CN204989300U - 一种高压电信号检测报警电路及具有该电路的智能手环 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压电信号检测报警电路及具有该电路的智能手环，其中，所述高压电信号检测报警电路包括：天线单元，用于接收预设检测范围内的外界电压信号，并将接收到的外界电压信号发送给选频网络单元；所述选频网络单元，用于从接收到的外界电压信号中筛选出预设高压信号，并将高压信号处理后发送到触发单元；所述触发单元，用于根据所述处理后高压信号，发送触发信号给报警单元；所述报警单元，用于根据所述触发信号，发起报警。本实用新型通过选频网络单元从接收到的外界电压信号中筛选出预设高压信号，并将高压信号处理后发送到所述触发单元，由触发单元发送触发信号给报警单元进行报警，不但降低了设计成本，而且提高了抗干扰性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种高压电信号检测报警电路及具有该电路的智能手环。
背景技术
随着科学技术的不断发展及更新，电子产品的种类也越来越多。因此，在日常生活中电网以及电源插座，插孔随处可见。稍不小心便会发生无意触电的事情，尤其对于小孩子，对电源没有任何防御。因此，在现有技术中也针对防触电事件，设计了多种多样的高压电检测报警的防触电电路来提示触电危险。现有防触电的高压电检测报警电路通常采用中央处理器控制高压电检测报警和模拟判断电路来实现高压电检测报警。
然而，在发明人设计高压电检测报警电路的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：
现有技术中采用中央处理器控制高压电检测报警电路的防触电电路设计成本较高，采用模拟判断电路来实现高压电检测报警电路的防触电电路设计容易受到周围电磁环境的干扰，造成误报警。
实用新型内容
鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种高压电信号检测报警电路及具有该电路的智能手环。
依据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种高压电信号检测报警电路，包括：天线单元，选频网络单元，触发单元和报警单元；
所述天线单元，用于接收预设检测范围内的外界电压信号，并将所述接收到的外界电压信号发送给所述选频网络单元；
所述选频网络单元，用于从所述接收到的外界电压信号中筛选出预设高压信号，并将所述高压信号处理后发送到所述触发单元；
所述触发单元，用于根据所述处理后高压信号，发送触发信号给所述报警单元；
所述报警单元，用于根据所述触发信号，发起报警。
其中，所述选频网络单元包括：第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，第一电容，第二电容，第三电容，第一开关管和第二开关管；
所述第一电阻一端接所述天线单元与所述第二电阻的连接端；所述第一电阻另一端接所述第一开关管栅极管脚1与所述第一电容的连接端；
所述第二电阻另一端接所述第三电阻与所述第二电容连接端；
所述第三电阻另一端接地；
所述第一电容另一端接所述第二电容、第三电容与所述第二开关管发射极管脚3连接端；
所述第三电容另一端接地；
所述第四电阻一端接电源，所述第四电阻另一端接所述第一开关管漏极管脚2；
所述第一开关管源极管脚3接所述第二开关管基极管脚1；
所述第二开关管集电极管脚2接所述电源与所述触发单元连接端。
其中，所述选频网络单元还包括：调节滑动变阻器；
所述调节滑动变阻器一固定端接所述第二开关管发射极管脚3、所述第一电容、所述第二电容与所述第三电容的连接端，所述调节滑动变阻器另一固定端接地；所述调节滑动变阻器调节端接所述第二开关管发射极管脚3、所述第一电容、所述第二电容与所述第三电容的连接端。
其中，所述触发单元，包括：第五电阻，第七电阻，第八电阻，第三开关管和双稳态多谐振荡器；
所述第五电阻一端接所述电源，所述第五电阻另一端接所述第三开关管基极管脚1；
