CN210490010U - 一种基于对射式光电信息的智能主动防触电插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于对射式光电信息的智能主动防触电插座，是在插板面板上设有对射式光电传感器、单片机、驱动电路与继电器模块连接，市电经继电器与插座接线柱串联连接构成。本实用新型是在插孔附近加设了对射式光电传感器，插座内设有继电器和单片机，解决了现有机械式保护利用率低的问题，实现了主动智能的防触电，提高了插排的安全性；本实用新型结构简单，造价低廉，安全可靠性好，适用于多种非防水场合用电。

Description

一种基于对射式光电信息的智能主动防触电插座

技术领域

本实用新型涉及一种家用电器的电源连接装置，尤其是一种基于对射式光电信息主动防触电的电源插座。

背景技术

每年因不正确的使用插座，造成肢体触电事故数百起。目前市场上针对防止人的肢体触电保护功能的插座分为两种：过流保护技术和机械式保护盖。过流保护技术主要是通过检测电流是否过载，来实现被动切断电源设备的保护技术，而机械式保护盖虽然能主动的防止触电，但是由于操作不便，给人们生活中造成了不必要的麻烦，往往处于闲置状态。这些插座存在的问题是即不能便于人们使用和又不能主动智能防触电。

CN 202662821U公开了一种“方便接线式安全插座”，不需要拆卸上盖就能安装连接电线，增加了安装连接电线的速度，节省了时间。这样既很方便又很安全，设计合理便于生产。但是没有解决当人体不小心接触电源插口时可能触电的危险问题。

CN 202712621U公开了一种“智能安全插座”结构极其简单，在插座内设有电波感应器和温度传感器对用电器线路进行检测，给大众营造一个安全用电环境，减少或规避各类用电安全事故的发生。但温度传感器对人体温度感知不灵敏,对于人手误入插孔而触电导致的安全事故无法预防。

CN 2026020006U公开了一种“可防触电的安全插座”在插孔的中间均串连有插头插入时可遮挡的光敏感应器，每组插孔旁均设置有开关，所述插孔、光敏感应器和开关连接成一个回路，结构简单，方便实用，安全可靠。但误判性很高，当人经过的时候也可能造成有遮挡，从而引起断电。

CN 102832515A公开了一种“磁控式防触电安全插座”提供的磁控式防触电安全插座的电路结构，采用双极性切断触电保护，控制方式简单可靠，安全系数高。但人手误入插孔而触电导致的安全事故无法预防。

发明内容

本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于对射式光电信息的智能主动防触电插座。

发明思想：是通过对射式光电传感器判断进入插孔的物体遮挡光的强度，进而对电源插座做出是否断电的决断。当遮挡物进入插孔时将遮挡对射式光电传感器,对射式光电传感器的光电信息发生改变，对射式光电传感器将采集到的进入插孔的光的强度转化为电信号，直接发送给单片机9，单片机9对接收到的电信号与单片机9中的阈值进行比较从而做出判断，并将判断结果转化为电信号经由驱动电路发送到继电器8控制插座的通/断电。

本实用新型的目是通过以下技术方案实现的：

一种基于对射式光电信息的智能主动防触电插座，由插板、插孔和电源线组成，在插板的面板上设有一组以上三相插孔和一组以上二相插孔，每组三相插孔附近设有对射式光电传感器a4、对射式光电传感器b5和对射式光电传感器c6，每组二相插孔附近设有对射式光电传感器b5和对射式光电传感器c6，对射式光电传感器a4、对射式光电传感器b5和对射式光电传感器c6分别与单片机9连接，单片机9经驱动电路与继电器8连接，市电一路经降压电路与电源模块连接，电源模块分别连接对射式光电传感器a4、对射式光电传感器b5、对射式光电传感器c6、单片机9、驱动电路和继电器8，市电另一路经继电器8与插座接线柱串联连接构成。

有益效果：本实用新型是在插孔附近加设了对射式光电传感器，插座内设有继电器和单片机，解决了现有机械式保护利用率低的问题，实现了主动智能的防触电，提高了插座的安全性；本实用新型结构简单，造价低廉，安全可靠，适用于多种非防水场合用电。

