CN204927712U - 一种防触电插座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防触电插座，包括插座本体，所述插座本体的外壳上设置有声光报警器，所述插座本体的内部设置有电子线路板，所述电子线路板上集成有微控制器和隔离电路，所述微控制器的输入端接有A/D转换电路，所述A/D转换电路的输入端接有电流传感器和多个压力调理模块，每个所述压力调理模块均包括压力传感器和信号放大电路，每个所述信号放大电路的输出端均与所述A/D转换电路的输入端相接，所述隔离电路的输出端接有继电器，所述声光报警器的输入端与所述微控制器输出端相接，本实用新型设计新颖，结构简单，自动控制插座的接通与断开，防止误操作触电事故的发生，使用方便，减少插座功耗，节约能源，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于市电安全技术领域，具体涉及一种防触电插座。
背景技术
目前市场上使用的插座，其内部电路主回路只有一个开关，在插座使用情况下，如果没有断开开关，则整个插座是带电状态，小孩在玩耍时误将手指或金属物品插入插座插孔容易造成触电事故，造成不可挽回的损失；同时，插座上没有使用的用电设备而开关接通的情况下，会造成功耗损失，浪费资源；现有的专利文献中，对插座设置保护措施的，例如，在插座插孔上添加挡板，但时，长时间的使用挡板会对挡板造成损坏，挡板使用寿命短；或者给插座安装报警提醒装置，检测插座的使用情况，当插座不使用时蜂鸣提醒，但是使用者不会时时待在室内，使用效率低，且操作麻烦，不能做到及时自动的断开开关，因此，现如今缺少一种结构简单、成本低、设计合理、响应快，在不需要使用插座的情况下能够快速实现插座断开的防触电插座，通过压力传感器检测插座上是否有用电设备，通过电流传感器检测插座上的用电设备的电能消耗，使用继电器代替传统的手动按键，当插座上没有用电设备或是用电设备不再消耗电能时，继电器跳闸，断开插座开关，安全节能，操作简单。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种防触电插座，其设计新颖合理，结构简单，自动控制插座的接通与断开，防止误操作触电事故的发生，使用方便，减少插座功耗，节约能源，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种防触电插座，包括插座本体，其特征在于：所述插座本体的外壳上设置有声光报警器，所述插座本体的内部设置有电子线路板，所述电子线路板上集成有微控制器和与所述微控制器输出端相接的隔离电路，所述微控制器的输入端接有A/D转换电路，所述A/D转换电路的输入端接有用于采集插座供电回路电流参数的电流传感器和多个分别安装在插座插孔弹片上且用于采集各个插座插孔受压数据的压力调理模块，每个所述压力调理模块均包括压力传感器和与所述压力传感器输出端相接的信号放大电路，每个所述信号放大电路的输出端均与所述A/D转换电路的输入端相接，所述隔离电路的输出端接有用于接通或断开插座供电回路的继电器，所述声光报警器的输入端与所述微控制器输出端相接；所述微控制器包括芯片STC12C5A60S2；所述隔离电路包括芯片TLP521-1，所述芯片TLP521-1的第1管脚经电阻R9与芯片STC12C5A60S2相接；所述继电器包括双刀双掷继电器K1，所述双刀双掷继电器K1的两个动触点分别与市电电源的两个输出端相接，双刀双掷继电器K1的线圈的一端与5V电源输出端相接，双刀双掷继电器K1的线圈的另一端分两路，一路与三极管Q1的集电极相接，另一路与芯片TLP521-1的第4管脚相接；三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极经电阻R12与芯片TLP521-1的第3管脚相接。
上述的一种防触电插座，其特征在于：所述电流传感器包括芯片ACS712，所述芯片ACS712的IP+管脚与双刀双掷继电器K1的一个静触点相接，芯片ACS712的IP-管脚与双刀双掷继电器K1的另一个静触点相接。
上述的一种防触电插座，其特征在于：所述压力传感器包括硅压阻式压力传感器。
上述的一种防触电插座，其特征在于：所述信号放大电路包括放大器MC33079，所述放大器MC33079的第3管脚和第5管脚均与硅压阻式压力传感器相接，放大器MC33079的第2管脚分两路，一路经电阻R4和电阻R1与放大器MC33079的第10管脚相接，另一路与滑动电阻RP2的滑动端和滑动电阻RP2的一个固定端的连接端相接；放大器MC33079的第1管脚与电阻R4和电阻R1的连接端相接，放大器MC33079的第6管脚分两路，一路经电阻R10和电阻R11与放大器MC33079的第9管脚相接，另一路与滑动电阻RP2的另一个固定端相接；放大器MC33079的第7管脚与电阻R10和电阻R11的连接端相接，放大器MC33079的第12管脚与滑动电阻RP1的滑动端相接，滑动电阻RP2的一个固定端经电阻R2与5V电源输出端相接，滑动电阻RP2的另一个固定端经电阻R3接地。
