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基本信息

項目名稱:
節能插排
小類:
機械與控制
簡介:
傳統的插排不能檢測各用電器的實時功耗并將處于待機狀態下的用電器進行斷電以減少電能的消耗。而本作品是由單片機、電流表和繼電器所組成的智能控制電路,能夠對用電器的功耗進行實時檢測。一旦發現某用電器長時間處于待機狀態,則會自動對其進行斷電處理,以減少待機電能的消耗。 本作品能夠對處于待機狀態的用電器進行斷電處理以減少電量的消耗。當用電器的負載過大時能夠自動斷電,從而保護了整個線路的用電安全。
詳細介紹:
本實用新型是通過以下技術方案來實現的:一種智能插排,該插排連接外接交流電源,其中,所述插排主要由單片機、直流+5V電壓產生電路、電流取樣檢測電路且該電流取樣電路能夠輸出與測量電流成一定比例的微小的電流、由ADC0832組成的電壓測量電路、插座、數碼管和繼電器組成。 直流+5V電路為整個電路提供電流源,電流取樣電路串聯在插座中,用于檢測電流中電流的大小并且輸出一個與測量電流成一定比例的微小電流(在本實例中的比例是20:1),該輸出的電流經過一個250歐姆的精密電阻后接地,ADC0832的與精密電阻的一端相連接,用于測量電阻兩端的電壓;ADC0832的信號輸出端與單片機的I/O口相連接用于數據交換。繼電器的常開觸點串聯在插座中,繼電器線圈的一端與單片機的I/O口相連接,以便由單片機來控制繼電器的動作。數碼管與單片機的I/O口相連接,用于顯示當前電路中的功率值。 本實用新型的工作原理如下:使用時,將用電器插入到節能插排的插座中,按下開關就可以對用電器進行供電了。當用電器處于正常使用狀態時,其用電電流較大,在經過電流取樣檢測電路時其電流也大導致其輸出的微小電流也大,這樣由V=I*R可得,在精密電阻兩端的電壓也會很大。ADC083測量此數值后傳到單片機內,單片機將此數值記錄下來且在單片機里有三個存儲空間,分別存放當前值、最大值和最小值。傳回的數值進行一定的比例換算后發送到數碼管上,用于顯示當前電路中實時功率的大小,然后單片機又會重新讀取從ADC083傳回來的數值,并且與原先的數值進行比較,若傳回來的數值比原先的大,則會將其存放在最大值空間里,反之,則將其存放在最下值空間里。經過數次讀取ADC083的數值后,在單片機里面就有了此電路中的最大電流值和最下電流值。然后將最大值和最小值進行比較,如若發現最小值與最大值的比低于10%,則判斷該用電器已經處于待機狀態了。經過一段延時后,仍然發現其比值低于10%,則單片機會使繼電器斷電而徹底消除待機功耗。 如想重新啟用用電器則需要重新按下插排的開關,則單片機會自動的消除以前所存儲的數據并重新進行運算判斷用電器是否處于待機狀態。

作品圖片

  • 節能插排
  • 節能插排

作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

隨著家庭用電器智能化和計算機的普及,公司和家庭得到大量使用智能用電器的機會。對于公司而言,一般一套計算機系統通常包含主機、監視器、打印機、掃描儀、音箱、網絡設備等產品,當主機關閉時,其他周圍通常沒有斷電;而對于家庭而言,經常有看完電視不會關掉總電源或者是使用電腦時只是關掉主機的電源事情的發生,這些操作都會使得用電器處于或者長期處于待機狀態,日積月累會造成大量電力資源的浪費。市面上雖然有一些節能插排,但是大部分是采用按鍵觸發的方式,這種方式對于用戶來說使用時非常的不方便。

科學性、先進性

傳統的插排僅僅是用于拓展出更多的接口以便對更多的用電器進行供電,而不能單獨的檢測各用電器的實時電量,并將處于待機狀態下的用電器進行斷電以減少電能的消耗。 而本作品則使用了有單片機、傳感器和執行器所組成的智能控制電路,對用電器進行實時的測量,一旦發現某用電器處于待機狀態時間過長,則會自動的對其進行斷電處理,以減少對電能的消耗。

獲獎情況及鑒定結果

2010年參加院科技節作品大賽

作品所處階段

實驗階段

技術轉讓方式

技術入股、合作開發或專利技術轉讓等

作品可展示的形式

現場演示

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

使用說明:如平常所見得插排一樣,只是在接通電源后需要按一下復位鍵,且必需在30秒內使用電器處于正常工作狀態,否則會自動的斷電。 相對于傳統的插排來說,本作品能夠智能的對處于待機狀態的用電器進行斷電,以減少電量的消耗。 市場分析及經濟預測:本實用新型是保證電路的安全使用,增加了負載保護功能,當發現電路中電流過大是會自動的切斷用電器電源;可以實時顯示當前電路中的功率大小。具有較廣的使用及推廣價值。

同類課題研究水平概述

現有的插排相對智能的,可以顯示當前的功率和總的用電量,只能夠指示出用電量的多少而不能對處于待機狀態的用電器進行處理,以減少電量的消耗。本作品使用面廣,比如:電視、電腦的顯示器等。 本作品的另外一個優點是在斷電后不會在來電后自動的給用電器進行供電,即可以實現斷電保護功能。
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