基于紅外感應(yīng)技術(shù)電暖器的應(yīng)用設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
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從2008年4月～2009年4月，進(jìn)行了諸如PIR管安裝位置、溫度影響、烤火人數(shù)多少、延時(shí)時(shí)長(zhǎng)等多方面的試驗(yàn)和應(yīng)用。試驗(yàn)中，采用兩根長(zhǎng)300 mm、總功率為600 W的石英發(fā)熱管，安裝在木制四方型箱體正中。如圖3照片所示。試驗(yàn)中，取消斷電自鎖功能；取消溫控?cái)嚯姽δ?短路溫控開(kāi)關(guān))；同時(shí)通過(guò)調(diào)溫器將其功率調(diào)到最高輸出。試驗(yàn)結(jié)果如下所述。
3．1 延時(shí)時(shí)長(zhǎng)與烤火人數(shù)對(duì)可靠性的影響試驗(yàn)
工作的可靠性，主要是有人在的時(shí)候，供電的連續(xù)性與當(dāng)人離開(kāi)后自動(dòng)斷電的準(zhǔn)確性。二者中，能否實(shí)現(xiàn)人離電斷更顯得重要，也是該設(shè)計(jì)的核心所在。工作可靠性，直接影響到安全性能和節(jié)電。從以上試驗(yàn)可知，選取延時(shí)時(shí)長(zhǎng)為5～7 min內(nèi)，用于這類電暖器，能取得滿意的節(jié)電效果和確保安全。雖然在只有一人烤火的情況下，偶爾有斷電情況發(fā)生，但只需要按一下開(kāi)關(guān)按鈕，從實(shí)際出發(fā)并不是那么麻煩。當(dāng)然，使用雙PIR管重復(fù)上述試驗(yàn)(略)表明：斷電率明顯下降。為保證能在人離開(kāi)后自動(dòng)準(zhǔn)確斷電，可以適當(dāng)縮短延時(shí)時(shí)長(zhǎng)，做到不影響安全性能。本文引用地址：http://2s4d.com/article/163462.htm
3．2 PIR探頭與取暖器相對(duì)位置的試驗(yàn)
使用單PIR管，選定延時(shí)時(shí)長(zhǎng)為5 min，按照?qǐng)D4所示的三種典型位置進(jìn)行試驗(yàn)。
圖4(a)中，是將PIR探頭正面中心對(duì)準(zhǔn)電暖器，(實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)出現(xiàn)此類情況)結(jié)果表明，在H=30 cm以內(nèi)，不能斷電；在H=40～90 cm，自動(dòng)斷電逐步趨于穩(wěn)定，偶有自動(dòng)接通現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)H≥90 cm后，能可靠斷電，且不會(huì)發(fā)生自動(dòng)接通現(xiàn)象。分析可知，當(dāng)H較小時(shí)，熱輻射對(duì)PIR管有影響，因?yàn)榇藭r(shí)產(chǎn)生的波長(zhǎng)不穩(wěn)定而造成熱釋電效應(yīng)，導(dǎo)致探測(cè)器輸出信號(hào)。圖4(b)中，PIR探頭中心軸線與電暖器熱反射線垂直。L值與H值每隔50 mm，一一對(duì)應(yīng)試驗(yàn)，每對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別測(cè)試10次以上，以排除個(gè)別現(xiàn)象，結(jié)果如表2所示。
表2的試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)L>100 mm，H>400 mm，就能保證安全、可靠地?cái)嚯?。?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/設(shè)計(jì)">設(shè)計(jì)制作中，很容易做到避開(kāi)不穩(wěn)定以外的區(qū)域，而在實(shí)際應(yīng)用中，就可以做到隨意使用。圖4(c)中，PIR探頭中心軸線與電暖器熱反射線平行。實(shí)際試驗(yàn)中，是將PIR探頭安置于電源連接線中，像普通使用電源接線板情況那樣，把電源連接線拖放于地面。試驗(yàn)證明：只要適當(dāng)離開(kāi)“50 mm”取暖器(主要是防止衣物、小棉被覆蓋PIR探頭)，是完全能夠保證只要人離開(kāi)，就可以在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷電源。
4 結(jié) 語(yǔ)
安全與節(jié)電是社會(huì)和世界永恒的主題。以上所做的研究工作表明，把人體紅外感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于普及到千家萬(wàn)戶的各類電暖器具上，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，試驗(yàn)證明是完全可行的。設(shè)計(jì)制作時(shí)，將延時(shí)時(shí)長(zhǎng)設(shè)計(jì)選定在7 min以內(nèi)，注意PIR管總成模塊電路與電暖器的相對(duì)安裝位置，避開(kāi)電暖器直接熱源，可以實(shí)現(xiàn)保證安全和達(dá)到節(jié)電目的。當(dāng)只有一人使用時(shí)，雖偶爾有斷電情況出現(xiàn)，應(yīng)該認(rèn)為，不影響其使用方便性和工作可靠性。
評(píng)論