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智能安全节能电热毯

 共同成长888 2014-12-23

智能安全节能电热毯

作者:陈顺钦  学校:沈阳建筑大学  
 

产品的说明

随着社会不断进步,科技的发展,人们的生活水平不断的提高,高科技产品也陆续的进入家庭,当然,供热的保温产品就是其中之一。 空调、电暖器等都是人们常见的用起来方便的首选产品,但是这些东西的价格并不是每个家庭都可以支付的,特别是在广大农村地区和城乡结合部更多的家庭则会选择电热毯 ,电热毯作为一种低功耗、经济适用的取暖设备,冬春季购买电热毯作为取暖设备十分普遍,同时电热毯也具有空调无法取代的取暖效果和经济效果。目前,市面上的电热毯制造企业鱼龙混杂,假冒伪劣产品较多,电热毯价格从几元到几千元都有。电热毯可能引起的火险一直是困扰电热毯生产企业的难题。 人们经常因为忘记断电或突然停电而忘记关闭电热毯而造成大量火灾,给人民的生命、财产安全带来了巨大的威胁,同时也给国家的财产带来了巨大的损失,同时因在使用中未能自动断电而造成主人时间浪费,给日常生活带来很大的不便,还会产生极大的资源浪费大多数厂家采用阻燃面料和阻燃加热线,但仍不能根本消除火灾隐患。为此人们开始将温控开关运用到电热毯中,生产了大量温控电热毯,但仍不能杜绝火灾现象,而且价格较高,并不能被广泛使用。

本发明“智能安全节能电热毯通过把温度控制器和人体热释红外感应技术巧妙地融合应用到电热毯控制中,提供一种只有当室内有人同时电热毯温度低于所设定保护温度时,电热毯才通电,无人或温度高于保护温度时自动切断电热毯电源,避免因为忘记断电电热毯温度过高而造成的火灾,避免了使用电热毯的电力浪费电热毯使用迅速增加的今天,低端传统非智能电热毯的普遍存在促成人们对增加智能电热毯的期望。人们日益增长的安全观时间观和能源观为本产品的销售提供了很大的销售期获利。生产这种具有普遍使用价值的智能电热毯,在符合大众期望需求同时也能迎合大众化的消费心态。制作成本低廉是我们最大的优势,据初步估计,智能安全节能电热毯大批量生产时成本价仅比普通电热毯多30元左右。同时,我们研究生产的智能电热毯的价格只有市场其他单温控智能电热毯的百分之六十。真正做到节能、安全、低碳、环保、低价的红外热释电人体感应温控电热毯智能控制电热毯。可以极大限度地避免电热毯安全事故,节省能源和时间。

    1智能安全节能电热毯”的工作原理

市电通过红外热释电人体感应和温度智能控制开关连接到电热毯;红外热释电人体感应和温度智能控制开关包括降压、整流、滤波稳压电路红外热释电人体感应传感器,红外热释电人体感应、触发、延时电路,红外热释电人体感应、触发、延时电路内包括集成电路IC及周边外围电路和晶体三极管驱动、继电器电路;继电器电路;温度传感器及继电器电路;市电连接到降压、整流、滤波稳压电路,降压、整流、滤波稳压电路输出的直流电连接红外热释电人体感应、触发、延时电路,继电器电路,温度传感器及继电器电路。红外热释电人体感应传感器连接红外热释电人体感应、触发、延时电路,继电器电路连接红外热释电人体感应、触发、延时电路和负载电路温度传感器及继电器电路连接继电器电路和负载电路,负载电路连接电热毯。

 

智能安全节能电热毯

 

 

2、“智能安全节能电热毯”各部分电路                       

   1)降压、整流、滤波稳压电路具有温度保护、及短路保护,AC85~265V宽电压输入,DC12V电压输出,输出电流2A,带输入及输出EMI滤波电路,体积小巧、效率高。

   2)红外热释电人体感应、触发、延时电路利用红外线技术,当有人进入开关感应范围时,传感器PIR德国原装进口LHI778 探头,感应距离7米)探测到人体红外光谱的变化,自动输出12V高电平,人不离开感应范围活动,将持续输出高电平;人离开后,输出低电平。灵敏度高,可靠性强,延时时间为15秒到30分钟(可调)。集成电路IC型号为LP-0001。

   3)继电器电路控制较高电平,驱动继电器吸合,低电平,继电器断开有三极管驱动

   4)温度传感器及继电器电使用两个热敏电阻,具有温度上下限检测,采用配电位器调节温度恒温控制功能,2路继电器输出控制,公共端,常开,常闭三个端口相当于一个双控开关,继电器线圈有电时,公共端与常开端导通,无电时,公共端与常闭端导通;

内部电路图

降压、整流、滤波稳压电路

 

红外热释电人体感应、触发、延时电路

 

 

继电器电路

 

温度传感器探头

 

温度传感器处理及继电器电路 

 

 3、“智能安全节能电热毯”工作过程:

