专利名称：脚腕带及其报警电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种脚腕带及其报警电路。
背景技术：
在生产车间内，工人一般通过佩戴有绳静电环泄放人体静电，对于流动岗位及活动范围大的岗位目前一般佩戴脚腕带或无绳静电环，但效果非常不理想。具体表现在1、目前的脚腕带在使用时常常由于佩戴不合格或车间粉尘多而达不到防静电效果，因此需要在佩戴时反复检查或除尘；2、由于工人工作过程中的走动，也会出现佩戴不合格的情况，如果不能及时发现处理，可能会由于人体静电损坏静电敏感元件或影响工人的正常工作；3、无绳静电环因无有效泄放静电途径，静电只能积累到很高的静电压时(一般 1500V以上)，对空气放电，所以无绳静电环对人体静电防护无太大作用与意义。针对以下问题，目前尚未提出有效的解决方案员工佩戴有绳静电环影响正常操作，部分岗位佩戴有绳静电环后，难以正常操作；对于流动岗位及活动范围大的岗位，目前佩戴现有的脚腕带或无绳静电环，人体静电得不到有效泄放；现有的脚腕带佩戴或使用过程中，对车间环境洁净度要求较高(一般用于无尘车间)，以及难以及时发现佩戴不合格的问题。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种脚腕带及其报警电路，以解决脚腕带佩戴时或使用过程中，难以及时发现佩戴不合格的问题。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种脚腕带报警电路。根据本实用新型的脚腕带报警电路包括检测单元，用于检测脚腕带是否佩戴合格，以及在脚腕带佩戴不合格时，产生报警控制信号；以及报警单元，与检测单元相连接，用于在接收到报警控制信号时发出报警信号。进一步地，检测单元包括第一检测单元，用于检测脚腕带与用户皮肤是否接触良好，以及在脚腕带与用户皮肤接触不好时，产生报警控制信号；和/或第二检测单元，用于检测脚腕带与地是否导通良好，以及在脚腕带与地导通不好时，产生报警控制信号。进一步地，第一检测单元包括第一检测子单元，用于检测用户两处皮肤之间的第一等效电阻；以及第一判断子单元，用于判断第一等效电阻是否大于第一预设电阻，以及在第一等效电阻大于第一预设电阻时产生报警控制信号。进一步地，第一判断子单元包括第一阻压转换单元，用于将第一等效电阻转换为第一等效电压；第一采样单元，用于采样第一等效电压得到第一采样信号；以及第一 PIC芯片，用于根据第一采样信号产生报警控制信号。[0016]进一步地，第一判断子单元包括第二阻压转换单元，用于将第一等效电阻转换为第二等效电压；以及第一电压比较器，用于根据第二等效电压产生报警控制信号。进一步地，第二检测单元包括第二检测子单元，用于检测脚腕带的双路导线间的第二等效电阻；以及第二判断子单元，用于判断第二等效电阻是否大于第二预设电阻，以及在第二等效电阻大于第二预设电阻时产生报警控制信号。进一步地，第二判断子单元包括第三阻压转换单元，用于将第二等效电阻转换为第三等效电压；第二采样单元，用于采样第三等效电压得到第二采样信号；以及第二 PIC芯片，用于根据第二采样信号产生报警控制信号。进一步地，述第二判断子单元包括第四阻压转换单元，用于将第二等效电阻转换为第四等效电压；以及第二电压比较器，用于根据第四等效电压产生报警控制信号。进一步地，该脚腕带报警电路还包括储能电源，与检测单元和报警单元分别相连接。 为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种脚腕带。根据本实用新型的脚腕带，包括本实用新型提供的任一种脚腕带报警电路。进一步地，该脚腕带还包括金属片，设置于脚腕带的底部。通过本实用新型，采用包括以下部分的脚腕带报警电路检测单元，用于检测脚腕带是否佩戴合格，并在脚腕带佩戴不合格时产生报警控制信号；以及报警单元，与检测单元相连接，用于在接收到报警控制信号时发出报警信号，通过检测单元及时检测脚腕带是否佩戴合格，并在佩戴不合格时通过报警单元发出报警信号，以使佩戴人员及时调整佩戴方式，解决了脚腕带佩戴时或使用过程中，难以及时发现佩戴不合格的问题，进而达到了实时监测用户佩戴脚腕带合格与否的效果，使得脚腕带的使用方便可靠。