一种智能电磁波削除装置的制作方法

1.本发明涉及电磁波削除领域，尤其涉及一种智能电磁波削除装置。


背景技术：

2.现在的电器设备多少都带有电磁辐射，特别是电加热产品，如电热毯，电褥子，电热炕，电地热等电加热产品，与人身接近距离最短，对人身体电磁辐射更强，对使用人员的身体健康造成不利影响。
3.现有观察电磁波的方法是；用手触摸产品共用地与接有限流电阻及氖灯的金属点，观察氖灯，如此灯亮为有电磁波存在，如不亮为无电磁波。
4.目前去除电磁波的方法有以下四种：
5.一是电位器去除法，电位器上的旋转旋钮为镀金属导电的，当人手接触到此旋钮时，旋钮与其内部的金属弹簧接触，此弹簧通过电阻与氖灯相连，并接到金属屏蔽层上，此方法就是将电位器旋转到任何一边到头后，观察氖灯是否亮，如不亮，证明没有电磁波存在，不做任何操作，如亮将电位器旋转到另一头，此时氖灯就不亮了，说明电磁波以屏蔽了。此方法的缺点是，氖灯较暗，不易观察，操作麻烦，机械损伤严重，使用环境对器件影响很大，故障率及屏蔽效果不理想。
6.二是双向开关去除法，开关上的按钮为镀金属导电的，当人手接触到此按钮时，按钮与其内部的金属弹簧接触，此弹簧通过电阻与氖灯相连，并接到金属屏蔽层上，此方法就是人手只摸金属按钮，观察氖灯是否亮，如不亮，证明没有电磁波存在，不做任何操作，如亮将开关按钮按一下，此时氖灯就不亮了，说明电磁波以屏蔽了。此方法的缺点是，氖灯较暗，不易观察，操作麻烦，机械损伤严重，使用环境对器件影响很大，故障率及屏蔽效果不理想。
7.三是调换电源插头方向去除法，当人手接触到金属触点时，金属接触点通过电阻与氖灯相连，并接到金属屏蔽层上，此方法就是人手只摸金属点后，观察氖灯是否亮，如不亮，证明没有电磁波存在，不做任何操作，如亮将产品电源插头从插座上拨下，旋转180度后在从新插到电源插座上，此时氖灯就不亮了，说明电磁波已屏蔽了。此方法的缺点是，氖灯较暗，不易观察，操作麻烦。
8.四是直接屏蔽法，就是将产品屏蔽金属层通过控制器及电源三插中的地线与电源插座地线相连，以达到去电磁波目的。此方法的缺点是对使用环境要求高，就是电源插座中地线必需有，如无产品就不能屏蔽电磁波了，如用户加长电源线，或民房中根本就没有地线，所以达不到屏蔽电磁波作用。
9.前三种要先观察是否存在有害电磁波，如有电磁波就操作相关开关器件加以削除，如没有电磁波就不进行任何操作。第四种无需观察，也无需任何操作。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种智能电磁波削除装置。
11.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
12.一种智能电磁波削除装置，包括金属触摸按钮、产品开关、控制器、电磁波检测电路、电磁波削除执行电路，所述金属触摸按钮安装在产品开关的顶杆上，所述电磁波检测电路的大地端与金属触摸按钮用导电体连接，所述控制器的开关接口与产品开关的第一端用导电体连接，所述控制器的电压取样接口与电磁波检测电路的电压取样端用导电体连接，所述控制器的控制信号输出接口与电磁波削除执行电路的控制信号输入端连接，所述产品开关的共地端、控制器的共地端、电磁波检测电路的共地端、电磁波削除执行电路的共地端与产品的电线接地端共接。
13.其中，所述电磁波检测电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电阻、第一电容器，所述金属触摸按钮用导电体与第一二极管的负极、第二二极管的正极共接，所述控制器的共地端、第一二极管的正极、第二电阻的第一端、第一电容器的第一端与产品的电线接地端共接，所述控制器的电压取样接口与第二二极管的负极、第三二极管的正极、第二电阻的第二端、第一电容器的第二端共接，所述第三二极管的负极接直流电源。
14.进一步的，所述电磁波检测电路还包括第一电阻，所述金属触摸按钮用导线与第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与第一二极管的负极、第二二极管的正极共接。
15.其中，所述电磁波削除执行电路包括第一交流输电线、第二交流输电线、第一去电磁波执行器、第二去电磁波执行器、电磁波金属屏蔽层、第七电阻，所述第一交流输电线与第一去电磁波执行器的第一执行端连接，所述第二交流输电线与第二去电磁波执行器的第一执行端连接，所述第七电阻的第一端与第一去电磁波执行器的第二执行端、第二去电磁波执行器的第二执行端共接，所述第七电阻的第二端、电磁波金属屏蔽层与产品的电线接地端连接，所述控制器的控制信号输出端与第一去电磁波执行器的第二控制端、第二去电磁波执行器的第一控制端连接，所述第一去电磁波执行器的第一控制端与直流电源连接，所述第二去电磁波执行器的第二控制端与产品的电线接地端连接。
