無線射頻感應式繼電器裝置製造方法

2023-06-04 14:51:46 1

無線射頻感應式繼電器裝置製造方法
【專利摘要】一種無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，該裝置包括繼電器、射頻發射器及射頻接收器，所述射頻接收器設於繼電器內，並與所述繼電器連接，所述射頻發射器通過射頻信號與所述射頻接收器無線通信連接，並間歇性或持續性地向該射頻接收器發送射頻信號，當所述射頻發射器位於所述射頻接收器的信號接收範圍內時，所述射頻接收器接收該射頻信號並驗證該射頻信號，若該射頻信號與射頻接收器預設的驗證信息匹配，所述射頻接收器聯動所述繼電器閉合；當所述射頻發射器超出射頻接收器的信號接收範圍內時，所述射頻接收器聯動所述繼電器斷開。本發明的無線射頻感應式繼電器裝置具有智能化程度高、模塊化程度高、易於實施等特點。
【專利說明】無線射頻感應式繼電器裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及繼電器，特別涉及一種無線射頻感應式繼電器裝置。
【背景技術】
[0002]繼電器是一種電控制器件，是一種當輸入量的變化達到規定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的電器。繼電器具有控制迴路和被控制迴路，其通常應用於自動化的控制電路中，是一種用小電流去控制大電流運作的「自動開關」，它在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。現有的繼電器一般都是通過有線方式與控制迴路及被控制迴路連接，具有比較多的外圍連接線路。而隨著時代的發展，電子設備和電子器材越來越小型化及智能化。因此，模塊化及智能化也成了現有電子產品和電子器件設計的基本要求。

【發明內容】

[0003]本發明旨在解決上述問題，而提供一種通過射頻方式控制的、智能程度高、模塊化程度高的無線射頻感應式繼電器裝置。
[0004]為實現上述目的，本發明提供了一種無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，該裝置包括繼電器、射頻發射器及射頻接收器，所述射頻接收器設於繼電器內，並與所述繼電器連接，所述射頻發射器通過射頻信號與所述射頻接收器無線通信連接，並間歇性或持續性地向該射頻接收器發送射頻信號，當所述射頻發射器位於所述射頻接收器的信號接收範圍內時，所述射頻接收器接收該射頻信號並驗證該射頻信號，若該射頻信號與射頻接收器預設的驗證信息匹配，所述射頻接收器聯動所述繼電器閉合；當所述射頻發射器超出射頻接收器的信號接收範圍內時，所述射頻接收器聯動所述繼電器斷開。
[0005]所述射頻發射器內設有實時時鐘電路、電池、射頻發射模塊及控制模塊，所述實時時鐘電路為射頻發射器提供時鐘脈衝，使得所述射頻發射模塊可在控制模塊的控制下始終間歇性地向所述射頻接收器發送射頻信號，所述射頻發射模塊間歇性發送射頻信號的周期為1_3秒。
[0006]所述射頻接收器包括射頻接收模塊及控制模塊，所述射頻接收模塊在控制模塊的控制下，始終處於持續性地接收所述射頻信號的狀態下，並在收到與之匹配的射頻信號時聯動繼電器啟動。
[0007]所述射頻發射器發射的射頻信號的頻率範圍為2.4-3G赫茲。
[0008]所述繼電器包括集成於基座上的線圈、鐵芯、銜鐵、動觸點、靜觸點、電源輸入端子及用於連接負載的輸出端子，所述線圈與所述射頻接收器電路連接，並一直保持上電狀態。
[0009]所述射頻接收器集成設於繼電器的基座上，其通過場效應管與所述繼電器的線圈連接。
[0010]所述場效應管為MOS型場效應管。