所述第三开关管发射极管脚2接所述第八电阻一端，所述第三开关管集电极管脚3接所述第七电阻与所述双稳态多谐振荡器管脚D，所述双稳态多谐振荡器管脚CP连接端；
所述第八电阻另一端接所述电源；
所述第七电阻另一端接地；
所述双稳态多谐振荡器管脚Q接所述报警单元。
其中，所述报警单元包括：第九电阻，第四开关管和报警装置；
所述第九电阻一端接所述双稳态多谐振荡器管脚Q，所述第九电阻另一端接所述第四开关管基极管脚1；
所述第四开关管集电极管脚2接所述报警装置；
所述第四开关管发射极管脚3接地。
依据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供了一种智能手环，包括：高压电信号检测报警电路；该电路包括：天线单元，选频网络单元，触发单元和报警单元；
所述天线单元，用于接收预设检测范围内的外界电压信号，并将所述接收到的外界电压信号发送给所述选频网络单元；
所述选频网络单元，用于从所述接收到的外界电压信号中筛选出预设高压信号，并将所述高压信号处理后发送到所述触发单元；
所述触发单元，用于根据所述处理后高压信号，发送触发信号给所述报警单元；
所述报警单元，用于根据所述触发信号，发起报警。
其中，所述选频网络单元包括：第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，第一电容，第二电容，第三电容，第一开关管和第二开关管；
所述第一电阻一端接所述天线单元与所述第二电阻的连接端；所述第一电阻另一端接所述第一开关管栅极管脚1与所述第一电容的连接端；
所述第二电阻另一端接所述第三电阻与所述第二电容连接端；
所述第三电阻另一端接地；
所述第一电容另一端接所述第二电容、第三电容与所述第二开关管发射极管脚3连接端；
所述第三电容另一端接地；
所述第四电阻一端接电源，所述第四电阻另一端接所述第一开关管漏极管脚2；
所述第一开关管源极管脚3接所述第二开关管基极管脚1；
所述第二开关管集电极管脚2接所述电源与所述触发单元连接端。
其中，所述选频网络单元还包括：调节滑动变阻器；
所述调节滑动变阻器一固定端接所述第二开关管发射极管脚3、所述第一电容、所述第二电容与所述第三电容的连接端，所述调节滑动变阻器另一固定端接地；所述调节滑动变阻器调节端接所述第二开关管发射极管脚3、所述第一电容、所述第二电容与所述第三电容的连接端。
其中，所述触发单元，包括：第五电阻，第七电阻，第八电阻，第三开关管和双稳态多谐振荡器；
所述第五电阻一端接所述电源，所述第五电阻另一端接所述第三开关管基极管脚1；
所述第三开关管发射极管脚2接所述第八电阻一端，所述第三开关管集电极管脚3接所述第七电阻与所述双稳态多谐振荡器管脚D，所述双稳态多谐振荡器管脚CP连接端；
所述第八电阻另一端接所述电源；
所述第七电阻另一端接地；
所述双稳态多谐振荡器管脚Q接所述报警单元。
其中，所述报警单元包括：第九电阻，第四开关管和报警装置；
所述第九电阻一端接所述双稳态多谐振荡器管脚Q，所述第九电阻另一端接所述第四开关管基极管脚1；
所述第四开关管集电极管脚2接所述报警装置；
所述第四开关管发射极管脚3接地。
本实用新型的技术方案通过选频网络单元从所述接收到的外界电压信号中筛选出预设高压信号，并将所述高压信号处理后发送到所述触发单元，由触发单元发送触发信号给报警单元进行报警。其中，本实用新型触发单元采用的双稳态多谐振荡器允许在管脚CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号，这样，输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰误报的可能性就大大降低了，使得本实用新型高压电信号检测报警电路抗干扰性更强，在实际工作环境中工作更稳定、可靠；由于本实用新型采用的是全硬件电路设计，没有使用可编程的中央处理器控制，因此成本较低。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种高压电信号检测报警电路结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种高压电信号检测报警电路图；
