接地检测报警电路及腕带接地设备的制作方法

1.本实用新型涉及接地检测技术领域，特别涉及一种接地检测报警电路及腕带接地设备。


背景技术：

2.目前，生产线上的流水线工人经常需要佩戴一种腕带接地设备，以保护个人在生产线上的人身安全，但现有的腕带接地设备并没有设置相应的警报功能，生产线上的工人并不知道自己是否正确佩戴腕带接地设备，有着很大的安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种接地检测报警电路，旨在解决现有腕带接地设备无警报功能的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的接地检测报警电路，所述接地检测报警电路包括：
5.手腕带连接器，用于接入手腕带；
6.接地检测电路，所述接地检测电路的检测端与所述手腕带连接器连接，所述接地检测电路用于检测所述手腕带连接器手腕带的接入状态，并在所述手腕带未接入时，输出接地异常检测信号；
7.控制电路，所述控制电路的接收端与所述接地检测电路的输出端连接，所述控制电路的控制端与所述报警电路的受控端连接，所述控制电路用于在接收到所述接地异常检测信号时，输出报警控制信号；
8.报警电路，所述报警电路的受控端与所述控制电路的控制端连接，并在接收到所述报警控制信号时，输出报警信息。
9.可选地，所述接地检测报警电路还包括：
10.状态指示电路，所述状态指示电路的受控端与所述控制电路的控制端连接；
11.所述控制电路还用于在接收到所述接地异常检测信号时，输出报警控制信号，以控制所述状态指示电路工作。
12.可选地，所述接地检测电路还用于在检测到所述手腕带正常接地时，输出接地正常检测信号至所述控制电路；
13.所述控制电路还用于在接收到所述接地正常检测信号时，输出状态控制信号，以控制所述状态指示电路工作。
14.可选地，所述接地检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及运放芯片，所述运放芯片的输出端与所述控制电路的接收端连接，所述运放芯片的检测端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述手腕带连接器的第一端连接，所述第一电阻的第一端与输入电源连接，所述第一电阻的第二端与所述手腕带连接器的第二端连接，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地。
15.可选地，所述接地检测报警电路还包括：
16.按键电路，所述按键电路的输出端与所述控制电路连接，所述按键电路用于在按键被触发时输出按键控制信号至所述控制电路；
17.所述控制电路还用于根据所述按键控制信号控制所述报警电路工作/停止工作。
18.可选地，所述接地检测报警电路还包括：
19.plc接口，用于接入外部设备；
20.信号输出电路，所述信号输出电路的受控端与所述控制电路连接，所述信号输出电路的输出端与所述plc接口连接：
21.所述控制电路还用于根据所述接地异常检测信号控制所述信号输出电路工作，以使所述信号输出电路通过plc接口输出所述接地异常检测信号至外部设备。
22.可选地，所述接地检测报警电路还包括：
23.plc地线检测电路，所述plc地线检测电路的检测端与所述plc接口连接，所述plc地线检测电路的输出端与所述控制电路连接，所述plc地线检测电路用于检测所述plc接口的接地状态，并输出对应的plc地线检测信号至所述控制电路。
24.可选地，所述接地检测报警电路还包括：
25.第一供电电路，所述第一供电电路的输入端与输入电源连接，所述第一供电电路的输出端与所述接地检测电路连接，所述第一供电电路用于为所述接地检测电路供电；
26.第二供电电路，所述第二供电电路的输入端与输入电源连接，所述第二供电电路的输出端分别与所述控制电路及状态指示电路连接，所述第二供电电路用于为所述控制电路及状态指示电路供电；
