| 作者：陳順欽 學校：沈陽建筑大學 | |
產(chǎn)品的說明書
隨著社會的不斷進步，科技的發(fā)展，人們的生活水平在不斷的提高，高科技產(chǎn)品也陸續(xù)的進入家庭，當然，供熱的保溫產(chǎn)品就是其中之一。 空調(diào)、電暖器等都是人們常見的用起來方便的首選產(chǎn)品，但是這些東西的價格并不是每個家庭都可以支付的，特別是在廣大農(nóng)村地區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部，更多的家庭則會選擇電熱毯 ，電熱毯作為一種低功耗、經(jīng)濟適用的取暖設備，冬春季購買電熱毯作為取暖設備十分普遍，同時電熱毯也具有空調(diào)無法取代的取暖效果和經(jīng)濟效果。目前，市面上的電熱毯制造企業(yè)魚龍混雜，假冒偽劣產(chǎn)品較多，電熱毯價格從幾元到幾千元都有。電熱毯可能引起的火險一直是困擾電熱毯生產(chǎn)企業(yè)的難題。 人們經(jīng)常因為忘記斷電或突然停電而忘記關閉電熱毯而造成大量火災，給人民的生命、財產(chǎn)安全帶來了巨大的威脅，同時也給國家的財產(chǎn)帶來了巨大的損失，同時因在使用中未能自動斷電而造成主人時間浪費，給日常生活帶來很大的不便，還會產(chǎn)生極大的資源浪費。大多數(shù)廠家采用阻燃面料和阻燃加熱線，但仍不能根本消除火災隱患。為此人們開始將溫控開關運用到電熱毯中，生產(chǎn)了大量溫控電熱毯，但仍不能杜絕火災現(xiàn)象，而且價格較高，并不能被廣泛使用。
本發(fā)明“智能安全節(jié)能電熱毯”通過把溫度控制器和人體熱釋紅外感應技術巧妙地融合應用到電熱毯控制中，提供一種只有當室內(nèi)有人同時電熱毯溫度低于所設定保護溫度時，電熱毯才通電，無人或溫度高于保護溫度時自動切斷電熱毯電源，避免因為忘記斷電電熱毯溫度過高而造成的火災，避免了使用電熱毯的電力浪費。在電熱毯使用迅速增加的今天，低端傳統(tǒng)非智能電熱毯的普遍存在促成了人們對增加智能電熱毯的期望。人們?nèi)找嬖鲩L的安全觀、時間觀和能源觀為本產(chǎn)品的銷售提供了很大的銷售期獲利。生產(chǎn)這種具有普遍使用價值的智能電熱毯，在符合大眾期望需求同時也能迎合大眾化的消費心態(tài)。制作成本低廉是我們最大的優(yōu)勢，據(jù)初步估計，智能安全節(jié)能電熱毯大批量生產(chǎn)時成本價僅比普通電熱毯多30元左右。同時，我們研究生產(chǎn)的智能電熱毯的價格只有市場其他單溫控智能電熱毯的百分之六十。真正做到節(jié)能、安全、低碳、環(huán)保、低價的紅外熱釋電人體感應溫控電熱毯智能控制電熱毯。可以極大限度地避免電熱毯安全事故，節(jié)省能源和時間。
1、“智能安全節(jié)能電熱毯”的工作原理
市電通過紅外熱釋電人體感應和溫度智能控制開關連接到電熱毯;紅外熱釋電人體感應和溫度智能控制開關包括降壓、整流、濾波穩(wěn)壓電路；紅外熱釋電人體感應傳感器，紅外熱釋電人體感應、觸發(fā)、延時電路，紅外熱釋電人體感應、觸發(fā)、延時電路內(nèi)包括集成電路IC及周邊外圍電路和晶體三極管驅(qū)動、繼電器電路；繼電器電路；溫度傳感器及繼電器電路；市電連接到降壓、整流、濾波穩(wěn)壓電路，降壓、整流、濾波穩(wěn)壓電路輸出的直流電連接紅外熱釋電人體感應、觸發(fā)、延時電路，繼電器電路，溫度傳感器及繼電器電路。紅外熱釋電人體感應傳感器連接紅外熱釋電人體感應、觸發(fā)、延時電路，繼電器電路連接紅外熱釋電人體感應、觸發(fā)、延時電路和負載電路，溫度傳感器及繼電器電路連接繼電器電路和負載電路，負載電路連接電熱毯。