图3为本实用新型实施例提供的一种智能手环结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
如图1为所示为本实用新型实施例提供的一种高压电信号检测报警电路结构示意图；该高压电信号检测报警电路包括：天线单元101，选频网络单元102，触发单元103和报警单元104；
所述天线单元101，用于接收预设检测范围内的外界电压信号，并将所述接收到的外界电压信号发送给所述选频网络单元102；
所述选频网络单元102，用于从所述接收到的外界电压信号中筛选出预设高压信号，并将所述高压信号处理后发送到所述触发单元103；
所述触发单元103，用于根据所述处理后高压信号，发送触发信号给所述报警单元104；
所述报警单元104，用于根据所述触发信号，发起报警。
基于以上实施例，如图2所示，为本实用新型实施例提供的一种高压电信号检测报警电路图；该电路包括：天线单元，选频网络单元，触发单元和报警单元；其中，所述天线单元101包括：天线ANT，所述选频网络单元102包括：第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，第一开关管Q1，第二开关管Q2和调节滑动变阻器R6；所述触发单元103，包括：第五电阻R5，第七电阻R7，第八电阻R8，第三开关管Q3和双稳态多谐振荡器(即D触发器)；所述报警单元104包括：第九电阻R9，第四开关管Q4和报警装置BL；
所述第一电阻R1一端接所述天线ANT与所述第二电阻R2的连接端；所述第一电阻R1另一端接所述第一开关管Q1管脚1与所述第一电容C1的连接端；
所述第二电阻R2另一端接所述第三电阻R3与所述第二电容C2连接端；
所述第三电阻R3另一端接地；
所述第一电容C1另一端接所述第二电容C2、第三电容C3与所述第二开关管Q2管脚3连接端；
所述第三电容C3另一端接地；
所述第四电阻R4一端接电源VCC，所述第四电阻R4另一端接所述第一开关管Q1管脚2；
所述第一开关管Q1管脚3接所述第二开关管Q2管脚1；
所述第二开关管Q2管脚2接所述电源VCC与所述第五电阻R5连接端；
所述调节滑动变阻器R6一固定端接所述第二开关管Q2管脚3、所述第一电容C1、所述第二电容C2与所述第三电容C3的连接端，所述调节滑动变阻器R6另一固定端接地；所述调节滑动变阻器R6调节端接所述第二开关管Q2管脚3、所述第一电容C1、所述第二电容C2与所述第三电容C3的连接端；
所述第五电阻R5一端接所述电源VCC，所述第五电阻R5另一端接所述第三开关管Q3管脚1；
所述第三开关管Q3管脚2接所述第八电阻R8一端，所述第三开关管Q3管脚3接所述第七电阻R7与所述双稳态多谐振荡器(即D触发器)管脚D，所述双稳态多谐振荡器(即D触发器)管脚CP连接端；
所述第八电阻R8另一端接所述电源VCC；
所述第七电阻R7另一端接地；
所述双稳态多谐振荡器(即D触发器)管脚Q接所述第九电阻R9一端；
所述第九电阻另一端接所述第四开关管Q4管脚1；
所述第四开关管Q4集电极管脚2接所述报警装置BL；
所述第四开关管Q4发射极管脚3接地。
基于以上实施例，如图3所示，为本实用新型实施例提供的一种智能手环结构示意图；该智能手环包括：高压电信号检测报警电路；该电路包括：天线单元，选频网络单元，触发单元和报警单元；
所述天线单元，用于接收预设检测范围内的外界电压信号，并将所述接收到的外界电压信号发送给所述选频网络单元；
所述选频网络单元，用于从所述接收到的外界电压信号中筛选出预设高压信号，并将所述高压信号处理后发送到所述触发单元；
所述触发单元，用于根据所述处理后高压信号，发送触发信号给所述报警单元；
所述报警单元，用于根据所述触发信号，发起报警。
需要说明的是，所述选频网络单元包括：第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，第一电容，第二电容，第三电容，第一开关管和第二开关管；
所述第一电阻一端接所述天线单元与所述第二电阻的连接端；所述第一电阻另一端接所述第一开关管栅极管脚1与所述第一电容的连接端；