27.第三供电电路，所述第三供电电路的输入端与输入电源连接，所述第三供电电路的输出端与所述信号输出电路连接，所述第三供电电路用于为所述信号输出电路供电。
28.本实用新型还提出一种腕带接地设备，所述腕带接地设备包括上述的接地检测报警电路。
29.本实用新型技术方案通过设置手腕带连接器、接地检测电路、控制电路及报警电路，接地检测电路检测手腕带连接器手腕带的接入状态，并在手腕带未接入时，输出接地异常检测信号，使得控制电路在接收到所述接地异常检测信号时，输出报警控制信号，以控制报警电路输出报警信息；本实用新型通过设置手腕带连接器、接地检测电路、控制电路及报警电路，解决了现有腕带接地设备无警报功能的问题。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
31.图1为本实用新型接地检测报警电路一实施例的功能模块示意图；
32.图2为本实用新型接地检测报警电路一实施例的功能模块示意图；
33.图3为本实用新型接地检测报警电路一实施例的电路结构示意图。
34.附图标号说明：
35.标号名称标号名称10手腕带连接器led1第一发光二极管20接地检测电路led2第二发光二极管30报警电路u1运放芯片40控制电路u2第一dc-dc电源芯片50状态指示电路u3稳压芯片60按键电路u4第二dc-dc电源芯片70plc接口u5运算放大器80信号输出电路k1第一继电器90第一供电电路k2第二继电器100第二供电电路bell蜂鸣器110第三供电电路r1第一电阻120地线检测电路r2第二电阻s1按键q1～q3第一三极管～第三三极管
36.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
40.本实用新型提出一种接地检测报警电路。
41.目前，生产线上的流水线工人经常需要佩戴一种腕带接地设备，以保护个人在生产线上的人身安全，但现有的腕带接地设备并没有设置相应的警报功能，生产线上的工人并不知道自己是否正确佩戴腕带接地设备，有着很大的安全隐患。生产线上的流水线工人需要佩戴手腕带接地设备，以保护个人在生产线上的人身安全，手腕带接地设备在使用时需将手腕带正确接入接地设备的手腕带插座中，使得手腕带通过接地设备接地。如此，在生产过程中，若生产设备产生静电或漏电，所产生的电流会通过手腕带及接地设备将电流输出到地，以保护个人在生产线上的人身安全。本实用新型应用于手腕带接地设备中，在手腕带未正常接入或手腕带突然脱落时会发出警报，从而提醒用户手腕带接入异常，使得用户
能够及时对手腕带进行调整并正确佩戴，避免了手腕带因未正常接入而对用户造成危害。
42.为解决上述问题，参照图1至图3，在一实施例中，所述接地检测报警电路包括：
43.手腕带连接器10，用于接入手腕带；
44.接地检测电路20，所述接地检测电路20的检测端与所述手腕带连接器10连接，所述接地检测电路20用于检测所述手腕带连接器10手腕带接入状态，并在所述手腕带未接入时，输出接地异常检测信号；
45.控制电路40，所述控制电路40的接收端与所述接地检测电路20的输出端连接，所述控制电路40的控制端与所述报警电路30的受控端连接，所述控制电路40用于在接收到所述接地异常检测信号时，输出报警控制信号；
46.报警电路30，所述报警电路30的受控端与所述控制电路40的控制端连接，并在接收到所述报警控制信号时，输出报警信息。
47.在本实施例中，控制电路40包括微处理器，微处理器可以选用单片机，本领域技术人员可以根据现有的蜂鸣器控制程序以及检测程序等，进行分析并编写适用于本实用新型的程序；接地检测电路20用于检测手腕带是否接入手腕带连接器10，若手腕带未接入或手腕带突然脱落时，接地检测电路20输出接地异常检测信号至控制电路40，控制电路40在接收到接地异常检测信号时，输出报警控制信号控制报警电路30工作，以使报警电路30发出警报，从而提醒用户手腕带未正常接入。报警电路30可选用蜂鸣器bell作为发声器件，当手腕未正常接入，则控制电路40输出报警控制信号控制蜂鸣器bell工作，使得蜂鸣器bell发出警报，从而提醒用户手腕带非正常接入，避免了手腕带因未正常接入而对用户造成危害。
