生活還能多智能?――人體感應(yīng)開關(guān)設(shè)計(jì)
引言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/178678.htm全球能源危機(jī)帶來的生態(tài)惡化,各種惡劣的現(xiàn)實(shí)都在迫使我們努力開源節(jié)流?,F(xiàn)代生活的家用電器日新月異,科技工作者不遺余力地開發(fā)出各種更加先進(jìn),更加節(jié)能的用電設(shè)備和電源插座。目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)多種有節(jié)能功能的插座,以減少各種電器的待機(jī)功耗。
在日常生活中,我們發(fā)現(xiàn)有這樣一些情況:單一插頭的用電器控制其能耗有些麻煩;音箱等設(shè)備在電腦上使用完后,常常忘記關(guān)掉;人離開房間卻忘記關(guān)掉電腦電視,像這樣導(dǎo)致其長時(shí)間工作耗電,浪費(fèi)能源,損傷機(jī)器。于是本文設(shè)計(jì)了一種節(jié)能的人體感應(yīng)開關(guān),解決這一能耗問題。
1 電源插座基礎(chǔ)研究
根據(jù)實(shí)際使用功能暫且將電源插座主要劃分為以下幾種:普通電源插座、保護(hù)型電源插座和節(jié)能插座。保護(hù)型電源插座可以分為過載保護(hù)、防雷保護(hù)和防觸電等類型。節(jié)能插座有電腦節(jié)能插座、電視節(jié)能插座和人體感應(yīng)節(jié)能插座等幾種。
1.1 普通電源插座
普通電源插座就是從電源連接到電器,使用電器能導(dǎo)通電源的一種設(shè)備。在電氣行業(yè)里面又叫“類似家用電氣設(shè)備”,它只具備導(dǎo)通電源功能,無其他輔助性功能。
1.2 保護(hù)型電源插座
過保護(hù)插座:為了保障用戶的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全,通過一個(gè)電流過載保護(hù)電路,當(dāng)插座上電流大于額定電流時(shí),會自動切斷電源。排除過載故障后,通過手動復(fù)位可以繼續(xù)使用,不用更換保險(xiǎn)絲,使用更方便。
防雷保護(hù)插座:原理同過載保護(hù)一樣,通過內(nèi)置防雷器件,當(dāng)電路或電器遭遇雷擊時(shí),瞬間自動切斷插座電源,并將其電流導(dǎo)入大地,來保護(hù)用戶及用電器的安全。
1.3 節(jié)能插座
節(jié)能插座主要要解決待機(jī)能耗問題和開機(jī)能耗問題。人們針對待機(jī)耗電問題開發(fā)出一類如歐亞護(hù)源節(jié)能插座和小管家節(jié)能插座等。它主要根據(jù)線圈感應(yīng)主機(jī)電流的變化,并通過集成電路的處理和繼電器的通斷來控制從機(jī)的工作,比如在關(guān)掉電腦主機(jī)的同時(shí)自動關(guān)掉打印機(jī)、掃描儀、音響等。開機(jī)能耗問題是用電器本身決定的,但可以通過節(jié)能插座來主動判斷并做出開或關(guān)動作,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
電腦節(jié)能插座在電腦主機(jī)關(guān)閉后,能自動切斷顯示器、打印機(jī)、音箱等外部設(shè)備的電源。用戶可以使用定時(shí)關(guān)機(jī)軟件設(shè)定任意時(shí)刻關(guān)機(jī),設(shè)定的時(shí)間到了,電腦主機(jī)自動關(guān)機(jī),其它設(shè)備也能自動斷電。電腦節(jié)能插座不僅解決了常時(shí)待機(jī)浪費(fèi)電能的問題,而且大大減少了電器的工作時(shí)間,有效延長電器設(shè)備的壽命。在主機(jī)關(guān)閉后,連接在插座上的其它電器隨即完全切斷電源,防止過載、短路及雷擊時(shí)損壞電器。
2 感應(yīng)式節(jié)能插座的研究與設(shè)計(jì)
2.1 熱釋電效應(yīng)
若使某些強(qiáng)介電質(zhì)物質(zhì)的表面發(fā)生變化,隨著溫度的上升或下降,在這些物質(zhì)表面上就會產(chǎn)生電荷的變化,這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。熱釋電紅外傳感器的窗口接收光線,濾波片對自然界中的白光具有抑制作用,只有特定波長的紅外線才能通過濾波片照射在熱釋電元件上。當(dāng)由于熱釋電元件的上下兩個(gè)表面受到的照射不同,產(chǎn)生電子形成電流,電流經(jīng)過場效應(yīng)管后放大輸出電壓信號。熱釋電紅外傳感器的光波靈敏特性在0.2~20μm,人體輻射紅外線波長約為9~10μm。因此要使用一塊波長范圍是8~11μm的帶通濾光片把不需要的光波濾掉。
2.2 熱釋電紅外傳感器裝置
由于熱釋電元件本身的檢測能力有限,而且需要輔助電路,所以實(shí)用性差。因此,通常廠家大都提供完整的傳感器裝置,而不是簡單的傳感器元件。多功能傳感器內(nèi)部有定時(shí)器;通用型的體積小、價(jià)格低,檢測人的傳感器內(nèi)部設(shè)有濾波電路,可避免誤報(bào)警。這些裝置用戶可通過電阻電容的調(diào)節(jié)任意設(shè)定靈敏度和定時(shí)時(shí)間。這些傳感器裝置都很容易安裝到照明裝置上,使它只在晚間工作,或用于燈具控制。檢測人的傳感器檢測距離為5m。只要人體溫度大于環(huán)境溫度4℃即可。
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