CN202423053U - 基于霍尔传感器的五防闭锁系统电脑钥匙系统 - Google Patents

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毛乃虎
王明
沈健
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Abstract

本实用新型公开了一种基于霍尔传感器的五防闭锁系统电脑钥匙系统，包括电脑钥匙和适配器，其特征在于：在适配器内设置一霍尔传感器，所述霍尔传感器与适配器内的单片机相连，在电脑钥匙内设置一磁钢。本实用新型的五防闭锁系统电脑钥匙系统，通过采用霍尔传感器代替感应针，避免了采用感应针所造成的传感不稳定的问题，并且也不会出现感应针被损坏的问题。

Description

基于霍尔传感器的五防闭锁系统电脑钥匙系统
技术领域
本实用新型涉及电力系统的五防闭锁系统中电脑钥匙的传感部分，属于电力系统自动控制技术领域。 
背景技术
五防闭锁系统通常是指为确保人身安全，对高压开关柜应具备五种防误功能的简称，是电力安全的重要措施之一。五防内容包括1、防止误分、合断路器。2、防止带负荷分、合隔离开关。3、防止带电挂（合）接地线（接地开关）。4、防止带地线送电。5、防止误入带电间隔。 
五防系统一般包括防误操作专家系统，一般设置于电脑主机内；还包括电脑钥匙、电脑钥匙适配器及其他锁具和附件。其中电脑钥匙是五防系统的核心。 
图1为现有的电脑钥匙正面示意图，采码探头1用于检测锁编号；定位销2兼电编码锁导电电极；点阵液晶显示屏3用于显示操作内容等信息；扬声器发声孔4；挂锁解锁杆5用于开机械编码锁，兼电编码锁导电极；6-开锁按钮：按压后带动解锁杆顺时针旋转，用以打开机械编码锁；四维按键7包括上键、下键、左键、右键，分别定义为取消（电源开关）、up、down、确认。高速红外IrDA传输器件8与主机间传输数据；充电电极/感应针9和适配器上的充电探针接触后给锂电池充电和感应位置；当钥匙放在适配器上时，定位凸点一10起定位作用；当钥匙放在适配器上时，定位凸点二12起定位作用；电池盖板13打开可拆卸电池，另外内部有程序升级接口；高容量聚锂合物14可充电电池。 
图3为现有的适配器示意图，高速红外IrDA传输器件21与钥匙间传输数据；充电探针/感应棒22对钥匙进行充电；钥匙编号指示23适配器默认为1号钥匙，当1号钥匙不在位时转至2号钥匙；钥匙定位孔24保证钥匙放置可靠；钥匙定位槽25保证钥匙放置可靠；适配器26与后台通讯指示灯用于指示适配器与后台通 讯状态，对适配器而言，绿灯为发送，红灯为接收；适配器钥匙通讯指示灯27用于指示适配器与钥匙通讯状态，对适配器而言，绿灯为发送，红灯为接收；充电指示灯28指示钥匙充电状态，具体说明详见充电指示灯状态说明；装置电源指示灯29灯亮时表示系统电源正常。 
现有的电脑钥匙感应针的工作过程为感应充电电流与金属接触来感应钥匙是否放在适配器上，金属针感应会出现传感不稳定的情况，即充电电流不稳定并且感应针也容易损坏。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有的电脑钥匙中，采用感应针所造成的传感不稳定的情况，以及避免出现感应针被损坏的问题。 
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于霍尔传感器的五防闭锁系统电脑钥匙系统，包括电脑钥匙和适配器，其特征在于：在适配器内设置一霍尔传感器，所述霍尔传感器与适配器内的单片机相连，在电脑钥匙内设置一磁钢。 
前述的基于霍尔传感器的五防闭锁系统电脑钥匙系统，其特征在于：所述霍尔传感器为A3212芯片。 
前述的基于霍尔传感器的五防闭锁系统电脑钥匙系统，其特征在于：所述磁钢的材料为稀土永磁材料。 
本实用新型的五防闭锁系统电脑钥匙系统，通过采用霍尔传感器代替感应针，避免了采用感应针所造成的传感不稳定的问题，并且也不会出现感应针被损坏的问题。 
附图说明
图1为现有的电脑钥匙正面示意图； 
图2为现有的电脑钥匙背面示意图； 
图3为现有的适配器示意图； 
图4本实用新型的霍尔传感器原理图； 
图5本实用新型的霍尔传感器应用原理图。 
1-采码探头；2-定位销兼电编码锁导电电极；3-点阵液晶显示屏；4-扬声器发声孔；5-挂锁解锁杆；6-开锁按钮；7-四维按键；8-高速红外IrDA传输器件；9-充电电极/感应针；10-定位凸点一；11-产品铭牌；12-定位凸点二；13-电池盖板；14-高容量聚锂合物；21-高速红外IrDA传输器件；22-充电探针/感应棒；23-钥匙编号指示；24-钥匙定位孔；25-钥匙定位槽；26-适配器与后台通讯指示灯；27-适配器与钥匙通讯指示灯；28-充电指示灯；29-装置电源指示灯。 
具体实施方式
现有的电脑钥匙的感应针工作原理为感应充电电流与金属接触来感应钥匙是否放在适配器上，用金属针感应所带来的传感不稳定和感应针易损坏的问题不能得到解决。 
图4本实用新型的霍尔传感器原理图，图5本实用新型的霍尔传感器应用原理图，本实用新型的基于霍尔传感器的五防闭锁系统电脑钥匙系统，包括电脑钥匙和适配器，在适配器内设置一霍尔传感器，所述霍尔传感器与适配器内的单片机相连，在电脑钥匙内设置一磁钢。所述霍尔传感器为A3212芯片。所述磁钢的材料为稀土永磁材料。本实用新型采用ALLEGRO公司的A3212芯片，A3212集成电路是一种超灵敏，不受磁极约束的霍尔效应开关。A3212芯片特别适合于在电池供电、手持型设备中应用。2.5至3.5V工作电压范围和独特的时钟方法，能将平均操作功率要求降低到15μW以下（2.75V电源电压时）。与其他霍尔效应开关不同的是，只要北极或南极磁场强度足够大，就能打开A3212中的输出，没有磁场时输出就会停止。A3212芯片将霍尔发电机、小型信号放大器、稳定斩波特性、锁存和MOSFET输出集中在单硅片上，运用先进的BiCMOS工艺，实现低电压和低功率要求、元件匹配、极低的输入偏差错误和小型元件几何尺寸。 
图4为A3212芯片的内部示意图，其中外接“电源”给“开关”及整个芯片供电。当外界磁场大于开关启动值后，在芯片内产生电流，该电流经“时态逻辑”“动态消零”处理后，再经“采样保持”“闭锁”后输出波形。图5中 U1,U3即A3212芯片。在电源（VDD）与输出(OUT)间加一限流电阻，电源与数字地（DGND）间接抗干扰电容，输出(OUT)与数字地（DGND）间接抗干扰电容。当图5中U1,U3感应到适量的磁场后，开关打开，输出高电平；反之，开关闭合，输出低电平。 
A3212芯片对应一圆形稀土永磁材料所制磁钢。磁材料所制磁钢其磁能积可达碳钢的150倍、铝镍钴永磁材料的3～5倍，永磁铁氧体的8～10倍，温度系数低，磁性稳定，矫顽力高达800千安/米。 
当含有磁钢的电脑钥匙放在含有霍尔传感器的适配器上时，霍尔传感器感应到磁钢的磁性，霍尔效应开关从而使适配器上的单片机能够感知。非接触式感应彻底解决靠压接感知而易损坏的问题。μW级的超低功耗使的霍尔传感器更能很好应用。 
以上已以较佳实施例公开了本实用新型，然其并非用以限制本实用新型，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (3)