48.具体而言，由于手腕带为金属材质，当手腕带接入手腕带连接器10时，使得输入电源可以通过手腕带连接器10将电源输出至接地端，以形成电流回路，接地检测电路20可以通过手腕带连接器10获取手腕带的电压信号，并将获取的电压信号输出至控制电路40。若手腕带未接入或手腕带突然脱落时，手腕带连接器10无法形成电流回路，控制电路40从接地检测电路20获取的电压值为零，也即接地检测电路20输出接地异常检测信号至控制电路40。控制电路40接收到接地异常检测信号后输出报警控制信号，即输出高电平控制报警电路30导通，使得蜂鸣器bell工作并发出警报，从而提醒用户手腕带未正常接入。在手腕带接入手腕带连接器10时，控制电路40还可以根据接地检测电路20获取的电压信号判断手腕带是否正常接地。接地检测电路20可以通过手腕带连接器10获取手腕带的电压信号，并将获取的电压信号输出至控制电路40。根据公式r＝u/i，当电流一定时，电压值越大，手腕带阻值也就越大，如此，控制电路40可以根据接地检测电路20获取的电压信号计算出此时手腕带阻值的大小，并与预设阈值进行比较，从而判断手腕带是否正常接地。当手腕带和地导通的时候会接近完全导通，此时的阻值很小，当手腕带不正常接地的时候的阻值会偏大，因此，当控制电路40计算出阻值小于预设阈值时，手腕带为正常接地状态，当控制电路40计算出阻值大于预设阈值时，手腕带为非正常接地状态。当当控制电路40通过计算判断手腕带非正常接地时，控制电路40输出报警控制信号控制报警电路30工作，以使报警电路30发出警报，从而提醒用户手腕带非正常接地。
49.本实用新型通过设置手腕带连接器10、控制电路40、接地检测电路20以及报警电路30，接地检测电路20检测手腕带是否接入手腕带插座，当手腕带未接入或非正常接地时，接地检测电路20输出接地异常检测信号至控制电路40，控制电路40根据接地异常检测信号
控制报警电路30工作，以发出警报；本实用新型通过设置手腕带连接器10、控制电路40、接地检测电路20以及报警电路30，使得实用新型在手腕带未接入或非正常接地时会使报警电路30发出警报，从而提醒用户手腕带未正常接入或非正常接地，使得用户能够及时知晓手腕带是否正常接地，避免了手腕带因未正常接入或非正常接地而对用户造成危害，提高了用户的使用安全。
50.参照图1至图3，在一实施例中，所述接地检测报警电路还包括：
51.状态指示电路，所述状态指示电路的受控端与所述控制电路的控制端连接；
52.所述控制电路还用于在接收到所述接地异常检测信号时，输出报警控制信号，以控制所述状态指示电路工作。
53.所述接地检测电路还用于在检测到所述手腕带正常接地时，输出接地正常检测信号至所述控制电路；
54.所述控制电路还用于在接收到所述接地正常检测信号时，输出状态控制信号，以控制所述状态指示电路工作。
55.在本实施例中，状态指示电路50具体如图3所示，包括第一发光二极管led1及第二发光二极管led2，当手腕带正常接地时，接地检测电路20输出接地正常检测信号至控制电路40，控制电路40接收到接地正常检测信号后输出低电平控制第一发光二极管led1导通，使得第一发光二极管led1发光，从而提示用户手腕带正常接地。当手腕带未正常接入或非正常接地时，接地检测电路20输出接地异常检测信号至控制电路40，控制电路40接收到接地异常检测信号后控制报警电路30工作，同时还输出低电平控制第二发光二极管led2导通，使得第二发光二极管led2发光，从而提示用户手腕带异常。可以将第一发光二极管led1设置为绿灯，将第二发光二极管led2设置为红灯，则手腕带正常接地时绿灯亮，手腕带异常时红灯亮，从而使得用户能够通过灯光的颜色迅速得知手腕带的接地状态。
