一种除草安全防护系统及电动除草机的制作方法

本实用新型涉及除草机械领域,更具体地说，它涉及一种除草安全防护系统及电动除草机。

背景技术：

随着城市化进程的不断深入，人们对生活居住环境也提出了较高的要求，不仅是室内环境，室外的公共环境也提出了很高的要求，比如绿化面积，健身设施等等，其中就绿化而言，众所周知草坪是需要经常修剪的，而传统的修剪草坪的工具是除草机，除草机一般包括设置在壳体内的马达、由马达驱动旋转的驱动轴、设置在驱动轴上并随着驱动轴旋转的刀盘以及固定安装在刀盘上的切割元件，除草机通过刀盘的旋转运动带动切割元件从而进行除草工作。

在工作时，人们往往将除草机拴在腰间来除草，凭借手柄来掌控切割的位置，这样就存在很多的问题，第一、工人将除草机拴在腰间，这样时间长了工人很容易疲劳；第二、在除草的过程中，切割位置完全凭工人经验来掌握，这样切割出来的草坪就不是很平整，美观度也不好，更有甚者还露出了地面；第三、刀片部位安装的挡板只是一部分，如果刀具脱落就会对周围的人包括自己带来极大的危险；第四、除草机一般都以汽油和柴油等为动力燃料，能源不是很清洁，这样会对环境造成很大的污染。

因此，申请号为201510507778.6的中国专利公开了一种除草安全防护系统及电动除草机，它包括刀刃部件、挡草盖、电极安装部件、电机、推手组件、蓄电池、底框组件、滚轮组件和定位螺栓，挡草盖内安装有刀刃部件，挡草盖圆周上设有出草缺口；挡草盖上端安装有电机，电机的外圆周上安装有电机安装部件，电机安装部件与推手组件相连接，推手组件下端与底框组件相连接，推手组件上还安装有蓄电池；底框组件下安装有滚轮组件；在工作时，使用者用手推着推手组件带动除草机向前，电机转动带动刀刃部件转动进行除草。

这种除草机虽然可以方便和高效的进行除草，但是当草地的湿度较大时，地面相对的会变滑，人们推着除草机进行除草易出现人滑倒的情况，这就可能出现人在摔倒过程中带着除草机一起侧翻，而除草机下部的刀刃部件依旧旋转，则很有可能割到人的脚上给人带来伤害，因此该除草机具有改进的空间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种除草安全防护系统,具有增强了除草安全性的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种除草安全防护系统，包括用于检测草地湿度的湿度检测装置、具有湿度基准信号的比较装置以及用于提示人们该湿度不适宜除草的示警装置，所述湿度检测装置根据草地的湿度情况输出与湿度大小对应的湿度检测信号，所述比较装置与湿度检测装置电性连接并比较湿度检测信号与湿度基准信号的大小以输出比较信号，所述示警装置与比较装置电性连接并响应于比较信号以进行示警；

当草地湿度大于基准湿度时，所述示警装置开始示警以提示人们该湿度情况不宜割草。

采用上述技术方案，湿度检测装置检测草地湿度的大小以输出与草地湿度情况对应的湿度检测信号，比较装置比较湿度检测信号与湿度基准信号的大小以输出比较信号，当草地的实际湿度大于基准湿度时，示警装置响应于比较信号进行示警，人们通过警报即可知道此时草地较湿不适宜进行除草，进而有助于避免使用者在草地湿度较大时除草因地面湿润滑倒而被除草机割伤腿脚，使人们能够更加安全的进行除草。

优选的，所述湿度检测装置包括用于检测草地的湿度情况并输出湿度检测信号的湿度检测电路以及用于给湿度检测电路提供稳定电压的电源电路。

采用上述技术方案，湿度检测电路检测草地的湿度并输出与湿度大小对应的湿度检测信号，湿度检测电路是通过湿度敏感元件对湿度大小的不同表现的阻值不同，进而在电路中所分担的电压也不同来输出湿度检测信号，故而电源电压的稳定性对湿度检测电路的输出信号影响巨大，电源电压不稳则会造成输出的电压检测信号出现噪声、杂波，影响检测的准确，稳压电路可以将电源的电压稳定后提供给声音检测电路，避免了电源电压不稳造成对检测精度的影响，增强了检测的准确性。