所述第二电阻另一端接所述第三电阻与所述第二电容连接端；
所述第三电阻另一端接地；
所述第一电容另一端接所述第二电容、第三电容与所述第二开关管发射极管脚3连接端；
所述第三电容另一端接地；
所述第四电阻一端接电源，所述第四电阻另一端接所述第一开关管漏极管脚2；
所述第一开关管源极管脚3接所述第二开关管基极管脚1；
所述第二开关管集电极管脚2接所述电源与所述触发单元连接端。
还需要说明的是，所述选频网络单元还包括：调节滑动变阻器；
所述调节滑动变阻器一固定端接所述第二开关管发射极管脚3、所述第一电容、所述第二电容与所述第三电容的连接端，所述调节滑动变阻器另一固定端接地；所述调节滑动变阻器调节端接所述第二开关管发射极管脚3、所述第一电容、所述第二电容与所述第三电容的连接端。
还需要说明的是，所述触发单元，包括：第五电阻，第七电阻，第八电阻，第三开关管和双稳态多谐振荡器；
所述第五电阻一端接所述电源，所述第五电阻另一端接所述第三开关管基极管脚1；
所述第三开关管发射极管脚2接所述第八电阻一端，所述第三开关管集电极管脚3接所述第七电阻与所述双稳态多谐振荡器管脚D，所述双稳态多谐振荡器管脚CP连接端；
所述第八电阻另一端接所述电源；
所述第七电阻另一端接地；
所述双稳态多谐振荡器管脚Q接所述报警单元。
还需要说明的是，所述报警单元包括：第九电阻，第四开关管和报警装置；
所述第九电阻一端接所述双稳态多谐振荡器管脚Q，所述第九电阻另一端接所述第四开关管基极管脚1；
所述第四开关管集电极管脚2接所述报警装置；
所述第四开关管发射极管脚3接地。
本实用新型的技术方案通过选频网络单元从所述接收到的外界电压信号中筛选出预设高压信号，并将所述高压信号处理后发送到所述触发单元，由触发单元发送触发信号给报警单元进行报警。其中，本实用新型触发单元采用的双稳态多谐振荡器允许在CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号，这样，输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰误报的可能性就大大降低了，使得本实用新型高压电信号检测报警电路抗干扰性更强，在实际工作环境中工作更稳定、可靠；由于本实用新型采用的是全硬件电路设计，没有使用可编程的中央处理器控制，因此成本较低。
基于以上高压电信号检测报警电路及具有该电路的智能手环，对本实用新型工作原理进行详细说明；
本实用新型实施例提出的一种高压电信号检测报警电路及具有该电路的智能手环，可有效对预设检测范围内的高压设备或者电线进行高压报警，提示高压危险，防止触电事故发生。
以下设所述双稳态多谐振荡器为边沿D触发器，所述第一开关管Q1为MOS半导体场效应管，第二开关管Q2采用NPN型三极管，第三开关管Q3为PNP型三极管，第四开关管Q4为NPN型三极管，所述第四电阻R4，所述第五电阻R5和所述第九电阻R9为限流电阻，预设检测高压信号为220V，50Hz信号，预设检测预设检测范围内为0.5米以内时，带有高压电信号检测报警电路的智能手环的工作原理如下：
当带有高压电信号检测报警电路的智能手环附近有220V，50Hz高压电，且距离为0.5米时，天线ANT将接收到220V，50Hz的电网频率信号，该信号经过所述第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2、第三电阻R3、第三电容C3和第二电容C2选频后，加至第一开关管Q1的栅极，经过第一开关管Q1与第二开关管Q2的放大后，使第三开关管Q3饱和导通，此时，边沿D触发器的时钟管脚CP及数据管脚D由低电平变为高电平，边沿D触发器触发，所述边沿D触发器管脚Q输出高电平，所述第四开关管Q4导通，报警装置(即可以为喇叭)BL开始工作，来提示高压电危险。
当所述智能手环没有感到附近有高压电信号时，所述第三开关管Q3不导通，所述边沿D触发器的时钟管脚CP及数据管脚D为低电平，所述边沿D触发器不工作，所述边沿D触发器管脚Q输出低电平，所述第四开关管Q4不导通，喇叭BL不发出声音。