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1是根据本实用新型第一实施例的脚腕带报警电路的原理图；图2是根据本实用新型第二实施例的脚腕带报警电路的原理图；图3是根据本实用新型第三实施例的脚腕带报警电路的原理图；图4是根据本实用新型第四实施例的脚腕带报警电路的原理图；以及图5是根据本实用新型第五实施例的脚腕带报警电路的原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。图1是根据本实用新型第一实施例的脚腕带报警电路的原理图，如图1所示，该报警电路包括检测单元10，用于检测脚腕带是否佩戴合格，以及在脚腕带佩戴不合格时，产生报警控制信号；以及报警单元20，与检测单元10相连接，用于在接收到报警控制信号时发出报警信号。[0033]在该实施例中，检测单元10在工人佩戴脚腕带以及使用脚腕带的过程中，实时检测脚腕带的佩戴是否合格，并且在不合格时产生报警控制信号，控制报警单元20发出报警信号，使得工人能够及时发现并纠正错误或不合格的佩戴方式，实现了实时对脚腕带的工作状态及工人佩戴合格与否进行监控的功能，从而可取消人工日常的点检，方便可靠，提高了工艺检测与监控水平。在脚腕带的佩戴中，容易出现皮肤接触不好和与地导通不好的情况。优选地，检测单元10包括第一检测单元，用于检测脚腕带与用户皮肤是否接触良好，以及在脚腕带与用户皮肤接触不好时，产生报警控制信号；和/或第二检测单元，用于检测脚腕带与地是否导通良好，以及在脚腕带与地导通不好时，产生报警控制信号。采用该优选实施方式，能够在脚腕带与用户皮肤接触不好，以及与地导通不好时产生报警控制信号，控制报警单元20 发出报警信号。优选地，通过检测用户两处皮肤之间的等效电阻来实现脚腕带与用户皮肤接触情况的检测，第一检测单元包括第一检测子单元，用于检测用户两处皮肤之间的第一等效电阻；以及第一判断子单元，用于判断第一等效电阻是否大于第一预设电阻，以及在第一等效电阻大于第一预设电阻时产生报警控制信号。根据人体佩戴脚腕带后自身的特点，第一预设电阻选择为30ΜΩ，即当该等效电阻彡30ΜΩ时，则判为0K(即脚腕带与人体皮肤接触良好)，当该等效电阻> 30ΜΩ时，则判为Ν0(即脚腕带与人体皮肤没有有效接触)。优选地，通过检测脚腕带的双路导线间的等效电阻来实现脚腕带与地导通情况的检测，第二检测单元包括第二检测子单元，用于检测脚腕带的双路导线间的第二等效电阻；以及第二判断子单元，用于判断第二等效电阻是否大于第二预设电阻，以及在第二等效电阻大于第二预设电阻时产生报警控制信号。根据双路导线间等效电阻的特点，第二预设电阻选择为IOM Ω，即当该等效电阻彡IOM Ω时，则判为OK (即脚腕带与接地导通良好)，当该等效电阻> 10ΜΩ时，则判为Ν0(即脚腕带与接地导通受阻)。其中，第一判断子单元和第二判断子单元均可通过PIC芯片或电压比较器实现。 以检测单元10同时包括第一检测单元和第二检测单元为例，通过PIC芯片和电压比较器实现判断并输出报警控制信号的实施方式分别介绍如下。图2是根据本实用新型第二实施例的脚腕带报警电路的原理图，如图2所示，该电路通过统一的电压电源供电，具有统一的接地端。具体地，第一判断子单元包括第一阻压转换单元，用于将第一等效电阻转换为第一等效电压得到分压输入11 ；第一采样单元即AD 采样13，用于采样分压输入11的电压得到第一采样信号；以及第一 PIC芯片，即MCU控制 /运算器，用于根据第一采样信号产生报警控制信号，该报警信号控制报警单元中的扬声器发出报警信号，实现声音报警。第二判断子单元包括第三阻压转换单元，用于将第二等效电阻转换为第三等效电压得到分压输入12 ；第二采样单元即AD采样14，用于采样第三等效电压得到第二采样信号；以及第二 PIC芯片，用于根据第二采样信号产生报警控制信号，该报警信号控制报警单元中的指示灯发出报警信号，实现指示灯报警。此处第二 PIC芯片与第一 PIC芯片采用同一个芯片实现，均为MCU控制/运算器。包括PIC芯片的脚腕带报警电路的具体实现方式可采用如图3所示的电路元器件连接方式。如图3所示，采用PIC12F675芯片，该芯片内部集成有AD采样功能，因此，该电路主要包括第一阻压转换单元、第三阻压转换单元和PIC12F675芯片。