附图说明：

图1基于对射式光电信息的智能主动防触电插座外表面结构图；

图2附图1的电路结构框图

图3附图2的继电器与插孔串联连接电路图电路图

图4为图2的电路图

图5智能主动防触电插座运行控制流程图

1地线插孔，2火线插孔，3零线插孔，4对射式光电传感器a，5对射式光电传感器b，6对射式光电传感器c,7电源线，8继电器，9单片机。

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详细说明：

一种基于对射式光电信息的主动智能防触电插座，由插板、插孔和电源线组成，在插板的面板上设有一组以上三相插孔和一组以上二相插孔，每组三相插孔附近设有对射式光电传感器a4、对射式光电传感器b5和对射式光电传感器c6，每组二相插孔附近设有对射式光电传感器b5和对射式光电传感器c6，对射式光电传感器a4、对射式光电传感器b5和对射式光电传感器c6分别与单片机9连接，单片机9经驱动电路与继电器8连接，市电一路经降压电路与电源模块连接，电源模块分别连接对射式光电传感器a4、对射式光电传感器b5、对射式光电传感器c6、单片机控制9、驱动电路和继电器8，市电另一路经继电器8与插座接线柱连接构成。

如图1所示，插座外壳上设有一组以上三相插孔和一组以上二相插孔，每组三相插孔附近设有对射式光电传感器a4、对射式光电传感器b5和对射式光电传感器c6，每组二相插孔附近设有对射式光电传感器b5和对射式光电传感器c6，对射式光电传感器a4、对射式光电传感器b5和对射式光电传感器c6分别与单片机9连接，单片机9经驱动电路与继电器8连接，这些插孔和继电器8与电源总线7串联连接，在每组插孔旁边均设有对射式光电传感器4、5、6，对射式光电传感器4、5、6、继电器8和单片机9构成一个回路。

电路结构如图2所示，对射式光电传感器a4、对射式光电传感器b5和对射式光电传感器c6分别与单片机9和驱动电路与继电器8连接，市电一路经降压电路与电源模块连接，电源模块分别连接对射式光电传感器a4、对射式光电传感器b5、对射式光电传感器c6、单片机9、驱动电路和继电器8，市电另一路经继电器8与插座接线柱连接。

220V市电输入到插座时一部分经降压电路降为5V后送给电源模块，电源模块再分别为对射式光电传感器、单片机、继电器和驱动电路供电。

本实用新型所用单片机为STC12C5A60S2单片机。在装配前将运行程序写入单片机，并固化。

智能主动防触电插座运行如图5所示，运行开始，AD初始化，串口初始化，当有遮挡物进入插孔时即满足既定情况时，程序便进入预定情况，对射式光电传感器电压发生改变，单片机通过AD转换将电压变成数值，程序将数值带入数学模型进行判断，当数值高于预定值，给继电器一个低电平，电源接通，若低于预定值，则给继电器高电平，电源断开。

具体使用时，当有遮挡物进入插孔时对射式光电传感器4、5、6将接受到插孔的光的强度，并将光的强度转变为电压信号发送给单片机9，单片机9接受信号并判断出物体遮挡光的强度，当物体遮挡光的强度高于阈值时，继电器8闭合，此时插座正常使用。当物体遮挡光的强度低于阈值时继电器8断开，此时插座处于安全状态，不会造成触电。

光电信息通过对射式光电传感器转化为稳定电信号，电信号送给由复位电路、时钟电路和最小控制系统构成的单片机9。单片机9将高低电平传输给插座内设有的继电器8从而实现主动判断肢体在电源插孔的安全性，有效避免肢体触电。

对射式光电传感器采集到光的强度后将对应的电信号发送给单片机9，单片机9根据信号做出判断并发送对应的高/低电平经由驱动电路给继电器8，继电器8将根据接受到的高/低电平控制220V市电的通/断。

对射光电传感器可以相对于光轴在0°到25°的范围内改变发射角度，使得光束几乎从一条发射线反射或者从该反射线返回。光纤扩大了对射光电传感器的应用范围，并形成了一种特殊的嵌入式收发器。它可以在特殊的环境中使用，检测微小的物体。它在非常高的外界温度中，在结构受限制的环境里，都可以得到较准确的结果。对射光电传感器若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开光，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时，光发射器和光接收器分别设置在检测对象通过路径的两侧，检测对象通过时光路被阻断，光接收器用于输出开关控制信号。

Claims (1)

1.一种基于对射式光电信息的智能主动防触电插座，由插板、插孔和电源线组成，在插板的面板上设有一组以上三相插孔和一组以上二相插孔，其特征在于，每组三相插孔附近设有对射式光电传感器a(4)、对射式光电传感器b(5)和对射式光电传感器c(6)，每组二相插孔附近设有对射式光电传感器b(5)和对射式光电传感器c(6)，对射式光电传感器a(4)、对射式光电传感器b(5)和对射式光电传感器c(6)分别与单片机(9)连接，单片机(9)经驱动电路与继电器(8)连接，市电一路经降压电路与电源模块连接，电源模块分别连接对射式光电传感器a(4)、对射式光电传感器b(5)、对射式光电传感器c(6)、单片机(9)、驱动电路和继电器(8)，市电另一路经继电器(8)与插座接线柱串联连接构成。

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