需要说明的是，所述智能手环中还包含有电路调试校准部分；该调试校准部分通过调节滑动变阻器R6可以设置检测范围，即，通过调节滑动变阻器R6可以使第二开关管Q2发射极电压V1设定在使智能手环靠近220V的火线(相线)约0.5米或者距1万V高压线2米远时，防触电智能手环发出报警声音即可。
本实用新型通过低成本边沿D触发器与天线及选频网络构成对200V,50Hz高压信号的检测电路，技术实现简单，成本较低；其中，由于最终信号判断及报警是由数字电路边沿D触发器完成，相对于现有中央处理器控制的高压电检测电路及模拟判定高压电电路而言其灵敏度高，信号触发反应速度快；且由于所述边沿D触发器允许在CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号，这样，输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰误报的可能性就大大降低了，所以由此边沿D触发器构成的电路抗干扰性更强，在实际工作环境中工作更稳定、可靠；还由于本实用新型设计的电路是全硬件电路，没有使用可编程的中央处理器控制，其成本更低，且使智能手环具有了快速检测高压信号的功能。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高压电信号检测报警电路，其特征在于，包括：天线单元，选频网络单元，触发单元和报警单元；
所述天线单元，用于接收预设检测范围内的外界电压信号，并将所述接收到的外界电压信号发送给所述选频网络单元；
所述选频网络单元，用于从所述接收到的外界电压信号中筛选出预设高压信号，并将所述高压信号处理后发送到所述触发单元；
所述触发单元，用于根据所述处理后高压信号，发送触发信号给所述报警单元；
所述报警单元，用于根据所述触发信号，发起报警。
2.根据权利要求1所述的高压电信号检测报警电路，其特征在于，所述选频网络单元包括：第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，第一电容，第二电容，第三电容，第一开关管和第二开关管；
所述第一电阻一端接所述天线单元与所述第二电阻的连接端；所述第一电阻另一端接所述第一开关管栅极管脚1与所述第一电容的连接端；
所述第二电阻另一端接所述第三电阻与所述第二电容连接端；
所述第三电阻另一端接地；
所述第一电容另一端接所述第二电容、第三电容与所述第二开关管发射极管脚3连接端；
所述第三电容另一端接地；
所述第四电阻一端接电源，所述第四电阻另一端接所述第一开关管漏极管脚2；
所述第一开关管源极管脚3接所述第二开关管基极管脚1；
所述第二开关管集电极管脚2接所述电源与所述触发单元连接端。
3.根据权利要求2所述的高压电信号检测报警电路，其特征在于，所述选频网络单元还包括：调节滑动变阻器；
所述调节滑动变阻器一固定端接所述第二开关管发射极管脚3、所述第一电容、所述第二电容与所述第三电容的连接端，所述调节滑动变阻器另一固定端接地；所述调节滑动变阻器调节端接所述第二开关管发射极管脚3、所述第一电容、所述第二电容与所述第三电容的连接端。
4.根据权利要求2或3所述的高压电信号检测报警电路，其特征在于，所述触发单元，包括：第五电阻，第七电阻，第八电阻，第三开关管和双稳态多谐振荡器；
所述第五电阻一端接所述电源，所述第五电阻另一端接所述第三开关管基极管脚1；
所述第三开关管发射极管脚2接所述第八电阻一端，所述第三开关管集电极管脚3接所述第七电阻与所述双稳态多谐振荡器管脚D，所述双稳态多谐振荡器管脚CP连接端；
所述第八电阻另一端接所述电源；
所述第七电阻另一端接地；
所述双稳态多谐振荡器管脚Q接所述报警单元。
5.根据权利要求3所述的高压电信号检测报警电路，其特征在于，所述报警单元包括：第九电阻，第四开关管和报警装置；
所述第九电阻一端接所述双稳态多谐振荡器管脚Q，所述第九电阻另一端接所述第四开关管基极管脚1；
所述第四开关管集电极管脚2接所述报警装置；
所述第四开关管发射极管脚3接地。
6.一种智能手环，其特征在于，包括：高压电信号检测报警电路；该电路包括：天线单元，选频网络单元，触发单元和报警单元；
