基于人體感應技術交流電源連接器的設計與制作

摘要：很多時候，當人們離開用電場所由于沒有及時切斷電源，會造成電能的浪費甚至引發火災事故。所以，運用較為成熟的紅外感應及無線收發射技術，在電源與用電設備之間，研究設計了一種具有自動斷電保護功能的交流電源連接裝置。經過實際試用表明，這種連接器確有節電保安效果，具有實際推廣應用的價值。
關鍵詞：交流電源；安全；連接；人體感應；電路


O 引言
電力，是當今社會發展中最為重要的能源，是國民經濟及廣大人民日常生活不可缺少的東西。但能源有限，電來之不易，2008年冰凍災害，更讓人們深切感受到電能在日常生活中所發揮的巨大作用。在享受電給人們生活帶來無限樂趣和提供巨大方便的同時，不能忽視由于疏忽大意或使用不當而造成的浪費和帶來的災難。在倡導低碳經濟的今天，在進一步提高人們安全用電知識、培養人們節約用電意識的同時，研究設計用電設備安全節能、減少浪費等方面的裝置，具有現實意義和實際推廣應用的價值。人們日常生活中，多種用電設備要通過導線、移動式插頭、插座與電源延長連接，有不少用電設備，如空調、飲水機、電暖器具及某些照明場所，沒有人在的時候，是不需要連續供電的。那么，也就可以研究設計基于人體感應技術、用于電源與用電設備之間相連接的裝置，使之具有人離電斷的功能，從而實現減少用電浪費、達到提高用電安全的目的，也符合當今世界倡導低碳經濟的主題。

1 基本設計要求
本設計應該實現以下功能：
(1)當室內有人，且在選定的空間范圍(如辦公室、客廳)內間歇地活動時，該裝置能保證正常供電，使用電設備正常、連續、穩定的工作。
(2)當人離開某些用電空間范圍后，裝置可在一定時間內自動關閉電源。(如5分鐘、8分鐘、10分鐘等，可以選擇。依據試驗、統計和分析可知，大部分用電設備在無人狀態時，最好能在15分鐘內斷電)
(3)可作為某些用電設備的附屬裝置。也可制作成通用型用電設備連接器，既可連接單相交流電，也可以用于三相交流電源的連接。
(4)要有斷電自鎖保護功能。
(5)依據本設計的基本原理，可以設計應用到大中專院校教室、實驗室室內的總開關接線盒或控制器上。

2 總體結構組成
系統總體結構組成示意如圖1所示。
從圖l可知，系統分成了兩個彼此獨立

的部分，即感應人體信號、經處理后實現信號的間隔發射部分，和接收處理后與插座連接的部分。其中感應與間歇發射部分，可設計制作成一個小巧、且具有一定藝術造型的裝飾品，放置于室內人員相對固定的場所旁邊，如辦公桌、飲水機、空調等處。考慮到人體紅外感應接收人體信號的范圍和方向性，系統應用了雙PIR探頭，同時運用了無線收發射技術。這樣，能在一定的室內空間范圍實現全方位控制。避免出現死角，從而準確保證只要有人在這樣一個一定空間范圍內，就能保證穩定連續的供電。