智能安全節(jié)能電熱毯
2、“智能安全節(jié)能電熱毯”各部分電路
1）降壓、整流、濾波穩(wěn)壓電路具有溫度保護、及短路保護，AC85~265V寬電壓輸入，DC12V電壓輸出，輸出電流2A，帶輸入及輸出EMI濾波電路，體積小巧、效率高。
2）紅外熱釋電人體感應、觸發(fā)、延時電路利用紅外線技術，當有人進入開關感應范圍時，傳感器PIR（德國原裝進口LHI778 探頭，感應距離7米）探測到人體紅外光譜的變化，自動輸出12V高電平，人不離開感應范圍活動，將持續(xù)輸出高電平；人離開后，輸出低電平。靈敏度高，可靠性強，延時時間為15秒到30分鐘（可調(diào)）。集成電路IC型號為LP-0001。
3）繼電器電路控制較高電平，驅(qū)動繼電器吸合，低電平，繼電器斷開據(jù)有三極管驅(qū)動。
4）溫度傳感器及繼電器電路使用兩個熱敏電阻，具有溫度上下限檢測，采用配電位器調(diào)節(jié)溫度，恒溫控制功能，2路繼電器輸出控制，公共端，常開，常閉三個端口相當于一個雙控開關，繼電器線圈有電時，公共端與常開端導通，無電時，公共端與常閉端導通；
內(nèi)部電路圖
降壓、整流、濾波穩(wěn)壓電路
紅外熱釋電人體感應、觸發(fā)、延時電路
繼電器電路
溫度傳感器探頭
溫度傳感器處理及繼電器電路
3、“智能安全節(jié)能電熱毯”工作過程：
當電熱毯和紅外熱釋電人體感應和溫度智能控制開關上電后，紅外熱釋電人體感應和溫度智能控制開關的紅外熱釋電人體感應傳感器“PIR”在感應到人體紅外熱釋電信號時，此時，溫控電路如在閉合狀態(tài)下，IC 9腳鉗位工C19腳下拉電位抬高，集成電路IC解除封鎖，放大了來自紅外熱釋電人體感應傳感器“PIR”紅外熱釋電人體感應信號，有效觸發(fā)信號去啟動延遲時間定時器，延時之后輸出信號到IC的2腳經(jīng)由R11, D9、晶體管TI放大驅(qū)動繼電器常閉端接通(延時約15S一30min)斷開,繼電器常開端閉合。此時，市電經(jīng)220V L端、繼電器、溫控開關、電熱毯到市電220V N端完成回路，電熱毯開始工作。當電熱毯持續(xù)工作，當溫度太高超過設定溫度時，溫控電路中的低溫指示燈LED 2燈亮起，溫控電路中的繼電器斷開，電熱毯停止工作，若此時溫度過高，高低溫指示燈LED 1，LED 2燈全部亮起，溫控電路中的兩路繼電器全斷開，電熱毯也立即停止工作，當溫度下降到所保護溫度以下時，低溫指示燈LED 2燈熄滅，電路接通，電熱毯重新開始工作。若此時室內(nèi)無人，紅外熱釋電人體感應傳感器“PIR”無法感應到人體紅外熱釋電信號時，在經(jīng)過延時時間之后，繼電器電路中的信號指示燈熄滅，電熱毯停止工作。
工作過程實體圖示：
1) 電熱毯插上電源，智能控制開關未通電時
2）智能控制開關通電，繼電器、溫控電路工作指示燈亮起，紅外感應信號指示燈亮起，溫控電路兩斷電指示燈均為亮起，電熱毯工作指示燈亮起，電熱毯開始工作
3）電熱毯溫度太高，低溫指示燈亮起，電熱毯停止工作
4）電熱毯溫度過高，高低溫指示燈全部亮起，電熱毯停止工作
5）溫度下降，指示燈熄滅，電熱毯重新工作