优选的，所述湿度检测电路设置于挡草盖位于除草机前进方向一侧的外壁上。

采用上述技术方案，挡草盖位于除草机的前方，在行进时最先接触草地，而将湿度检测电路设置在挡草盖的最前方，最先与草地接触可以检测到草地最真实的湿度，从而有助于避免草地先与除草机的其他部件先接触后湿度变小影响检测，一定程度上提高了湿度检测的精确性。

优选的，所述比较装置包括具有湿度基准信号的比较器电路以及用于调节湿度基准信号大小的调节电路，所述比较器电路比较湿度检测信号与湿度基准信号的大小以输出比较信号。

采用上述技术方案，湿度基准信号的大小是判断湿度是否偏大的临界点，当湿度检测信号大于湿度基准信号时，判定为湿度过大地面较滑，不适宜进行除草，而比较器电路电性连接有调节电路后，支持湿度基准信号的调节，进而可以根据实际的需要设定湿度基准信号的大小，可以避免微小湿度引起的误检或者检测灵敏度不够，给人们带来便利。

优选的，所述示警装置包括与比较装置电性连接的示警开关电路以及与示警开关电路电性连接的声音示警电路，所述示警开关电路响应于比较信号通断以控制声音示警电路发声进行示警。

采用上述技术方案，示警开关电路与比较装置电性连接以接收比较信号，示警开关电路响应于比较信号以通断并通过自身的通断以控制声音示警电路进行发声，声音报警的方式，使用者无需刻意的去聆听即可知晓，然后进行相应的处理，给人们带来方便。

优选的，所述比较装置还电性连接有响应于比较信号以切断电动除草机电源的断电保护装置。

采用上述技术方案，比较装置电性连接有断电保护装置，在湿度检测装置检测到草地的湿度大于基准湿度时，断电保护装置响应于此时比较装置输出的比较信号以切断电动除草机的电源以使除草机停止运行，从而可以有效避免人由于地滑滑到后被除草机割伤腿脚，更加安全。

优选的，所述断电保护装置包括与比较装置电性连接的三极管开关电路以及与三极管开关电路电性连接的继电器开关电路，所述三极管开关电路响应于比较信号通断以控制继电器开关电路切断电动除草机的电源。

采用上述技术方案，三极管开关电路不具有活动接点部份，因此不致有磨损之虑，可以使用无限多次，三极管开关电路的动作速度较一般的开关快，一般开关的启闭时间是以毫秒来计算的，而三极管开关电路则以微秒计，三极管开关电路没有跃动现象，利用三极管开关电路来驱动电感性负载时，在开关开启的瞬间，不致有火花产生，更加安全，而继电器开关电路可以通过三极管开关电路的小电流控制负载的大电流进行工作，由于直接操控小电流而不是直接操作大电流，故而在进行电路通断控制时候更加安全。

优选的，所述继电器开关电路还电性连接有用于提示除草机的电机正在运转的第一显示部。

采用上述技术方案，在继电器开关电路的控制下，通过第一显示部提示电机是否正常供电，从而方便人们知道电机是否正常运转。

优选的，所述继电器开关电路还电性连接有用于显示草地湿度过大的第二显示部。

采用上述技术方案，通过继电器开关电路控制第二显示部工作以显示草地湿度过大，进而人们可以在除草机无法正常工作时通过第二显示部可以知晓是否属于湿度过大除草机启动的安全防护，给人们带来方便。