16.进一步的，所述电磁波削除执行电路还包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻，所述第三电阻串联在第一交流输电线与第一去电磁波执行器的第一执行端之间，所述第四电阻串联在第二交流输电线与第二去电磁波执行器的第一执行端之间，所述第五电阻串联在第一去电磁波执行器的第一控制端与直流电源之间，所述第六电阻串联在第二去电磁波执行器的第二控制端与电线接地端之间。
17.进一步的，所述电磁波削除执行电路还包括第八电阻，所述第八电阻串联在电磁波金属屏蔽层与产品的电线接地端之间。
18.其中，所述第一去电磁波执行器为光电耦合器、或为电磁继电器、或为固态继电器、或为接触器，在同一所述电磁波削除执行电路中的第二去电磁波执行器与第一去电磁波执行器相同。
19.其中，所述电磁波金属屏蔽层为铜网、或为铁网、或为薄铜皮、或为铁片、或为铝皮。
20.其中，所述直流电源为5v直流电源。
21.其中，所述控制器为单片机。
22.本发明的有益效果是：实现了智能自动去电磁波的功能，即不需要人为观察电磁
波是否存在，也不需要人为特意去操作去电磁波相关装置，只是在按下产品开关时少微停顿，就可以自动去除有害电磁波了；本发明不管中老年还是儿童，只要能打开产品开关，就会自动去除有害电磁波了，增强使用者对产品的信心，从而保证使用者的身体健康。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1是本发明中智能电磁波削除装置的结构示意图；
25.图2是本发明中智能电磁波削除程序流程的流程图；
26.图中标号说明：s-金属触摸按钮、k1-产品开关、d1-第一二极管、d2-第二二极管、d3-第三二极管、c1-第一电容器、r1-第一电阻、r2-第二电阻、r3-第三电阻、r4-第四电阻、r5-第五电阻、r6-第六电阻、r7-第七电阻、r8-第八电阻、gnd-电线接地端、ac1-第一交流输电线、ac2-第二交流输电线、pc1-第一去电磁波执行器、pc2-第二去电磁波执行器、1-控制器、2-电磁波金属屏蔽层。
具体实施方式
27.下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
28.如图1所示，一种智能电磁波削除装置，包括金属触摸按钮s、产品开关k1、控制器1、电磁波检测电路、电磁波削除执行电路，金属触摸按钮s安装在产品开关k1的顶杆上，电磁波检测电路的大地端与金属触摸按钮s用导电体连接，控制器1的开关接口与产品开关k1的第一端用导电体连接，控制器的电压取样接口与电磁波检测电路的电压取样端用导电体连接，控制器1的控制信号输出接口与电磁波削除执行电路的控制信号输入端连接，产品开关k1的共地端、控制器1的共地端、电磁波检测电路的共地端、电磁波削除执行电路的共地端与产品的电线接地端gnd共接。
29.金属触摸按钮s，此按钮与产品开关k1组合为一体，当使用者打开产品开关k1时，就直接触摸了金属感应按钮s，使去电磁波操作在无意中完成，不需要人为特意注意是否存在有害电磁波的繁琐操作。
30.控制器1主要是控制产品工作，在上电时主要是先进行智能去除电磁波的检测与控制输出。在上电后，只有按下电源开关才进行软件抗干扰处理，然后开始检测和判断是否存在有害电磁波，如有，则进行相应的自动控制电磁波削除执行电路的工作与停止，以达到去除电磁波的目的。
31.电磁波检测电路具体包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第二电阻r2、第一电容器c1，金属触摸按钮s用导电体与第一二极管d1的负极、第二二极管d2的正极共接，控制器的共地端、第一二极管d1的正极、第二电阻r2的第一端、第一电容器c1的第一端与产品的电线接地端gnd共接，控制器的电压取样接口与第二二极管d2的负极、第三二极管d3的正极、第二电阻r2的第二端、第一电容器c1的第二端共接，第三二极管d3的负极接直流电源。
32.第一二极管d1和第二二极管d2组成感应电压检波电路，因人身感应主信号电压主要依据是产品的电线接地端gnd与电源的零线还是火线相连，而电源是交流电，所以，当感