1. 一种基于霍尔传感器的五防闭锁系统电脑钥匙系统，包括电脑钥匙和适配器，其特征在于：在适配器内设置一霍尔传感器，所述霍尔传感器与适配器内的单片机相连，在电脑钥匙内设置一磁钢。
2.根据权利要求1所述的基于霍尔传感器的五防闭锁系统电脑钥匙系统，其特征在于：所述霍尔传感器为A3212芯片。
3.根据权利要求1所述的基于霍尔传感器的五防闭锁系统电脑钥匙系统，其特征在于：所述磁钢的材料为稀土永磁材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106207661A (zh) * 2016-09-05 2016-12-07 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 一种插头式蓝牙串口电子钥匙
CN108133853A (zh) * 2017-12-08 2018-06-08 国网浙江宁波市鄞州区供电有限公司 新型高压带电显示闭锁装置

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Assignor: Nanjing Automation Co., Ltd., China Electronics Corp.

Contract record no.: 2012320000240

Denomination of utility model: Computer key system of five-prevention locking system based on Hall sensor

Granted publication date: 20120905

License type: Exclusive License

Record date: 20120316

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Assignee: NANJING GUODIAN NANZI RURAL POWER GRID AUTOMATION ENGINEERING CO., LTD.

Assignor: Nanjing Automation Co., Ltd., China Electronics Corp.

Contract record no.: 2012320000240

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Granted publication date: 20120905

CX01 Expiry of patent term