第一阻压转换单元包括第一电阻R4，一端连接PIC12F675芯片的管脚7，另一端用于连接检测到的第一等效电阻Rtl ；第二电阻R5，一端连接直流电源+5V，另一端连接于第一电阻R4与等效电阻Rtl 之间的第一节点；第一电容C2，第一端连接于第一电阻R4与PIC12F675芯片的管脚7之间的第二节点，第二端接地；第二电容C3，第一端连接于第一电阻R4与第一节点之间的第三节点，第二电容C3的第二端连接第一电容C2的第二端共同接地。第三阻压转换单元与第一阻压转换单元的连接方式相同，连接于PIC12F675芯片的管脚6，包括第三电阻R6 ；第四电阻R7 ；第三电容C4 ；以及第四电容C5，具体连接关系不再重复介绍。PIC12F675芯片的管脚1和4分别接电源，管脚8接地，管脚2和3均可输出指示灯的控制信号，在管脚5输出蜂鸣器的控制信号。该电路实现报警功能的原理分析如下通过检测脚腕带与用户皮肤是否接触良好，转换成等效电阻Rtl，然后把Rtl分得的电压作为芯片输入电压(即模拟电压，其中R4的压降可忽略)，然后通过PIC12F675芯片及软件实现A/D转换成数字电压，然后与设定的电压进行比较，来判断是否输出报警信号；同理，脚腕带与地是否导通良好的检测与报警原理也是一样的。图4是根据本实用新型第四实施例的脚腕带报警电路的原理图，如图4所示，该电路通过统一的电压电源供电，具有统一的接地端。具体地，第一判断子单元包括第二阻压转换单元，用于将第一等效电阻转换为第二等效电压得到分压输入11 ；以及第一电压比较器17，用于根据第二等效电压与比较电压15的比较结果产生报警控制信号。该报警信号控制报警单元中的扬声器发出报警信号，实现声音报警。其中，比较电压15的大小依据第一预设电阻的大小确定。第二判断子单元包括第四阻压转换单元，用于将第二等效电阻转换为第四等效电压得到分压输入12 ；以及第二电压比较器18，用于根据第四等效电压与比较电压16的比较结果产生报警控制信号，该报警信号控制报警单元中的指示灯发出报警信号，实现指示灯报警。包括电压比较器的脚腕带报警电路的具体实现方式可采用如图5所示的电路元器件连接方式。第一判断子单元和第二判断子单元通过电压比较器实现的方式完全相同， 此处仅以第一判断子单元为例进行说明。如图5所示，第一判断子单元包括电压比较器 LM393和第二阻压转换单元。其中，电压比较器LM393的负极输入端连接比较电压，正极输入端连接等效电阻转换后的电压，输出端用于输出报警控制信号；第二阻压转换单元包括第五电阻R1、第六电阻R2、第七电阻R3和第八电阻R4。其中，第七电阻R3的第一端连接电源+5V，第二端连接第八电阻R4第一等效电阻Rt，在第七电阻R3与第八电阻R4之间设置有第四节点，该第四节点用于连接电压比较器LM393的负极输入端；第五电阻Rl的第一端连接电压比较器LM393的输出端，第二端连接于第七电阻R3与电源之间的第五节点；第六电阻R2与第一等效电阻Rt串联，串联后第一端连接于第七电阻R3与第五节点之间的第六节点，第二端接地，在第六电阻R2与第一等效电阻Rt之间设置有第七节点，该第七节点用于连接电压比较器LM393的正极输入端。在该电路中，第五电阻R1、第六电阻R2、第七电阻R3和第八电阻R4的阻值选择不唯一，只须满足要求即可。该电路实现报警功能的原理分析如下第五电阻Rl是上拉电阻， 基准电压即比较电压为5*R4/(R3+R4)，第七电阻R3可通过第一预设电阻(如上面提到的 30M)确定，设置第六电阻R2与第八电阻R4相等，电压比较器LM393的正极输入为比较电压为("U) = 5*R4/(R3+R4)，负极输入为(+U) = 5*Rt/(Rt+R2)，当(+U) > (-U)，即 5*Rt/(Rt+R2) > 5*R4/(R3+R4)，Rt > R2，即第一等效电阻大于第一预设电阻，电压比较器LM393 输出高电平信号作为报警控制信号，驱动相应的报警元件(如蜂鸣器或指示灯)，反之则输出低电平信号驱动不了报警元件。为了便携，该脚腕带还包括储能电源，与检测单元和报警单元分别相连接优选地，采用可充电式的锂电池作为储能电源。本具体实施方式
