CN204693012U - 一种电容式接近安全报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电容式接近安全报警装置，其中，包括电容传感振荡器、电压跟随器、同轴电缆、单片机以及提供稳定电压的线性稳压电源，其中，去掉屏蔽层的同轴电缆段为检测电极，带有屏蔽层的同轴电缆段为屏蔽电极。另外，所述线性稳压电源处设置一个线性稳压器。本实用新型提供的一种电容式接近安全报警装置，当人或物靠近本装置一定的距离时，可以发出声光报警，提醒人们适当保持距离。

Description

一种电容式接近安全报警装置

技术领域

本实用新型涉及一种接近保护报警装置，尤其涉及一种电容式接近安全报警装置。

背景技术

现有的安全保护装置大多使用安全光幕，其可靠性高，应用广泛。安全光幕是经过安全认证的光幕产品，由两部分组成。投光器发射出调制的红外光，由受光器接收，形成了一个保护网，当有物体进入保护网，当从中有光线被物体挡住，通过内部控制线路，受光器的电路马上作出反应，即在输出部分输出一个信号用于机床如冲床、压力机等紧急刹车。光束的密度大小决定了体积多大能通过光幕被检测，如果想获得更高的安全性，便需使用较高分辨率的光幕。

但是，在使用光栅和光幕时，对安装有一定的要求，不允许出现人员能够绕过光栅和光幕而进入危险区域的情况，也不允许在光栅和光幕附近有反射光线的表面，使受光器能够接收到反射过来的光线而无法输出安全开关信号。另外，光栅和光幕的使用环境也有一定的要求，如果环境中粉尘太大，会影响到光线的发射，从而影响光栅和光幕的使用。在生产生活中有时需要多级警报，如在较远处使用灯光报警，靠近时使用声光报警，再靠近就直接刹车停止等，在这样的应用场合下需要多组安全光幕。

综上所述，针对现有技术中安全保护装置存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种电容式接近安全报警装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种电容式接近安全报警装置，其中，包括电容传感振荡器、电压跟随器、同轴电缆、单片机以及提供稳定电压的线性稳压电源，其中，去掉屏蔽层的同轴电缆段为检测电极，带有屏蔽层的同轴电缆段为屏蔽电极。

上述的一种电容式接近安全报警装置，其中，在所述线性稳压电源处设置一个线性稳压器。

上述的一种电容式接近安全报警装置，其中，报警信号的输出采用PNP三极管，或者MOS管，或者继电器。

上述的一种电容式接近安全报警装置，其中，还包括声光报警装置。

上述的一种电容式接近安全报警装置，其中，还包括电容放大器，所述电容放大器通过同轴电缆连接器与同轴电缆相互连接。

本实用新型相对于现有技术具有如下有益效果：

本实用新型提供的一种电容式接近安全报警装置，当人或物靠近本装置一定的距离时，可以发出声光报警，提醒人们适当保持距离。在现代化工厂里，人与机器协同工作，在一些具有潜在危险的机械设备上，如冲压机械、剪切设备、金属切削设备、自动化装配线、自动化焊接线、机械传送搬运设备、有毒、高压、高温等危险区域，容易造成作业人员的人身伤害。在这些场合需要作业人员距离设备有一定的安全距离以免造成伤害。另外，本装置还可以用于文物、贵重展示品等的安全保护，也可以用于家庭的防入侵保护。

本实用新型使用电容感应式测量是否有物体靠近。因为使用电容电场强度测量，在整个测量有效范围无盲区，无死角，对使用环境要求低，可以在高粉尘、大烟雾的场合应用。安装简便，可以做到既插既用。通过判断电场的强度，一个电容传感振荡器能做到多级报警。由于检测电极只需要一根普通的同轴电缆，可以隐藏布线安装，对文物等贵重物品的保护，从而做到无形的保护。在需要多个保护装置时，只需要一个电容放大器连接多路检测电缆即可实现。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种电容式接近安全报警装置的结构示意图；