56.参照图1至图3，在一实施例中，所述接地检测电路20包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3及运放芯片u1，所述运放芯片u1的输出端与所述控制电路40的接收端连接，所述运放芯片u1的检测端与所述第二电阻r2的第一端连接，所述第二电阻r2的第二端与所述手腕带连接器10的第一端连接，所述第一电阻r1的第一端与输入电源连接，所述第一电阻r1的第二端与所述手腕带连接器的第二端连接，所述第三电阻r3的第一端与所述第二电阻r2的第一端连接，所述第三电阻r3的第二端接地。
57.在本实施例中，运放芯片u1可以选用tlc2272型号的运放芯片，接地检测电路20具体如图3所示，运放芯片u1可以从手腕带连接器10的第二端获取手腕带的电压信号，并将获取的电压信号输出至控制电路40，使得控制电路40可以获取手腕带的电压值。具体而言，由于手腕带为金属材质，当手腕带正常接入手腕带连接器10时，输入电源可以依次通过第一电阻r1、手腕带连接器10、第二电阻r2及第三电阻r3将电源输出至接地端，形成电流回路。若手腕带未接入或手腕带突然脱落时，手腕带连接器10无法形成电流回路，控制电路40从接地检测电路20获取的电流值为零，也即接地检测电路20输出接地异常检测信号至控制电路40。当控制电路40从接地检测电路20获取的电流值不为零时，控制电路40可以根据接地检测电路20获取的电压信号以及公式r＝u/i计算出此时手腕带阻值的大小，从而判断手腕带是否正常接地。
58.参照图1至图3，在一实施例中，所述接地检测报警电路还包括：
59.按键电路60，所述按键电路60的输出端与所述控制电路40连接，所述按键电路60用于在按键被触发时输出按键控制信号至所述控制电路40；
60.所述控制电路40还用于根据所述按键控制信号控制所述报警电路30工作/停止工作。
61.在本实施例中，当报警电路30发出警报时，用户可以通过按键s1控制报警电路30工作/停止工作，按键电路60具体如图3所示，具体而言，当报警电路30发出警报时，用户按下按键s1使得电路导通，并输出按键控制信号至控制电路40，控制电路40接收到按键控制信号后停止输出高电平，以控制第一三极管q1关断，从而控制蜂鸣器bell停止工作，以停止发出警报，如此，可以减少报警电路30的噪声影响，减少噪音污染。当报警电路30发出停止工作时，用户还可以按下按键s1使得电路导通，并输出按键控制信号至控制电路40，使得控制电路40输出高电平从而控制蜂鸣器bell工作。如此，可以通过按键s1控制蜂鸣器bell工作，以检查报警电路30是否能正常运行，避免报警电路30故障时无法发现。
62.参照图1至图3，在一实施例中，所述接地检测报警电路还包括：
63.plc接口70，用于接入外部设备；
64.信号输出电路80，所述信号输出电路80的受控端与所述控制电路40连接，所述信号输出电路80的输出端与所述plc接口70连接：
65.所述控制电路40还用于根据所述接地异常检测信号控制所述信号输出电路80工作，以使所述信号输出电路80通过plc接口70输出所述接地异常检测信号至外部设备。
66.在本实施例中，设置有plc接口70用于连接其他设备，例如上位机，如此，可以将多个接地检测报警电路30接入上位机，通过一个上位机便可以迅速知道多个手腕带是否正常接地，还可以将相关的报警信息储存至上位机，例如报警设备编号、报警时间、报警次数等等。也可以将车间所使用的电子生产设备接入plc接口70，令车间的电子生产设备在得知手腕带正常接地之后才能开始工作，如此，令车间所使用的电子生产设备在手腕带接地正常后才开始工作，可以避免因手腕带未正常接地而导致电子生产设备对人造成的危害，大大提高了安全性。