6）紅外熱釋電人體感應傳感器“PIR”無法感應到人體紅外熱釋電信號時，在經(jīng)過延時時間之后，繼電器電路中的信號指示燈熄滅，電熱毯停止工作。
7）將杯子拿開，紅外熱釋電人體感應傳感器“PIR”重新感應到人體紅外熱釋電信號，在經(jīng)過延時時間之后，繼電器電路中的信號指示燈亮起，電熱毯重新工作。
4、“智能安全節(jié)能電熱毯”技術特點
技術特點：
1）專業(yè)性。智能安全節(jié)能電熱毯的內(nèi)核采用集成電路和繼電器，精確度高，性價比高，運行快捷，可以有效的降低電熱毯使用中的安全隱患。
2）智能型。智能安全節(jié)能電熱毯是通過紅外線傳感器對人體輻射的紅外線進行檢測和處理，將所得的信號經(jīng)過轉(zhuǎn)化成適合的電信號，以啟動繼電器運行來控制電路的接通與斷開。溫控電路采用兩個防水型溫度傳感器探頭，一邊用于檢測溫度的低端，，一邊用于檢測溫度的高端，兩個輸出端串聯(lián)，自動恒溫在某個溫度范圍；智能性的實現(xiàn)低溫通電，高溫自動斷電。
3）安全性。利用紅外線和溫度自動控制通斷，給人們的生命財產(chǎn)安全增添保障。
4）環(huán)保性。智能安全節(jié)能電熱毯它具有能“堵”耗能源頭、增強安全保障、雙向智能控制、靈活度高、節(jié)約資源、操作簡捷等突出優(yōu)點。
技術關鍵：
1）紅外線的檢測與接收
2）紅外線信號的處理以及延時處理
3）溫度控制信號的檢測與處理
4）繼電器的釋放和吸合
5、“智能安全節(jié)能電熱毯”的優(yōu)勢
智能安全節(jié)能電熱毯是采用紅外線感應器、溫度傳感器及專用集成電路實現(xiàn)智能控制的電熱毯。它具有能“堵”耗能源頭、增強安全保障，智能控制斷與通、使用簡單等突出優(yōu)點。它能有效彌補市場各類電熱毯的不足，充分突顯它的獨特優(yōu)點。智能安全節(jié)能電熱毯是一個典型的控制型應用設計，要求系統(tǒng)完成從紅外線的篩選與檢測、溫度信號的篩選與檢測、信號接受與處理、信號輸入和運算、輸出控制和顯示等步驟，以實現(xiàn)輸入信號處理、延時的控制和智能型接通與斷開的全過程。智能安全節(jié)能電熱毯主要有傳感器、集成電路、繼電器、溫控電路等各部分組成。利用集成電路高集成度、體積小、質(zhì)量輕、應用靈活、性能良好、價格低廉等優(yōu)點，使用合適的集成電路提供完善的控制功能。集成電路轉(zhuǎn)化后的信號直接作用于繼電器上，通過繼電器控制電路的通與斷?？紤]實際生活中的需求，我們還特意在電路中安裝一個延時定時器，即推遲電路的作用時間，以減少生活中的各誤操作。
“智能安全節(jié)能電熱毯”取材廣泛、生產(chǎn)工藝簡單、成本低廉，產(chǎn)品外形可根據(jù)需要設計成任何幾何形狀。產(chǎn)品性能符合低碳節(jié)能、自動化控制等市場發(fā)展方向，有較好的市場前景，可投入批量生產(chǎn)。 在普通家庭、學校、中小型企事業(yè)辦公室、宿舍以及小型生產(chǎn)車間等地都能得到廣泛的運用。有效的解決了電熱毯安全隱患問題。入室一段時間后自動通電、離開一定時間后自動斷電的效果，充分展現(xiàn)低碳、智能、安全、簡便等優(yōu)點。所以，本產(chǎn)品以實惠的價格上市，以其功能的實用性和價位的實惠性，定能獲得很好的市場，并且這種產(chǎn)品的推廣符合我國建設節(jié)能型社會的理念。