应电为正半周时，感应电由产品的电线接地端gnd经第一二极管d1后分两路，一路去第二二极管d2经第二电阻r2到地，另一路经第一电阻r1到金属触摸按钮s到人身到大地构成回路。当市电为负半周时，大地为正电，经人体到金属触摸按钮到第一电阻r1到第二二极管d2(因第一二极管d1反相截止不通)到第二电阻r2到产品的电线接地端gnd构成回路，在第二电阻r2上产生电压，此电压为电磁感应电压供单片机做是否存在有害电磁波的依据。
33.第三二极管d3是对控制器的io口进行保护作用，就是当电磁感应信号大于5.5v时，可能造成控制器的io口损坏，所以加第三二极管d3管对高于5v(单片机供电电源正)的电压，通过5v电源释放掉，以保证io口工作稳定性。
34.第二电阻r2主要是用于阻抗匹配作用，因有害电磁主要来源于电源火线及火线通过无形电容感应到人身，使人体受到有害电磁辐射，但其阻抗特别高，如不加以匹配，就会出现检测不到此信号或信号杂波太多，不利于控制器检测，严重影响检测准确性。第二电阻r2的选取是经过测算及计算机软件计算后得到基本参数。
35.第一电容c1的作用是平滑感应电压与削除干扰脉冲，正常感应检波后的电压为脉动波型，经此电容后变成平滑的直流波型，当有干扰脉冲时，此电容又能吸收此能量，但检测到的电压不会有尘端脉冲出现，从而提高感应电压检测的准确性。
36.电磁波检测电路还包括第一电阻r1，金属触摸按钮s用导线与第一电阻r1的第一端连接，第一电阻r1的第二端与第一二极管d1的负极、第二二极管d2的正极共接。
37.第一电阻r1的主要作用是人身安全保护，第一电阻r1就像我们常用的试电笔内的电阻一样，当使用人员手接触到金属触摸按钮时，感应电从产品的电线接地端gnd经第一二极管d1、第一电阻r1、金属触摸按钮s和人身与大地相连，从而得到人触摸感应信号电压。
38.电磁波削除执行电路包括第一交流输电线ac1、第二交流输电线ac2、第一去电磁波执行器pc1、第二去电磁波执行器pc2、电磁波金属屏蔽层2、第七电阻r7，第一交流输电线ac1与第一去电磁波执行器pc1的第一执行端连接，第二交流输电线ac2与第二去电磁波执行器pc2的第一执行端连接，第七电阻r7的第一端与第一去电磁波执行器pc1的第二执行端、第二去电磁波执行器pc2的第二执行端共接，第七电阻r7的第二端、电磁波金属屏蔽层2与产品的电线接地端gnd连接，控制器的控制信号输出端与第一去电磁波执行器pc1的第二控制端、第二去电磁波执行器pc2的第一控制端连接，第一去电磁波执行器pc1的第一控制端与直流电源连接，第二去电磁波执行器pc2的第二控制端与产品的电线接地端gnd连接。
39.第一去电磁波执行器pc1、第二去电磁波执行器pc2为去电磁波执行器件，主要是由控制器输出控制，上电时，第一去电磁波执行器pc1工作使电磁波金属屏蔽层与市电中的一条交流输电线(第一交流输电线ac1或第二交流输电线ac2)相连接，如控制器判断相连接的交流输电线为火线时，控制器的控制信号输出端由低电平转为高电平，此时第一去电磁波执行器pc1停止工作，第二去电磁波执行器pc2导通，使电磁波金属屏蔽层与原交流输电线断开后，又通过第二去电磁波执行器pc2与市电另一条交流输电线接通，从而完成智能去除电磁波工作。
40.第七电阻r7的做用就是起安全保护及连接电磁波金属屏蔽层与电源零线相连接作用，主要是防止万一有人碰触到此电磁波金属屏蔽层，不会对人的身体造成伤害，同时还要去除有害电磁波。
41.电磁波削除执行电路还包括第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6，
第三电阻r3串联在第一交流输电线ac1与第一去电磁波执行器pc1的第一执行端之间，第四电阻r4串联在第二交流输电线ac2与第二去电磁波执行器pc2的第一执行端之间，第五电阻r5串联在第一去电磁波执行器pc1的第一控制端与直流电源之间，第六电阻r6串联在第二去电磁波执行器pc2的第二控制端与产品的电线接地端gnd之间。
42.第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6均是在各自的电路中起到保护作用。
43.电磁波削除执行电路还包括第八电阻r8，第八电阻r8串联在电磁波金属屏蔽层与产品的电线接地端gnd之间。
44.第八电阻r8是为保证电磁波金属屏蔽层与产品的电线接地端gnd同电位，而又不是直连相连的电路所采用的(如产品控制电路由隔离电源完成供电电路等)，如产品的电线接地端gnd原来就是与电源两线中的一条线相连共用的，就不地要加此电阻。