[0011]所述射頻發射器發射的射頻信號中含有驗證信息，當所述射頻發射器進入所述射頻接收器的信號接收範圍內時，所述射頻接收器接收該含有驗證信息的射頻信號，當該驗證信息與射頻接收器預設的驗證信息匹配時，所述射頻接收器聯動所述繼電器立即閉合或延時閉合，並同時向射頻發射器發送確認信息，使射頻發射器停止發送射頻信號或改變與射頻接收器的射頻通信內容，進而使繼電器聯動啟動成功後不會重複啟動；當所述射頻發射器離開射頻接收器的信號接收範圍內時，所述射頻接收器聯動所述繼電器斷開。
[0012]所述射頻信號中含有的驗證信息為用戶身份證信息或用戶設置的密碼信息。
[0013]本發明的有益貢獻在於，其提供了一種新型的繼電器裝置。本發明通過將射頻接收器集成到繼電器內，由射頻接收器接收的射頻信號來控制繼電器的閉合和斷開，從而實現了當射頻發射器靠近時繼電器自動閉合，當射頻發射器遠離時繼電器自動打開的功能，使得繼電器的控制更智能化。此外，本發明具有結構新穎、經濟實用、易於實施等特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構框圖。
[0015]圖2是本發明的結構示意圖。
[0016]圖3是本發明的線路連接示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下列實施例是對本發明的進一步解釋和補充，對本發明不構成任何限制。
[0018]如圖1、圖2、圖3所示，本發明的無線射頻感應式繼電器裝置，包括繼電器10、射頻發射器20和射頻接收器30，其可用於多種應用領域，如汽車防盜領域。
[0019]具體地說，如圖1所示,本發明的射頻發射器20內設有實時時鐘電路21、電池22、射頻發射模塊23及控制模塊24。為減小射頻發射器20的體積，所述實時時鐘電路21、射頻發射模塊23及控制模塊24可集成於印製線路板上，且該射頻發射器20的元器件均可通過微型貼裝技術焊接於該印製線路板上。所述電池22為紐扣電池，其為射頻發射器20工作提供電源，本實施例中，其為2032型銀鋅紐扣電池。為確保所述射頻發射器20在多年內穩定使用，所述電池22可通過焊接的方式與印製線路板上的元器件連接，並裝設於塑膠外殼中。所述塑膠外殼可根據需要設置成任意形狀。所述實時時鐘電路21為射頻發射器20提供時鐘脈衝，使得所述射頻發射模塊23可在控制模塊24的控制下始終間歇性地向所述射頻接收器30發送射頻信號40。所述射頻發射模塊23間歇性發送射頻信號40的周期為1-3秒，本實施例中，其周期為2秒，在該周期內，射頻發射器20的工作電流為3-5毫安。所述射頻發射模塊23可選用公知的2.4-3G赫茲的射頻發射模塊，所述控制模塊24可選用公知的單片機模塊，本實施例中，所示射頻發射模塊23內嵌於控制模塊24內，即該控制模塊24同時集成有射頻發射模塊23的功能。所述控制模塊24為NRF24LE1型智能微處理器，該NRF24LE1型智能微處理器內含兼容8051的單片機、非易失性存儲器及2.4G赫茲的射頻發射模塊，其空中速率可達2M，為超低功耗的微處理器晶片。由於射頻發射器20內設有電池22，且本實施例中的控制模塊及射頻發射模塊23均為低功耗模塊，因此，即使所述射頻發射器20 —直處於間歇性地發射射頻信號40，該射頻發射器20也可持續工作5年以上，完全可滿足穩定使用的需求。
[0020]所述射頻接收器30包括射頻接收模塊31及控制模塊32，所述射頻接收模塊31在控制模塊32的控制下，始終處於持續性地接收射頻信號40的狀態下。所述射頻接收模塊31可選用與射頻發射模塊23相對應的接收模塊，所述控制模塊32也可選用公知的可控制射頻接收模塊31的控制模塊。本實施例中，所述射頻接收模塊31內嵌於控制模塊32內，該控制模塊同為超低功耗的NRF24LE1型智能微處理器。為使本發明的裝置更小型化、模塊化，所述射頻接收器30的所有元器件通過微型貼裝技術焊接於4平方釐米的印製線路板上。由於所述射頻接收器30處於持續接收2.4G赫茲射頻信號40的工作模式下，而使用2.4G赫茲頻段通信的設備很多，如WIF1、藍牙等設備，為防止其他同頻段信號的設備對本發明的射頻接收器30造成幹擾，導致繼電器10誤動作，本實施例中，該射頻發射器20發射的射頻信號40還包含有驗證信息，所述射頻接收器30還設有相應的驗證模塊33。