基于人体感应技术交流电源连接器的设计与制作

摘要：很多时候，当人们离开用电场所由于没有及时切断电源，会造成电能的浪费甚至引发火灾事故。所以，运用较为成熟的红外感应及无线收发射技术，在电源与用电设备之间，研究设计了一种具有自动断电保护功能的交流电源连接装置。经过实际试用表明，这种连接器确有节电保安效果，具有实际推广应用的价值。
关键词：交流电源；安全；连接；人体感应；电路


O 引言
电力，是当今社会发展中最为重要的能源，是国民经济及广大人民日常生活不可缺少的东西。但能源有限，电来之不易，2008年冰冻灾害，更让人们深切感受到电能在日常生活中所发挥的巨大作用。在享受电给人们生活带来无限乐趣和提供巨大方便的同时，不能忽视由于疏忽大意或使用不当而造成的浪费和带来的灾难。在倡导低碳经济的今天，在进一步提高人们安全用电知识、培养人们节约用电意识的同时，研究设计用电设备安全节能、减少浪费等方面的装置，具有现实意义和实际推广应用的价值。人们日常生活中，多种用电设备要通过导线、移动式插头、插座与电源延长连接，有不少用电设备，如空调、饮水机、电暖器具及某些照明场所，没有人在的时候，是不需要连续供电的。那么，也就可以研究设计基于人体感应技术、用于电源与用电设备之间相连接的装置，使之具有人离电断的功能，从而实现减少用电浪费、达到提高用电安全的目的，也符合当今世界倡导低碳经济的主题。

1 基本设计要求
本设计应该实现以下功能：
(1)当室内有人，且在选定的空间范围(如办公室、客厅)内间歇地活动时，该装置能保证正常供电，使用电设备正常、连续、稳定的工作。
(2)当人离开某些用电空间范围后，装置可在一定时间内自动关闭电源。(如5分钟、8分钟、10分钟等，可以选择。依据试验、统计和分析可知，大部分用电设备在无人状态时，最好能在15分钟内断电)
(3)可作为某些用电设备的附属装置。也可制作成通用型用电设备连接器，既可连接单相交流电，也可以用于三相交流电源的连接。
(4)要有断电自锁保护功能。
(5)依据本设计的基本原理，可以设计应用到大中专院校教室、实验室室内的总开关接线盒或控制器上。

2 总体结构组成
系统总体结构组成示意如图1所示。
从图l可知，系统分成了两个彼此独立

的部分，即感应人体信号、经处理后实现信号的间隔发射部分，和接收处理后与插座连接的部分。其中感应与间歇发射部分，可设计制作成一个小巧、且具有一定艺术造型的装饰品，放置于室内人员相对固定的场所旁边，如办公桌、饮水机、空调等处。考虑到人体红外感应接收人体信号的范围和方向性，系统应用了双PIR探头，同时运用了无线收发射技术。这样，能在一定的室内空间范围实现全方位控制。避免出现死角，从而准确保证只要有人在这样一个一定空间范围内，就能保证稳定连续的供电。