图2为同轴电缆的结构示意图。

图中：

1线性稳压电源      2电容传感振荡器      3电压跟随器

4同轴电缆          5屏蔽电极            6检测电极

7单片机            8线性稳压器

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型提供的一种电容式接近安全报警装置包括电容传感振荡器2、电压跟随器3、同轴电缆4、单片机7以及提供稳定电压的线性稳压电源1，其中，去掉屏蔽层的同轴电缆段为检测电极6，带有屏蔽层的同轴电缆段为屏蔽电极5。线性稳压电源1处设置一个线性稳压器8，警报信号的输出采用PNP三极管，或者MOS管，或者继电器，还包括声光报警装置和电容放大器，电容放大器通过同轴电缆连接器与同轴电缆4相互连接。

本装置是由同轴电缆4做成感应电极，包括可选的声光报警装置，其中，电容放大器主要由线性稳压电源1提供稳定的电压，线性稳压电源1输入10-35V的直流电压，输出稳压为5V，电容传感振荡器2的一端连接检测电极6，用以感应电容的大小，电容传感振荡器2的输出频率跟电容的大小成比例。通过检测电容传感振荡器2的输出频率可以得知电容的大小，从而判断出物体的靠近程度。在此用电压跟随器3跟踪检测电极6的电位，并将此电位连接到同轴电缆4的屏蔽层上，形成屏蔽电极5，此为驱动电缆技术。驱动电缆技术详细可见《宇航计测技术》1986年06期的《电容传感器中的驱动电缆技术》，在此就不再详细描述。

报警信号的输出可以采用PNP三极管，也可以使用NPN三极管，或者MOS管，或者继电器输出方式，其作用是将报警信号进行输出驱动，驱动声光报警装置的制动装置进行制动。

检测电极6由同轴电缆4做成，在信号传输段检测电极6和屏蔽电极5同时存在，由于使用了驱动电缆技术，其传输距离远，可达到接近5米，提高了抗干扰性能力，提高了灵敏度。在同轴电缆4的末端，将屏蔽层断开去掉，使用同轴电缆4的芯线做成检测电极6，所有去掉屏蔽层的同轴电缆4端都是检测有效端，理想的检测端长度是100cm。在距离检测段100cm处可稳定可靠地检测到人员的存在或移动。检测电极6的同轴电缆4跟电容放大器采用同轴电缆连接器进行连接。

电容式接近安全报警装置接通电源后，瞬间进行自检，检测此时的环境电容值，记住此时的环境电容值，同时设定好每一级报警的电容值。在有物体靠近检测电极6时，电容值增大，单片机7将此电容值与每一级报警的设定值进行比较，如果此时的电容值小于设定值，将关闭输出。如果此时采集到的电容值大于设定值，电容传感振荡器2将驱动相应的报警输出。在正常工作中，由于温度、老化和粉尘等的影响，自电容也会随之改变，如不加处理将会造成本报警装置灵敏度改变，从而进行错误的输出，甚至于无法工作。在此使用自学习的算法，将由设备老化、温度、湿度、环境粉尘等的变化而引起的自电容的缓慢变化的变化量进行采集记忆并更新，这样就能消除由于温度、湿度、粉尘、老化等原因带来的装置失灵的问题。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (5)

1.一种电容式接近安全报警装置，其特征在于：包括电容传感振荡器、电压跟随器、同轴电缆、单片机以及提供稳定电压的线性稳压电源，其中，去掉屏蔽层的同轴电缆段为检测电极，带有屏蔽层的同轴电缆段为屏蔽电极。

2.如权利要求1所述的一种电容式接近安全报警装置，其特征在于：在所述线性稳压电源处设置一个线性稳压器。

3.如权利要求2所述的一种电容式接近安全报警装置，其特征在于：信号的输出采用PNP三极管，或者MOS管，或者继电器。

4.如权利要求3所述的一种电容式接近安全报警装置，其特征在于：还包括声光报警装置。

5.如权利要求4所述的一种电容式接近安全报警装置，其特征在于：还包括电容放大器，所述电容放大器通过同轴电缆连接器与同轴电缆相互连接。