针对现有技术存在的不足，本实用新型的次要目的在于提供一种电动除草机,具有使用除草更加安全的优点。

一种电动除草机，包括如上所述的除草安全防护系统。

采用上述技术方案，当地面较滑，草地的湿度大于基准湿度时，示警装置响应于比较信号进行示警，同时断电保护装置切断除草机电机的电源使人们无法进行除草，进而有助于避免使用者在草地湿度较大时除草因地面湿润滑倒而被除草机割伤腿脚，使人们能够更加安全的进行除草，此外第一显示部以及第二显示部可以配合显示湿度过大，方便人们知道除草机的工作状态。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.当草地的实际湿度大于基准湿度时，示警装置响应于比较信号进行示警，人们通过警报即可知道此时草地较湿不适宜进行除草，进而有助于避免使用者在草地湿度较大时除草因地面湿润滑倒而被除草机割伤腿脚，使人们能够更加安全的进行除草；

2.调节电路支持湿度基准信号的调节，进而可以根据实际的需要设定湿度基准信号的大小，可以避免微小湿度引起的误检或者检测灵敏度不够，给人们带来便利；

3 在湿度检测装置检测到草地的湿度大于基准湿度时，断电保护装置响应于此时比较装置输出的比较信号以切断电动除草机的电源以使除草机停止运行，从根本上阻止了人们在草地湿度大路面滑的情况下除草，避免了滑到割伤事故的发生，更加安全。

附图说明

图1为除草安全防护系统的原理框图；

图2为电动除草机的结构示意图；

图3为湿度检测装置的电路原理图；

图4为比较装置的电路原理图；

图5为断电保护装置、第一显示部以及第二显示部的电路原理图；

图6为的示警装置的电路原理图。

图中：1、挡草盖；2、湿度检测装置；21、湿度检测电路；22、电源电路；3、比较装置；31、比较器电路；32、调节电路；4、断电保护装置；41、三极管开关电路；42、继电器开关电路；5、示警装置；51、示警开关电路；52、声音示警电路；6、显示装置；61、第一显示部；62、第二显示部。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种电动除草机，参照图1，包括安全防护系统，其中安全防护系统包括用于检测草地湿度的湿度检测装置2、比较草地湿度与基准湿度情况的比较装置3以及受控于比较装置3以提示人们湿度不适宜除草的示警装置5，当草地湿度大于基准湿度时，示警装置5开始示警以提示人们该湿度情况下不宜割草。

参照图2以及图3，湿度检测装置2根据草地的湿度情况输出与湿度大小对应的湿度检测信号，它包括设置于挡草盖1位于除草机前进方向的一侧的湿度检测电路21以及与湿度检测电路21电性连接的电源电路22，湿度检测电路21用于检测草地的湿度情况并输出湿度检测信号，电源电路22用于给湿度检测电路21提供稳定的电源电压，湿度检测装置2的具体电路连接为：

电源电路22包括芯片IC-1、电容C2、电容C3，其中芯片IC-1为LM7809，LM7809的1管脚连接于+12V的电源，LM7809的2管脚接地，同时LM7809的2管脚串联电容C2后连接于电源，LM7809的2管脚与3管脚之间串联电容C3，LM7809的3管脚给检测电路提供稳定的+9V电源；

湿度检测电路21包括正系数的湿敏传感器H、电容C4、电阻R7以及电阻R8，本实施例中湿度传感器H采用为HIH4000，电阻R7的一端连接于LM7809的3管脚，电阻R7的另一端串联湿敏传感器H后继地，电阻R7与湿敏传感器H相连的一端依次串联电容C4以及电阻R8后输出湿度检测信号。

参照图3以及图4，比较装置3具有与湿度的基准值对应的湿度基准信号，所谓湿度的基准值为判断湿度过大的临界值，比较装置3包括与湿度检测装置2电性连接的比较器电路31以及与比较器电路31电性连接的调节电路32，比较器电路31比较湿度检测信号与湿度基准信号的大小以输出比较信号，调节电路32用于给比较器电路31提供合适的湿度基准信号且可以根据需要设定湿度基准信号的大小，比较装置3的具体电路连接为：