當射頻信號40中所包含的驗證信息與射頻接收器驗證模塊33預設的驗證信息匹配時，所述射頻接收器30根據相應的指令進行動作，從而聯動所述繼電器10閉合；所述驗證信息可以根據實際使用需要而設定，其可以是使用者的身份證信息，也可以是使用者設置的密碼信息。當射頻接收器30接收到與之匹配的射頻信號40後，其會聯動繼電器10閉合。由於射頻發射器20在電池22有電的情況下始終會間歇性發射射頻信號40，且射頻發射器20上並沒有設置任何按鍵可以改變該射頻發射器20發射的射頻信號40，為防止射頻接收器30持續響應該射頻信號40，所述射頻接收器30在第一次收到包含正確驗證信息的射頻信號40後，其會給射頻發射器20發送相關的確認信息，射頻發射器20在收到由射頻接收器30反饋過來的確認信息後，該射頻發射器20可停止發送射頻信號40或改變射頻信息內容，使之不能再次被通過驗證而造成繼電器10頻繁動作。至於射頻發射器20如何具體響應其收到的由射頻接收器30反饋過來的確認信息，可根據實際需要而預設好相應的模式(該部分可由本領域的技術人員通過軟體編碼而實現)。本實施例中，所述射頻接收器30在收到與之匹配的射頻信號40後，其聯動繼電器10按照以下三種工作模式中的一種模式進行動作:立即開啟、延時開啟、立即吸合。需說明的是，本實施例的射頻接收器30可識別多種不同發射器的射頻信號40，只要能通過驗證與之匹配上即可，而本實施例中射頻發射器20是沒有設置按鍵，只能發送固定射頻信息，只能使射頻接收器30收到信號後執行某一種具體地工作模式，如立即吸合。而若有其他相應的射頻發射器，如設有三種工作模式選擇按鍵的射頻發射器，所述射頻接收器30可聯動繼電器10按照三種模式中相應的模式執行動作。
[0021]如圖2所示,所述繼電器10包括集成於基座上的線圈11、鐵芯、銜鐵、動觸點、靜觸點、電源輸入端子及用於連接負載的輸出端子。所述繼電器10的鐵芯、銜鐵、動觸點、靜觸點、電源輸入端子及用於連接負載的輸出端子均可按公知技術進行設置，該繼電器10與公知繼電器10的區別點在於，該繼電器10的線圈11與射頻接收器30連接，並一直保持上電狀態。為保證本裝置小型化、模塊化，所述射頻接收器30固定設於繼電器10的基座上而與線圈11連接。由於繼電器10的使用場合不同，其驅動電流和電壓的範圍應比較寬。為保證繼電器10能使用於各種不同電源範圍場合內，可採用開關電源作為射頻接收器30的供電電源，通過控制該開關電源的開關管開通和關斷的時間比率，從而為繼電器10提供3-30V的寬輸入電壓範圍。此外，由於繼電器10的驅動電路和電源範圍較寬，並且射頻接收器30的工作驅動電源為2.5-3.3V，故在射頻接收器30與繼電器10的線圈11之間設置微型MOS場效應器件作為繼電器10的驅動開關。
[0022]藉此，本發明通過將射頻接收器30集成到繼電器10內，由射頻接收器30根據其接收的與之匹配的射頻信號40來控制繼電器10的閉合和打開，從而實現了當射頻發射器20進入射頻接收器30信號接收範圍內時繼電器10自動閉合，而當射頻發射器20離開射頻接收器30的信號接收範圍內時繼電器10自動斷開的功能，使得繼電器10的控制更智能化。同時由於射頻信號40是以非接觸、無視覺、高可靠的方式傳遞特定的識別信息，因此可大大減少相應外圍電路的數量，進而減少本發明裝置的體積，使本發明的裝置更加小型化。此外，通過射頻信號進行控制還可提高繼電器10的響應速度。本發明具有結構新穎、經濟實用、易於實施等特點。
【權利要求】