67.在本实施例中，设置有信号输出电路80以将接地异常检测信号通过plc接口70输出至外部设备，信号输出电路80具体如图2所示，具体而言，当手腕带正常接地时，控制电路40输出高电平控制第三三极管q3导通，从而控制第二继电器k2闭合，使得信号输出电路80通过plc接口70向接入的外部设备输出手腕带接地正常的信号。当手腕带未正常接入或非正常接地时，控制电路40控制第二三极管q2导通，从而控制第一继电器k1闭合，使得信号输出电路80通过plc接口70向接入的外部设备输出异常信号，即接地异常检测信号，以提示外部设备手腕带非正常接地。
68.参照图1至图3，在一实施例中，所述接地检测报警电路还包括：
69.第一供电电路，所述第一供电电路的输入端与输入电源连接，所述第一供电电路的输出端与所述接地检测电路连接，所述第一供电电路用于为所述接地检测电路供电；
70.第二供电电路，所述第二供电电路的输入端与输入电源连接，所述第二供电电路的输出端分别与所述控制电路及状态指示电路连接，所述第二供电电路用于为所述控制电路及状态指示电路供电；
71.第三供电电路，所述第三供电电路的输入端与输入电源连接，所述第三供电电路
的输出端与所述信号输出电路连接，所述第三供电电路用于为所述信号输出电路供电。
72.在本实施例中，第一供电电路90包括第一dc-dc电源芯片u2，具体如图3所示，第一dc-dc电源芯片u2用于将5v的输入电源转换成-5v的供电电源提供给接地检测电路20，使得接地检测电路20工作以检测手腕带的接入情况及接地情况。
73.第二供电电路100包括稳压芯片u3，具体如图3所示，稳压芯片u3用于将5v的输入电源转换为3.3v的供电电源，并输出至状态指示电路50及控制电路40，使得状态指示电路50在控制电路40输出低电平时导通。控制电路40与第二供电电路100之间还串联有一io口，第二供电电路100通过io口向控制电路40提供3.3v的供电电源，其中，io口还起到烧录口的作用。
74.第三供电电路110包括第二dc-dc电源芯片u4，具体如图3所示，第二dc-dc电源芯片u4用于提供5v的电压给信号输出电路80，当控制电路40控制继电器k1或继电器k2闭合时，第三供电电路110提供的电压就会通过继电器k1或继电器k2输出至plc接口70所接入的自动化设备，也即输出接地检测信号，以使接入的自动化设备根据接收的接地检测信号确定手腕带是否正常接地。
75.参照图1至图3，在一实施例中，所述接地检测报警电路还包括：
76.plc地线检测电路120，所述plc地线检测电路120的检测端与所述plc接口70连接，所述plc地线检测电路120的输出端与所述控制电路40连接，所述plc地线检测电路120用于检测所述plc接口70的接地状态，并输出对应的plc地线检测信号至所述控制电路40。
77.在本实施例中，plc地线检测电路120包括运算放大器u5，具体如图3所示，运算放大器u5内部设置有plc地线监测回路，当plc接口70非正常接地时，运算放大器u5内部的plc地线监测回路为开路，同时运算放大器u5输出plc地线检测信号至控制电路40，使得控制电路40可以根据plc地线监测信号确定plc接口70非正常接地。可以理解的是，可以在状态指示电路50中额外增设一个指示灯，使得控制电路40可以在确定plc接口70非正常接地时，控制增设的指示灯亮起，以提醒用户plc接口70非正常接地。也可以使控制电路40在确定plc接口70非正常接地时也控制报警电路30工作，以使报警电路30发出警报，提醒用户plc接口70非正常接地。
78.本实用新型还提出一种腕带接地设备，该腕带接地设备包括上述的接地检测报警电路，该接地检测报警电路的具体结构参照上述实施例，由于本电动汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
79.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。