比较器电路31包括芯片IC2，调节电路32包括电阻R9以及滑动变阻器RW，芯片IC2采用为LM399，LM399的同相输入端连接于电阻R8以接收湿度检测信号，LM399的反相输入端连接于滑动变阻器RW的一固定端及滑动端，LM399的反相输入端串联电阻R9后接地，LM399的输出端输出比较信号。

参照图4以及图5，断电保护装置4与比较装置电性连接并响应于红外检测信号以切断电动除草机的电源，它包括与比较装置电性连接的三极管开关电路41以及与三极管开关电路41电性连接的继电器开关电路42，三极管开关电路41响应于红外检测电路通断以控制继电器开关电路42切断电动除草机的电源；比较装置3的具体电路连接为：

三极管开关电路41包括NPN型的三极管VT1、电阻R5，继电器开关电路42包括继电器KM1、二极管D1，其中，三极管VT1的基极连接于比较器IC1的输出端以接收比较信号，同时三极管VT1的基极串联电阻R5后连接于电源，三极管VT1的集电极连接于电源，三极管VT1的发射极串联继电器KM1后接地，三极管VT1的发射极连接于二极管D1的阴极，二极管D1的阳极接地。

在除草机的供电回路中接有电机M、开关SB、电阻R6以及受控于继电器KM1的开关KM1-1，其中，电机M的一端依次串联开关SB、电阻R6后连接于除草机电源，电机M的另一端串联开关KM1-1后接地。

参照图3以及图6，继电器开关电路42还电性连接有用于提示除草机的电机正在运转的第一显示部61以及用于显示草地湿度过大的第二显示部62，第一显示部61以及第二显示部62的具体连接关系为：

第一显示部61包括发光二极管LED1、常闭式开关KM1-2，其中发光二极管LED1的阳极连接于开关SB的一端并受控于开关SB，发光二极管LED1的阴极串联开关KM1-2后接地，第二显示部62包括发光二极管LED2、常开式开关KM1-3，其中发光二极管LED2的阳极连接于开关SB的一端并受控于开关SB，发光二极管LED2的阴极串联开关KM1-3后接地。

参照图4以及图6，示警装置5与比较装置3电性连接并响应于比较信号以进行示警，示警装置5包括与比较装置3电性连接的示警开关电路51以及与示警开关电路51电性连接的声音示警电路52，示警开关电路51响应于比较信号通断以控制声音示警电路52发声进行示警，示警装置5的具体电路连接为：

示警开关电路51包括NPN型的三极管VT2、电阻R10，声音示警电路52包括电铃SP以及二极管D2，其中，三极管VT2的基极连接于比较器IC1的输出端以接收比较信号，同时三极管VT2的基极串联电阻R5后连接于电源，三极管VT2的集电极连接于电源，三极管VT2的发射极串联电铃SP后接地，三极管VT2的发射极连接于二极管D2的阴极，二极管D2的阳极接地。

本实施例的工作原理以及工作过程：

在使用除草机进行除草时，除草机向前移动，位于挡草盖1前侧外壁上的湿度检测装置2检测草地的湿度并输出湿度检测信号，比较装置3比较湿度检测信号与湿度基准信号的大小，若湿度检测信号大于湿度基准信号，则比较装置3输出高电平的比较信号，示警开关电路51接收到高电平的比较信号后导通使声音示警电路52进行示警，使用者听到提示后即知晓此时的草地湿度过大容易滑倒除草不够安全，从而一定程度上提高了除草的安全性。

在示警装置5报警提示的同时，断电保护装置4切断电机的供电电源使除草机停止运转，强制停止除草，此外，通过第一显示部61提示电机是否正常供电，从而方便人们知道电机是否正常运转，同时在除草机无法正常工作时通过第二显示部62可以知晓是否属于湿度过大除草机启动的安全防护，给人们带来方便。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。