1.一種無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，該裝置包括繼電器(10)、射頻發射器(20)及射頻接收器(30)，所述射頻接收器(30)設於繼電器(10)內，並與所述繼電器(10)連接，所述射頻發射器(20 )通過射頻信號(40 )與所述射頻接收器(30 )無線通信連接，並間歇性或持續性地向該射頻接收器(30)發送射頻信號(40)，當所述射頻發射器(20)位於所述射頻接收器(30)的信號接收範圍內時，所述射頻接收器(30)接收該射頻信號(40)並驗證該射頻信號(40)，若該射頻信號(40)與射頻接收器(30)預設的驗證信息匹配，所述射頻接收器(30)聯動所述繼電器(10)閉合；當所述射頻發射器(20)超出射頻接收器(30)的信號接收範圍內時，所述射頻接收器(30)聯動所述繼電器(10)斷開。
2.如權利要求1所述的無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，所述射頻發射器(20 )內設有實時時鐘電路(21)、電池(22 )、射頻發射模塊(23 )及控制模塊(24)，所述實時時鐘電路(21)為射頻發射器(20)提供時鐘脈衝，使得所述射頻發射模塊(23)可在控制模塊(24)的控制下始終間歇性地向所述射頻接收器(30)發送射頻信號(40)，所述射頻發射模塊(23)間歇性發送射頻信號(40)的周期為1-3秒。
3.如權利要求2所述的無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，所述射頻接收器(30 )包括射頻接收模塊(31)及控制模塊(32 )，所述射頻接收模塊(31)在控制模塊(32 )的控制下，始終處於持續性地接收所述射頻信號(40)的狀態下。
4.如權利要求3所述的無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，所述射頻發射器(20)發射的射頻信號(40)的頻率範圍為2.4-3G赫茲。
5.如權利要求4所述的無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，所述繼電器(10)包括集成設於基座上的線圈(U)、鐵芯、銜鐵、動觸點、靜觸點、電源輸入端子及用於連接負載的輸出端子，所述線圈(11)與所述射頻接收器(30)電路連接，並一直保持上電狀態。
6.如權利要求5所述的無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，所述射頻接收器(30 )集成設於繼電器(10 )的基座上，其通過場效應管(50 )與所述繼電器(10 )的線圈(11)連接。
7.如權利要求6所述的無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，所述場效應管(50)為MOS型場效應管。
8.如權利要求1?7任一項所述的無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，所述射頻發射器(20)發射的射頻信號(40)中含有驗證信息，當所述射頻發射器(20)進入所述射頻接收器(30)的信號接收範圍內時，所述射頻接收器(30)接收該含有驗證信息的射頻信號(40)，當該驗證信息與射頻接收器(30)預設的驗證信息匹配時，所述射頻接收器(30)聯動所述繼電器(10)立即閉合或延時閉合，並同時向射頻發射器(20)發送確認信息，使射頻發射器(20)停止發送射頻信號(40)或改變與射頻接收器(30)的射頻通信內容，進而使繼電器(10)聯動啟動成功後不會重複啟動；當所述射頻發射器(20)離開射頻接收器(30)的信號接收範圍內時，所述射頻接收器(30)聯動所述繼電器(10)斷開。
9.如權利要求8所述的無線射頻感應式繼電器裝置，其特徵在於，所述射頻信號(40)中含有的驗證信息為用戶身份證信息或用戶設置的密碼信息。
【文檔編號】H01H47/00GK103617925SQ201310628928
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】陳爽 申請人:深圳市嘉祺通科技有限公司