号传输电路设置于所述帽体上。
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