具有採樣電路的智能防觸電安全插座的製作方法

2023-05-31 05:13:11 1

本發明涉及生活用品領域，具體地，涉及一種具有採樣電路的智能防觸電安全插座。

背景技術：

目前，電已經成為人們生活中不可缺少的能源，家庭中的電器種類不斷增加，而用於電器與電源的插座必不可少，但是現在的插座連接到電源後，不管電器使用還是關閉狀態，插座內的電極都與電源連通，有時候插頭被拔掉後，插孔內的電極仍然處於帶電狀態，存在觸電風險。

技術實現要素：

本發明的目的在於，針對上述問題，提出一種具有採樣電路的智能防觸電安全插座，以實現避免觸電，增強插座安全性的優點。

為實現上述目的，本發明採用的技術方案是：

一種具有採樣電路的智能防觸電安全插座，包括電源模塊、殼體、電極片、壓力傳感器、單片機和繼電器，所述殼體上設置插座孔，殼體內壁與插座孔對應處設置兩個電極片，兩個電極片的中間設置壓力傳感器，壓力傳感器檢測的信號傳輸至單片機，單片機根據接收的來自壓力傳感器的信號控制繼電器動作，電源模塊為單片機提供直流電源，在插座孔處沒有插頭插入時，繼電器處於常開狀態，將電極片與電源斷開，當插頭插入插座孔時，插頭施加壓力給壓力傳感器，壓力傳感器將檢測的信號傳輸至單片機，單片機控制繼電器動作，從而將電極片與電源接通，連接插座與電源的總線上設置霍爾電流傳感器和智能斷路器，霍爾電流傳感器檢測總線的電流大小，並將檢測信號傳輸至單片機，當單片機接收到的來自霍爾電流傳感器的電流信號等於設定閾值時，單片機控制智能斷路器將總線斷開，插孔處安裝蓋板，蓋板與馬達連接，當相應插孔處的壓力傳感器沒有檢測到信號時，單片機控制馬達帶動蓋板將插孔封蓋；

所述壓力傳感器與單片機間依次連接採樣電路、濾波電路和放大電路，所述採樣電路：包括運放器U1和運放器U2，電阻R1與運放器U1的同相輸入端串聯，運放器U1的同相輸入端與運放器U1的反相輸入端之間依次串聯電阻R3和電阻R2，電容C1與電阻R3並聯，電阻R3和電阻R2之間的節點接地，運放器U1的反相輸入端與運放器U1的輸出端之間串聯電容C2，運放器U1的輸出端與運放器U2的反相輸入端之間依次串聯電阻R4和電阻R8，電阻R4和電阻R8之間的節點與地間串聯電容C4，運放器U1的輸出端與運放器U2的同相輸入端之間依次串聯電容C2、電阻R7和電阻R9，電容C2和電阻R7之間的節點接地，電阻R7和電阻R9之間的節點與地間串聯電容C5，運放器U2的同相輸入端與地間串聯電阻R10，運放器U2的同相輸入端與3.3V電源間依次串聯電阻R9、電阻R6、電阻R5和電容C3，運放器U2的反相輸入端與運放器U2的輸出端之間串聯電阻R11，運放器U2的輸出端與地間依次串聯電阻R12和電容C6。

優選的，所述插座孔為矩形，適應兩頭插頭或三頭插頭插入。

優選的，所述矩形插座孔的邊長為1cm。

本發明的技術方案具有以下有益效果：

本發明的技術方案，當插頭從插座上拔掉後，便將與插頭對應的插座處的電源斷開，從而避免了觸電風險，因插頭拔掉時，對應的插座處與電源是斷開的，因此可以將插孔設計為較大的矩形，不怕人手指插入從而觸電，而矩形的設計可以插入三頭插頭也可以插入雙頭插頭。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明實施例所述的具有採樣電路的智能防觸電安全插座的結構示意圖；

圖2為本發明實施例所述的採樣電路的電子電路圖。

結合附圖，本發明實施例中附圖標記如下：

1-殼體；2-電極片；3-壓力傳感器；4-總線；5-智能斷路器；6-蓋板。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖1所示，一種具有採樣電路的智能防觸電安全插座，包括電源模塊、殼體、電極片、壓力傳感器、單片機和繼電器，所述殼體上設置插座孔，殼體內壁與插座孔對應處設置兩個電極片，兩個電極片的中間設置壓力傳感器，壓力傳感器檢測的信號傳輸至單片機，單片機根據接收的來自壓力傳感器的信號控制繼電器動作，電源模塊為單片機提供直流電源，在插座孔處沒有插頭插入時，繼電器處於常開狀態，將電極片與電源斷開，當插頭插入插座孔時，插頭施加壓力給壓力傳感器，壓力傳感器將檢測的信號傳輸至單片機，單片機控制繼電器動作，從而將電極片與電源接通，連接插座與電源的總線上設置霍爾電流傳感器和智能斷路器，霍爾電流傳感器檢測總線的電流大小，並將檢測信號傳輸至單片機，當單片機接收到的來自霍爾電流傳感器的電流信號等於設定閾值時，單片機控制智能斷路器將總線斷開，插孔處安裝蓋板，蓋板與馬達連接，當相應插孔處的壓力傳感器沒有檢測到信號時，單片機控制馬達帶動蓋板將插孔封蓋；

壓力傳感器與單片機間依次連接採樣電路、濾波電路和放大電路，所述採樣電路如圖2所示：包括運放器U1和運放器U2，電阻R1與運放器U1的同相輸入端串聯，運放器U1的同相輸入端與運放器U1的反相輸入端之間依次串聯電阻R3和電阻R2，電容C1與電阻R3並聯，電阻R3和電阻R2之間的節點接地，運放器U1的反相輸入端與運放器U1的輸出端之間串聯電容C2，運放器U1的輸出端與運放器U2的反相輸入端之間依次串聯電阻R4和電阻R8，電阻R4和電阻R8之間的節點與地間串聯電容C4，運放器U1的輸出端與運放器U2的同相輸入端之間依次串聯電容C2、電阻R7和電阻R9，電容C2和電阻R7之間的節點接地，電阻R7和電阻R9之間的節點與地間串聯電容C5，運放器U2的同相輸入端與地間串聯電阻R10，運放器U2的同相輸入端與3.3V電源間依次串聯電阻R9、電阻R6、電阻R5和電容C3，運放器U2的反相輸入端與運放器U2的輸出端之間串聯電阻R11，運放器U2的輸出端與地間依次串聯電阻R12和電容C6。

優選的，所述插座孔為矩形，適應兩頭插頭或三頭插頭插入。

優選的，所述矩形插座孔的邊長為1cm。

為了更加的安全，電源模塊、單片機和繼電器密封在一個絕緣盒內。且電極片能相對殼體進行小角度的旋轉，從而適用兩頭插頭或三頭插頭的插入角度。

最後應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。