45.本实施例中，第一去电磁波执行器pc1和第二去电磁波执行器pc2均为光电耦合器。
46.除此之外，第一去电磁波执行器还可以是电磁继电器、或者固态继电器、或者接触器，在同一电磁波削除执行电路中的第二去电磁波执行器与第一去电磁波执行器相同。接触器主要应用在控制大功率电器时使用。
47.本实施例中，电磁波金属屏蔽层为铜网。
48.除此之外，电磁波金属屏蔽层还可以是铁网、或者薄铜皮、或者铁片、或者铝皮。但要注意的是，如产品中有磁疗装置时，就不能用铁制金属材料，只能用铜或铝质材料才可以。
49.本实施例中，控制器为单片机，直流电源为给单片机供电的5v直流电源。需要注意的是本智能电磁波削除装置中的控制器直接使用电器产品本身的控制器，不需要额外增加一个控制器。
50.本实施例中智能电磁波削除装置的工作原理就是：当产品上电时，单片机的控制信号端输出端设置为低电平，直流电源的正5v通过第五电阻r5与第一光电耦合器的1角，经过第一光电耦合器内部的发光二极管到第一光电耦合器的2角到单片机的控制信号输出端(此时单片机的控制信号端输出端是低电平)，再到产品的电线接地端gnd，使第一光电耦合器内的发光二极管发光工作，控制第一光电耦合器的输出端4和6角导通，当系统软件检测到使用人员按下产品电源开关时(按下不松手至产品有显示时松手，大约为3秒)，延时1秒后(等待电磁信号稳定)，由金属触摸按钮通过第一电阻r1，经过第一二极管d1和第一二极管d2组成的检波电路，将人身感应到的信号变为直流电压形式，由第二电阻r2和第一电容c1组成的硬件抗干扰与阻抗匹配电路，使电磁波信号稳定，电磁波金属屏蔽层如与市电火线相接时(金属屏蔽层通过第八电阻r8与产品的电线接地端gnd相连，使电磁波金属屏蔽层与产品的电线接地端gnd同电位，当人手触摸感应按钮时人与大地构成回路)，电磁感应信号电压大于4.0v；电磁波金属屏蔽层如与市电零线相接时，电磁感应信号电压小于2.5v。此信号送入单片机的电压取样接口(带ad功能的io口)，经过ad转换及在次软件抗干扰处理，处理后的ad值与参考值进行对比(参考值取3.5v)，如ad值小于参考值，说明与产品的电线接地端gnd相接的第一交流输电线ac1为零线，单片机的控制信号输出端保持低电平不变，去电磁波智能处理结束；如ad值大于参考值，说明与产品的电线接地端gnd相接的第一交流
输电线ac1为火线，单片机的控制信号输出端设置为高电平输出，通过第二光电耦合器的1角经过第二光电耦合器内部发光二极管到第二光电耦合器的2角通过第六电阻r6到产品的电线接地端gnd构成回路，但第二光电耦合器光耦内的发光二极管发光工作，光耦第二光电耦合器的4和6角导通，第二交流输电线ac2通过第四电阻r4经过第二光电耦合器的4、6角、经过第七电阻r7与去电磁波金属屏蔽层相连，智能去电磁波处理结束。
51.如图2所示，本实施例的单片机中所用智能电磁波削除程序流程说明：
52.1、产品上电时，单片机先执行此段程序，三秒内执行完此程序后才能执行产品正常程序。此程序只有使用者通过金属触摸按钮按下产品开关时才开始运行，上电后如不按金属触摸按钮，产品不相应除了开关外的所有操作，也是不会显示任何内容和输出工作的。
53.2、使用者按下开关后，先把单片机的控制信号输出端置低电平，程序要延时1秒后才能开始检测程序，这主要是因，只有使用者按下开关时才能触摸到金属触摸按钮，如不延时，那检测到的信号不稳定，造成对检测结果不准确，造成误判，便不能确保准确去除电磁波的。
54.3、当1秒延时结束后，程序要每隔200毫秒对电磁波进行一次采样，共采样四次，完成四次采样后，把四次采样结果取平均数，做为是否有电磁的标准数据。此段程序也是软件抗干扰程序。
55.4、判读程序主要是四次采样平均值与参考值进行对比，如大于参考值，说明单片机的控制信号输出端为低电平，第一去电磁波执行器pc1工作，所接的交流输电线为火线，所以单片机的控制信号输出端要设置为高电平，关停第一去电磁波执行器pc1，打开第二去电磁波执行器pc2，让电磁波金属屏蔽层接到另一条交流输电线上，这交流输电线就应是零线了。
56.5、控制输出程序主要是跟据单片机判读结果，让第一去电磁波执行器pc1或第二去电磁波执行器pc2来工作，以达到去电磁波目地。
57.6、程序结束标记，此语句主要是做标记，当程序开始时先行查看此位，如为1说明去电磁波程序以完成，可以执行产品正常程序了，此为0说明去电磁程序没完成继续执行此程序。
58.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。