还提供了一种脚腕带，该脚腕带包括上述任一种脚腕带的报警电路。优选地，该脚腕带还包括设置于脚腕带底部的金属片，通过该金属片能够将脚腕带的使用范围扩展到粉尘更多的工作环境，优选地，该金属片采用钢片，且钢片的安装位置占接触面一半左右为佳，钢片四边收边，以免刮花地板。对于该脚腕带不用接地线(如对于流动或活动范围大的操作岗位)的操作区域，如果操作区域为普通地板(非防静电)，设置钢片，形成导电回路系统；如果操作区域为防静电地板，则无需设置钢片。采用该脚腕带，能够实时对脚腕带的工作状态及员工佩戴合格与否进行监控，可取消人工日常的点检，方便可靠，提高了工艺检测与监控水平。另外，在脚腕带底部增加钢片，使脚腕带的适用范围从无尘车间扩展到普通车间。该脚腕带可用于有机会与静电敏感器件或主板接触的站姿岗位、坐姿岗位、流动性岗位，可取代有绳手腕带，在确保防静电效果的前提下，能够从根本上解决有绳手腕带对操作员工的束缚及妨碍。从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果脚腕带佩戴时或使用过程中，实时监测用户佩戴脚腕带合格与否，能够及时发现佩戴不合格的情况，使得脚腕带的使用方便可靠。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种脚腕带报警电路，其特征在于，包括检测单元，用于检测脚腕带是否佩戴合格，以及在所述脚腕带佩戴不合格时，产生报警控制信号；以及报警单元，与所述检测单元相连接，用于在接收到所述报警控制信号时发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的脚腕带报警电路，其特征在于，所述检测单元包括第一检测单元，用于检测所述脚腕带与用户皮肤是否接触良好，以及在所述脚腕带与所述用户皮肤接触不好时，产生所述报警控制信号；和/或第二检测单元，用于检测所述脚腕带与地是否导通良好，以及在所述脚腕带与地导通不好时，产生所述报警控制信号。
3.根据权利要求2所述的脚腕带报警电路，其特征在于，所述第一检测单元包括 第一检测子单元，用于检测所述用户两处皮肤之间的第一等效电阻；以及第一判断子单元，用于判断所述第一等效电阻是否大于第一预设电阻，以及在所述第一等效电阻大于所述第一预设电阻时产生所述报警控制信号。
4.根据权利要求3所述的脚腕带报警电路，其特征在于，所述第一判断子单元包括 第一阻压转换单元，用于将所述第一等效电阻转换为第一等效电压；第一采样单元，用于采样所述第一等效电压得到第一采样信号；以及第一 PIC芯片，用于根据所述第一采样信号产生所述报警控制信号。
5.根据权利要求3所述的脚腕带报警电路，其特征在于，所述第一判断子单元包括 第二阻压转换单元，用于将所述第一等效电阻转换为第二等效电压；以及第一电压比较器，用于根据所述第二等效电压产生所述报警控制信号。
6.根据权利要求2所述的脚腕带报警电路，其特征在于，所述第二检测单元包括 第二检测子单元，用于检测所述脚腕带的双路导线间的第二等效电阻；以及第二判断子单元，用于判断所述第二等效电阻是否大于第二预设电阻，以及在所述第二等效电阻大于所述第二预设电阻时产生所述报警控制信号。
7.根据权利要求6所述的脚腕带报警电路，其特征在于，所述第二判断子单元包括 第三阻压转换单元，用于将所述第二等效电阻转换为第三等效电压；第二采样单元，用于采样所述第三等效电压得到第二采样信号；以及第二 PIC芯片，用于根据所述第二采样信号产生所述报警控制信号。
8.根据权利要求6所述的脚腕带报警电路，其特征在于，所述第二判断子单元包括 第四阻压转换单元，用于将所述第二等效电阻转换为第四等效电压；以及第二电压比较器，用于根据所述第四等效电压产生所述报警控制信号。
9.根据权利要求1所述的脚腕带报警电路，其特征在于，还包括储能电源，与所述检测单元和所述报警单元分别相连接。
10.一种脚腕带，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的脚腕带报警电路。
11.根据权利要求10所述的脚腕带，其特征在于，还包括金属片，设置于所述脚腕带的底部。
专利摘要本实用新型公开了一种脚腕带及其报警电路。该脚腕带报警电路包括检测单元，用于检测脚腕带是否佩戴合格，以及在脚腕带佩戴不合格时，产生报警控制信号；以及报警单元，与检测单元相连接，用于在接收到报警控制信号时发出报警信号。通过本实用新型，能够在脚腕带佩戴时或使用过程中及时发现佩戴不合格的问题，使得脚腕带的使用方便可靠。
文档编号G08B21/00GK202257847SQ2011204166
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者朱乐军 申请人:珠海格力电器股份有限公司