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一种近电报警装置

阅读:960发布:2024-01-03

专利汇可以提供一种近电报警装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种近电报警装置,它包括 采样 电路 和报警电路,其特征在于,还包括选频电路,所述的采样电路的输出端作为选频电路的输入端,选频电路的输出端与报警电路的输入端连接,所述的采样电路是环状天线,所述的选频电路是带通 滤波器 。它具有抗干扰性强,特别是抗静电干扰、低功耗、高灵敏度、无外接天线、体积小巧、便于安装等优点,可以作为工业、电 力 行业、建筑领域等的安全保护装置,亦可以用于家庭。,下面是一种近电报警装置专利的具体信息内容。

1.一种近电报警装置,包括采样电路和报警电路,其特征在于, 还包括选频电路,所述的采样电路的输出端作为选频电路的 输入端,选频电路的输出端与报警电路的输入端连接,该选 频电路用于从众多干扰信号中筛选出所需的频率信号。
2.如权利要求1所述的报警装置,其进一步的特征在于,所述 的采样电路是环状天线(A),所述的选频电路是带通滤波器
3.如权利要求1或2所述的报警装置,其进一步的特征在于, 所述的环状天线(A)是直接刻蚀在印刷线路板上的环形导 线。
4.如权利要求3所述的报警装置,其进一步的特征在于,在所述 的采样电路与选频电路之间还包括数个分流电阻,用于设定 数个不同的报警灵敏度档位。
5.如权利要求4所述的报警装置,其进一步的特征在于,所述的 分流电阻数量为三个,其阻值优选分别为2兆欧、10兆欧和 60兆欧。
6.如权利要求5所述的报警装置,其进一步的特征在于,所述的 报警电路是通过一个石英振荡电路经分频器分频后,再重新组 合,作为报警器的驱动信号。
7.如权利要求6所述的报警装置,其进一步的特征在于,将所述 的分频器与所述的选频电路、以及相应的电路一同集成在一 个集成电路芯片(I1)中,其中的各电路元件均采用低功耗的 CMOS元件,所述的选频电路所选择的频率范围在30~80Hz 之间,优选的是50Hz,所述的石英振荡电路采用32.768KHz 的石英晶体(L1)。
8.如权利要求1所述的报警装置,其进一步的特征在于,可以借 助粘贴在该报警装置外壳上的双面不干胶带,将该报警装置固 定安装在安全帽上或其内部。
9.如权利要求1或7所述的报警装置,其进一步的特征在于,该 报警装置所使用的电源为1节1.5V纽扣型电池
10.如权利要求6所述的报警装置,其进一步的特征在于,该报 警电路中还包括一个自检开关S4。

说明书全文

本实用新型涉及一种报警装置,特别涉及一种可以在人接近高 压线路时,发出报警信号的安全报警装置。

目前,电工业发展迅速,传输电压越来越高,随之而来的安 全问题也日益突出。尤其对于城市输电网的维护,常常难以辨别哪 一路输电线路处于断电维修状态。尽管行业操作规程中对验电有明 确的规定,但触电事故仍然不断,给个人和国家造成不可挽回的损 失。为此,近电报警装置应运而生,它可以在人员接近高压带电线 路时,提前发出报警信号,避免事故的发生。

但目前市场上销售的近电报警装置存在诸多弊病,主要有以下 几个方面:1.容易受到外界环境的干扰,特别是静电的干扰,造成 误报警,影响正常的工作;2.虽然它们可以盘绕在安全帽内,但需 要外接天线、甚至地线,在一些较艰苦的作业场合容易发生天线或 地线的脱落,从而失去报警功能;3.结构复杂:一般采用场效应管 (如3DJ6)或CMOS小规模集成电路4011搭集而成,配以诸多外 围电路,器件多,电路结构复杂,容易损坏;4.功耗大:采用多节 电池,还需经常更换;5.体积大:在安全帽内占一定的体积,会影 响安全帽的安全性。

本实用新型的发明目的就在于克服现有近电报警装置的上述诸 多缺点,提供了一种抗干扰性强、可无需拉线天线、有多个灵敏度 档位可供选择、结构简单小巧、功耗低的近电报警装置。

为了实现上述的发明目的,本实用新型采用了如下的技术方 案:一种近电报警装置,包括采样电路和报警电路,其特征在于, 还包括选频电路,所述的采样电路的输出端作为选频电路的输入 端,选频电路的输出端与报警电路的输入端连接,该选频电路用 于从众多干扰信号中筛选出所需报警的电压信号。