所述天线单元，用于接收预设检测范围内的外界电压信号，并将所述接收到的外界电压信号发送给所述选频网络单元；
所述选频网络单元，用于从所述接收到的外界电压信号中筛选出预设高压信号，并将所述高压信号处理后发送到所述触发单元；
所述触发单元，用于根据所述处理后高压信号，发送触发信号给所述报警单元；
所述报警单元，用于根据所述触发信号，发起报警。
7.根据权利要求6所述的智能手环，其特征在于，所述选频网络单元包括：第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，第一电容，第二电容，第三电容，第一开关管和第二开关管；
所述第一电阻一端接所述天线单元与所述第二电阻的连接端；所述第一电阻另一端接所述第一开关管栅极管脚1与所述第一电容的连接端；
所述第二电阻另一端接所述第三电阻与所述第二电容连接端；
所述第三电阻另一端接地；
所述第一电容另一端接所述第二电容、第三电容与所述第二开关管发射极管脚3连接端；
所述第三电容另一端接地；
所述第四电阻一端接电源，所述第四电阻另一端接所述第一开关管漏极管脚2；
所述第一开关管源极管脚3接所述第二开关管基极管脚1；
所述第二开关管集电极管脚2接所述电源与所述触发单元连接端。
8.根据权利要求7所述的智能手环，其特征在于，所述选频网络单元还包括：调节滑动变阻器；
所述调节滑动变阻器一固定端接所述第二开关管发射极管脚3、所述第一电容、所述第二电容与所述第三电容的连接端，所述调节滑动变阻器另一固定端接地；所述调节滑动变阻器调节端接所述第二开关管发射极管脚3、所述第一电容、所述第二电容与所述第三电容的连接端。
9.根据权利要求7或8所述的智能手环，其特征在于，所述触发单元，包括：第五电阻，第七电阻，第八电阻，第三开关管和双稳态多谐振荡器；
所述第五电阻一端接所述电源，所述第五电阻另一端接所述第三开关管基极管脚1；
所述第三开关管发射极管脚2接所述第八电阻一端，所述第三开关管集电极管脚3接所述第七电阻与所述双稳态多谐振荡器管脚D，所述双稳态多谐振荡器管脚CP连接端；
所述第八电阻另一端接所述电源；
所述第七电阻另一端接地；
所述双稳态多谐振荡器管脚Q接所述报警单元。
10.根据权利要求9所述的智能手环，其特征在于，所述报警单元包括：第九电阻，第四开关管和报警装置；
所述第九电阻一端接所述双稳态多谐振荡器管脚Q，所述第九电阻另一端接所述第四开关管基极管脚1；
所述第四开关管集电极管脚2接所述报警装置；
所述第四开关管发射极管脚3接地。
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| CN201520563941.6U CN204989300U (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 一种高压电信号检测报警电路及具有该电路的智能手环 |
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| CN105044444A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-11-11 | 青岛歌尔声学科技有限公司 | 一种高压电信号检测报警电路及具有该电路的智能手环 |
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2015
- 2015-07-30 CN CN201520563941.6U patent/CN204989300U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105044444A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-11-11 | 青岛歌尔声学科技有限公司 | 一种高压电信号检测报警电路及具有该电路的智能手环 |
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