电热毯和红外热释电人体感应和温度智能控制开关上电后,红外热释电人体感应和温度智能控制开关的红外热释电人体感应传感器PIR”在感应到人体红外热释电信号时,此时,温控电路如在闭合状态下,IC 9脚钳位工C19脚下拉电位抬高,集成电路IC解除封锁,放大了来自红外热释电人体感应传感器PIR”红外热释电人体感应信号,有效触发信号去启动延迟时间定时器,延时之后输出信号到IC的2脚经由R11, D9、晶体管TI放大驱动继电器常闭端接通(延时约15S30min)断开,继电器常开端闭合。此时,市电经220V L端、继电器、温控开关、电热毯到市电220V N端完成回路,电热毯开始工作当电热毯持续工作,当温度太高超过设定温度时,温控电路中的低温指示灯LED 2灯亮起,温控电路中的继电器断开,电热毯停止工作,若此时温度过高,高低温指示灯LED 1,LED 2灯全部亮起,温控电路中的两路继电器全断开,电热毯也立即停止工作,当温度下降到所保护温度以下时,低温指示灯LED 2灯熄灭,电路接通,电热毯重新开始工作。若此时室内无人,红外热释电人体感应传感器PIR无法感应到人体红外热释电信号时,在经过延时时间之后,继电器电路中的信号指示灯熄灭,电热毯停止工作。

工作过程实体图示

1) 电热毯插上电源,智能控制开关未通电时

  

   2)智能控制开关通电,继电器、温控电路工作指示灯亮起,红外感应信号指示灯亮起,温控电路两断电指示灯均为亮起,电热毯工作指示灯亮起,电热毯开始工作

   3)电热毯温度太高,低温指示灯亮起,电热毯停止工作

 

   

   4)电热毯温度过高,高低温指示灯全部亮起,电热毯停止工作

   5)温度下降,指示灯熄灭,电热毯重新工作

   6)红外热释电人体感应传感器PIR无法感应到人体红外热释电信号时,在经过延时时间之后,继电器电路中的信号指示灯熄灭,电热毯停止工作。

   7)将杯子拿开,红外热释电人体感应传感器PIR重新感应到人体红外热释电信号,在经过延时时间之后,继电器电路中的信号指示灯亮起,电热毯重新工作。

   4、“智能安全节能电热毯”技术特点

   技术特点: 

   1专业性。智能安全节能电热毯的内核采用集成电路和继电器,精确度高,性价比高,运行快捷,可以有效的降低电热毯使用中的安全隐患。

   2)智能型。智能安全节能电热毯是通过红外线传感器对人体辐射的红外线进行检测和处理,将所得的信号经过转化成适合的电信号,以启动继电器运行来控制电路的接通与断开。温控电路采用两个防水型温度传感器探头,一边用于检测温度的低端,,一边用于检测温度的高端,两个输出端串联,自动恒温在某个温度范围;智能性的实现低温通电,高温自动断电。

   3安全性。利用红外线和温度自动控制通断,给人们的生命财产安全增添保障。 

   4环保性。智能安全节能电热毯它具有能耗能源头、增强安全保障、双向智能控制、灵活度高、节约资源、操作简捷等突出优点。 

   技术关键: 

   1)红外线的检测与接收

   2)红外线信号的处理以及延时处理

   3)温度控制信号的检测与处理

   4)继电器的释放和吸合

   5、“智能安全节能电热毯”的优势

   智能安全节能电热毯是采用红外线感应器、温度传感器及专用集成电路实现智能控制的电热毯。它具有能耗能源头、增强安全保障,智能控制断与通、使用简单等突出优点。它能有效弥补市场各类电热毯的不足,充分突显它的独特优点。智能安全节能电热毯是一个典型的控制型应用设计,要求系统完成从红外线的筛选与检测、温度信号的筛选与检测信号接受与处理、信号输入和运算、输出控制和显示等步骤,以实现输入信号处理、延时的控制和智能型接通与断开的全过程。智能安全节能电热毯主要有传感器、集成电路、继电器、温控电路等各部分组成。利用集成电路高集成度、体积小、质量轻、应用灵活、性能良好、价格低廉等优点,使用合适的集成电路提供完善的控制功能。集成电路转化后的信号直接作用于继电器上,通过继电器控制电路的通与断。考虑实际生活中的需求,我们还特意在电路中安装一个延时定时器,即推迟电路的作用时间,以减少生活中的各误操作。

    “智能安全节能电热毯”取材广泛、生产工艺简单、成本低廉,产品外形可根据需要设计成任何几何形状。产品性能符合低碳节能、自动化控制等市场发展方向,有较好的市场前景,可投入批量生产。 在普通家庭、学校、中小型企事业办公室、宿舍以及小型生产车间等地都能得到广泛的运用。有效的解决了电热毯安全隐患问题。入室一段时间后自动通电、离开一定时间后自动断电的效果,充分展现低碳、智能、安全、简便等优点。所以,本产品以实惠的价格上市,以其功能的实用性和价位的实惠性,定能获得很好的市场,并且这种产品的推广符合我国建设节能型社会的理念。 

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