本实用新型的进一步特征在于,所述的采样电路是环状天 线,所述的选频电路是带通滤波器

本实用新型的再一个特征在于,所述的环状天线可以是直接 刻蚀在印刷线路板上的环形导线,也可以是盘绕在报警装置外壳 上的环形天线。

本实用新型的又一个特征在于,在所述的采样电路与选频电 路之间还包括数个分流电阻,用于设定数个不同的报警灵敏度档 位。

下面将结合附图对本实用新型作进一步的详尽说明。

图1为本实用新型的外观示意图;

图2为本实用新型的电路方框图

图3为本实用新型的一个优选实施方案的电路原理图;

图4为图3所示优选实施方案中集成电路I1的电路原理图。

结合图2的电路方框图可以看到,由于本实用新型在现有的采 样电路和报警电路之间增加了选频电路,首先对由天线感应得到的 各种信号进行筛选,其频率的选择可以根据需要而定,例如只选择 30~80Hz,特别是50Hz的交流电信号。这样可以有效地防止静电及 其他电信号的干扰,提高了报警器的可靠性。该选频电路可以用现 有常规的带通滤波电路实现,如通过分立元件搭接而成,亦可以用 集成芯片实现。

为了避免外接天线的弊端,本实用新型的一种优选实施方案是 利用直接刻蚀在印刷线路板上的环形导线A作为报警器的采样接收 天线,这样既可以简化结构,又可以减少故障的发生。当然,也可 以用盘绕在报警器外壳上的外接环形天线替代印刷线路板上的环形 导线。

本实用新型的报警装置还提供了多档位的灵敏度选择开关,即 可以根据工作环境的不同,选择不同的报警距离,例如通过设置在 采样电路上的三个分流电阻R1、R2、R3(参见图3),由拨动开关 S3设定三个不同的灵敏度档位。本实用新型的一种优选实施方案 是:R1、R2、R3的阻值分别为60兆欧、10兆欧和2兆欧,此时, 其中间档位(R2)所对应的报警电压和报警距离的关系参见表1, 相应的低档位或高档位的报警距离分别是中档位的一半或加倍。

表1

    档位选择 适用的报警电压     报警距离     中档     220V     ≥3毫米     中档     6KV     ≥0.5米     中档     10KV     ≥1米     中档     35KV     ≥2米

为了能使报警器产生变化的报警信号,本实用新型还增设了一 个石英振荡器,如使用可以产生32.768KHz振荡频率的常规手表用 石英晶体L1,同时利用一个分频器(如14级分频器),将振荡器 产生的频率分成数个所需的不同频率,如2048Hz和2Hz,用于驱动 报警器,从而产生高低变化的报警音响效果。

为了能有效地降低报警器的功耗,同时进一步简化结构,本实 用新型的一个优选的实施方案采用了自行设计的集成电路芯片I1 (如图3所示),该芯片的电路原理图示于图4。其中的选频电路可 以采用常规的带通滤波电路,分频电路可以采用诸如CD4060或 MC14060等型号的芯片内核,所使用的各电路均为小功率的 CMOS元件。这种结构设计方案,一方面可以将报警器的体积缩小 到长×宽×高=4×3×1.3厘米;另一方面可以将功耗降低到这样的 平:平时的工作电流为1微安,报警电流≤3毫安,所需的电源可以 采用1.5V的纽扣电池。按理论计算,采用这种电路设计,一个电池 可以连续工作3年以上,同时其灵敏度和可靠性也得到了增强。

结合图3和图4所示本实用新型的优选实施方案,现说明本实 用新型的工作原理:感应天线A接收的各种感应信号经不同的分流 (衰减)电阻(R1、R2、R3)后,通过管脚1进入集成电路芯片I1, 经50Hz选频电路,取出与高压输电线路相同的感应信号,当信号强 度大于某预先设定的门限电压时,触发LI石英晶体及相应的门电路 组成的高低频振荡器开始工作,间歇持续的报警声频信号由管脚4 输出,经功率放大和电感(T2)提升后,推动蜂鸣器BU1发出报警 声响。管脚2设计为自检输入端,可以通过自检开关S4模拟报警。 该管脚内部设有下拉电阻R4,可避免悬空时杂波干扰导致的误动 作。

所使用的报警元件可以是任何型号的小功率报警器件,如:蜂 鸣器,还可以是产生光信号或其他电信号的适当元件。

为了便于安装,可以利用双面胶贴,将本实用新型的报警器粘 贴在安全帽上或内部。

本实用新型不仅可以用于电力行业,还可以用于诸如建筑、或 其他工业领域,甚至可以作为家庭的安全保护装置。

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