上述的一种防触电插座，其特征在于：所述A/D转换电路包括芯片MAX197，所述芯片MAX197的第14管脚与芯片ACS712的VIOUT管脚相接，芯片MAX197的第13管脚与放大器MC33079的第8管脚，芯片MAX197的第3管脚、第4管脚、第24管脚、第16管脚、第17管脚、第18管脚、第19管脚、第20管脚、第21管脚、第22管脚和第23管脚均与芯片STC12C5A60S2相接。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置压力传感器检测插座上是否有用电设备，设置信号放大电路对压力传感器检测的微弱信号进行信号调理，精度高，通过电流传感器检测插座上的用电设备的电能消耗，可靠稳定，使用效果好。
2、本实用新型通过设置继电器接通或断开插座供电回路，当压力传感器未检测到压力数据且电流传感器未检测到电流数据时，插座处于未使用状态，继电器跳闸切断供电回路，安全节能；当压力传感器检测到压力数据但是电流传感器检测到电流数据不发生变化时，用电设备不在消耗电能，继电器跳闸切断供电回路，延长用电设备寿命；当压力传感器检测到压力数据且电流传感器检测到电流数据变化时，插座处于供电状态，继电器闭合，插座正常使用，电路简单,便于推广使用。
3、本实用新型设计新颖合理，成本低，响应速度快，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，自动控制插座的接通与断开，防止误操作触电事故的发生，使用方便，减少插座功耗，节约能源，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型隔离电路和继电器的电路连接关系示意图。
图3为本实用新型电流传感器的电路原理图。
图4为本实用新型信号放大电路的电路原理图。
图5为本实用新型A/D转换电路的电路原理图。
附图标记说明:
1—电流传感器；2—压力传感器；3—信号放大电路；
4—A/D转换电路；5—微控制器；6—隔离电路；
7—继电器；8—声光报警器。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括插座本体，所述插座本体的外壳上设置有声光报警器8，所述插座本体的内部设置有电子线路板，所述电子线路板上集成有微控制器5和与所述微控制器5输出端相接的隔离电路6，所述微控制器5的输入端接有A/D转换电路4，所述A/D转换电路4的输入端接有用于采集插座供电回路电流参数的电流传感器1和多个分别安装在插座插孔弹片上且用于采集各个插座插孔受压数据的压力调理模块，每个所述压力调理模块均包括压力传感器2和与所述压力传感器2输出端相接的信号放大电路3，每个所述信号放大电路3的输出端均与所述A/D转换电路4的输入端相接，所述隔离电路6的输出端接有用于接通或断开插座供电回路的继电器7，所述声光报警器8的输入端与所述控制器5输出端相接；所述微控制器5包括芯片STC12C5A60S2；所述隔离电路6包括芯片TLP521-1，所述芯片TLP521-1的第1管脚经电阻R9与芯片STC12C5A60S2相接；所述继电器7包括双刀双掷继电器K1，所述双刀双掷继电器K1的两个动触点分别与市电电源的两个输出端相接，双刀双掷继电器K1的线圈的一端与5V电源输出端相接，双刀双掷继电器K1的线圈的另一端分两路，一路与三极管Q1的集电极相接，另一路与芯片TLP521-1的第4管脚相接；三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极经电阻R12与芯片TLP521-1的第3管脚相接。
需要说明的是，继电器7的两个静触点分别接入插座插孔的供电回路中，当双刀双掷继电器K1闭合时，插座插孔处于带电状态；当双刀双掷继电器K1断开时，插座插孔处于不带电状态，有利于防止触电事故的发生。
如图3所示，本实施例中，所述电流传感器1包括芯片ACS712，所述芯片ACS712的IP+管脚与双刀双掷继电器K1的一个静触点相接，芯片ACS712的IP-管脚与双刀双掷继电器K1的另一个静触点相接。
本实施例中，所述压力传感器2包括硅压阻式压力传感器。
实际安装中，多个压力传感器2分别安装在多个插座插孔的弹片上，当有插头插入时，弹片被挤压，压力传感器2检测到压力数据。
如图4所示，本实施例中，所述信号放大电路3包括放大器MC33079，所述放大器MC33079的第3管脚和第5管脚均与硅压阻式压力传感器相接，放大器MC33079的第2管脚分两路，一路经电阻R4和电阻R1与放大器MC33079的第10管脚相接，另一路与滑动电阻RP2的滑动端和滑动电阻RP2的一个固定端的连接端相接；放大器MC33079的第1管脚与电阻R4和电阻R1的连接端相接，放大器MC33079的第6管脚分两路，一路经电阻R10和电阻R11与放大器MC33079的第9管脚相接，另一路与滑动电阻RP2的另一个固定端相接；放大器MC33079的第7管脚与电阻R10和电阻R11的连接端相接，放大器MC33079的第12管脚与滑动电阻RP1的滑动端相接，滑动电阻RP2的一个固定端经电阻R2与5V电源输出端相接，滑动电阻RP2的另一个固定端经电阻R3接地。
如图5所示，本实施例中，所述A/D转换电路4包括芯片MAX197，所述芯片MAX197的第14管脚与芯片ACS712的VIOUT管脚相接，芯片MAX197的第13管脚与放大器MC33079的第8管脚，芯片MAX197的第3管脚、第4管脚、第24管脚、第16管脚、第17管脚、第18管脚、第19管脚、第20管脚、第21管脚、第22管脚和第23管脚均与芯片STC12C5A60S2相接。
本实用新型使用时，将继电器7接入供电回路中，将多个压力传感器2分别安装在各个插座插孔的弹片上分别检测每个插座插孔的受压情况，各个压力传感器2将采集到的数据分别送入到与各个压力传感器2连接的信号放大电路3中进行信号放大，放大后的数据送入到A/D转换电路4中便于A/D转换电路4处理数据，同时，电流传感器1采集供电回路中电流变化数据，采集到的模拟数据送入到A/D转换电路4中进行模数转换，A/D转换电路4将转换后的数据信号送入到微控制器5中，当压力传感器2未检测到压力数据且电流传感器1未检测到电流数据时，插座处于未使用状态，微控制器5通过隔离电路6使用三极管Q1驱动继电器7跳闸切断供电回路，安全节能；当压力传感器2检测到压力数据但是电流传感器2检测到电流数据不发生变化时，用电设备不在消耗电能，声光报警器8提醒使用者，然后，微控制器5通过隔离电路6使用三极管Q1驱动继电器7跳闸切断供电回路，延长用电设备寿命；当压力传感器2检测到压力数据且电流传感器1检测到电流数据变化时，插座处于供电状态，继电器7闭合，插座正常使用，安全节能，使用效果好。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种防触电插座，包括插座本体，其特征在于：所述插座本体的外壳上设置有声光报警器(8)，所述插座本体的内部设置有电子线路板，所述电子线路板上集成有微控制器(5)和与所述微控制器(5)输出端相接的隔离电路(6)，所述微控制器(5)的输入端接有A/D转换电路(4)，所述A/D转换电路(4)的输入端接有用于采集插座供电回路电流参数的电流传感器(1)和多个分别安装在插座插孔弹片上且用于采集各个插座插孔受压数据的压力调理模块，每个所述压力调理模块均包括压力传感器(2)和与所述压力传感器(2)输出端相接的信号放大电路(3)，每个所述信号放大电路(3)的输出端均与所述A/D转换电路(4)的输入端相接，所述隔离电路(6)的输出端接有用于接通或断开插座供电回路的继电器(7)，所述声光报警器(8)的输入端与所述微控制器(5)输出端相接；所述微控制器(5)包括芯片STC12C5A60S2；所述隔离电路(6)包括芯片TLP521-1，所述芯片TLP521-1的第1管脚经电阻R9与芯片STC12C5A60S2相接；所述继电器(7)包括双刀双掷继电器K1，所述双刀双掷继电器K1的两个动触点分别与市电电源的两个输出端相接，双刀双掷继电器K1的线圈的一端与5V电源输出端相接，双刀双掷继电器K1的线圈的另一端分两路，一路与三极管Q1的集电极相接，另一路与芯片TLP521-1的第4管脚相接；三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极经电阻R12与芯片TLP521-1的第3管脚相接。
2.按照权利要求1所述的一种防触电插座，其特征在于：所述电流传感器(1)包括芯片ACS712，所述芯片ACS712的IP+管脚与双刀双掷继电器K1的一个静触点相接，芯片ACS712的IP-管脚与双刀双掷继电器K1的另一个静触点相接。
3.按照权利要求2所述的一种防触电插座，其特征在于：所述压力传感器(2)包括硅压阻式压力传感器。
4.按照权利要求3所述的一种防触电插座，其特征在于：所述信号放大电路(3)包括放大器MC33079，所述放大器MC33079的第3管脚和第5管脚均与硅压阻式压力传感器相接，放大器MC33079的第2管脚分两路，一路经电阻R4和电阻R1与放大器MC33079的第10管脚相接，另一路与滑动电阻RP2的滑动端和滑动电阻RP2的一个固定端的连接端相接；放大器MC33079的第1管脚与电阻R4和电阻R1的连接端相接，放大器MC33079的第6管脚分两路，一路经电阻R10和电阻R11与放大器MC33079的第9管脚相接，另一路与滑动电阻RP2的另一个固定端相接；放大器MC33079的第7管脚与电阻R10和电阻R11的连接端相接，放大器MC33079的第12管脚与滑动电阻RP1的滑动端相接，滑动电阻RP2的一个固定端经电阻R2与5V电源输出端相接，滑动电阻RP2的另一个固定端经电阻R3接地。
5.按照权利要求4所述的一种防触电插座，其特征在于：所述A/D转换电路(4)包括芯片MAX197，所述芯片MAX197的第14管脚与芯片ACS712的VIOUT管脚相接，芯片MAX197的第13管脚与放大器MC33079的第8管脚，芯片MAX197的第3管脚、第4管脚、第24管脚、第16管脚、第17管脚、第18管脚、第19管脚、第20管脚、第21管脚、第22管脚和第23管脚均与芯片STC12C5A60S2相接。
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|---|---|---|---|---|
| CN106229769A (zh) * | 2016-09-27 | 2016-12-14 | 珠海市魅族科技有限公司 | 一种插座控制电路及插座 |
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2015
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