空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路的制作方法
【專利摘要】空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路，包括直流電源、第一、第二運(yùn)算放大器和單片機(jī)，電源的正、負(fù)極之間依次串接有馬達(dá)和電阻，電源負(fù)極接地，馬達(dá)正極與第二運(yùn)算放大器輸入正相連，第二運(yùn)算放大器的輸入負(fù)提供第一參考電壓，第二運(yùn)算放大器輸出與單片機(jī)的A/D1口連接，第二運(yùn)算放大器輸入正與電阻和馬達(dá)的連接端相連，第二運(yùn)算放大器輸入負(fù)提供第二參考電壓，第一運(yùn)算放大器輸出端與單片機(jī)的A/D2口連接，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)口與單片機(jī)的Vsp口連接，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速反饋口與單片機(jī)的FG口連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，判斷精準(zhǔn)；過流保護(hù)的設(shè)置避免過流時(shí)燒壞檢測電路；LM358成本低；開關(guān)的設(shè)置，方便啟動(dòng)關(guān)閉該功能，避免不用時(shí)浪費(fèi)電能。
【專利說明】空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于檢測電路領(lǐng)域，尤其是空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前的空氣凈化器大部分都采用過濾網(wǎng)對(duì)進(jìn)入空氣凈化器的空氣進(jìn)行過濾，由于空氣在空氣凈化器內(nèi)往復(fù)循環(huán)使空氣中的灰塵、纖維等雜物不斷地在過濾網(wǎng)上積累沉淀，從而使風(fēng)阻不斷的增大、空氣凈化器的過濾效率降低，能源的利用率降低。
[0003]目前在空氣凈化器上解決這個(gè)問題的方案主要有以下四種:
[0004]1、通過檢測風(fēng)量以確定濾網(wǎng)是否需要清理。該方案成本非常之高，不利于產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。
[0005]2、通過檢測風(fēng)速以確定濾網(wǎng)是否需要清理。該方案成本非常之高，不利于產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。
[0006]3、通過在空氣凈化器外部附加一個(gè)獨(dú)立的計(jì)時(shí)模塊進(jìn)行檢測，此種方式采取人為設(shè)定濾網(wǎng)使用時(shí)間，從用戶第一次開始使用起就獨(dú)立進(jìn)行時(shí)間計(jì)算，開機(jī)不開機(jī)都和計(jì)時(shí)無關(guān)，忽略了用戶不開機(jī)的時(shí)間及外部空氣質(zhì)量環(huán)境之變化，所以這種檢測根本就不能反映濾網(wǎng)真正的使用壽命，更不能準(zhǔn)確提示用戶濾網(wǎng)的清洗時(shí)間，而且增加了成本。
[0007]4、通過計(jì)算空氣凈化器開機(jī)時(shí)間進(jìn)行檢測，此種方式采取人為設(shè)定濾網(wǎng)使用時(shí)間，忽略了外部空氣質(zhì)量環(huán)境之變化，所以這種檢測也不能真正反映濾網(wǎng)使用壽命，更不能準(zhǔn)確提示用戶濾網(wǎng)的清洗時(shí)間。
[0008]所以如何設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低且可以準(zhǔn)確反映濾網(wǎng)使用情況的濾網(wǎng)檢測電路成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的課題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低且可以準(zhǔn)確反映濾網(wǎng)使用情況的濾網(wǎng)檢測電路。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路，包括直流電源、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和單片機(jī)，所述直流電源的正、負(fù)極之間依次串接有馬達(dá)和電阻，電源負(fù)極接地，所述馬達(dá)的正極與第二運(yùn)算放大器的輸入正相連，所述第二運(yùn)算放大器的輸入負(fù)提供第一參考電壓，所述第二運(yùn)算放大器的輸出與所述單片機(jī)的A/D1 口連接，所述第二運(yùn)算放大器的輸入正與電阻和馬達(dá)的連接端相連，所述第二運(yùn)算放大器的輸入負(fù)提供第二參考電壓，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述單片機(jī)的A/D2 口連接，所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)口與所述單片機(jī)的Vsp 口連接，所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速反饋口與所述單片機(jī)的FG 口連接。
[0011]所述電源正極與所述馬達(dá)之間設(shè)有過流保護(hù)元件。
[0012]所述過流保護(hù)元件為保險(xiǎn)絲。
[0013]所述第一、第二運(yùn)算放大器為LM358。
[0014]所述電源正極與所述過流保護(hù)元件之間設(shè)有開關(guān)。
[0015]所述單片機(jī)為STM32F10X單片機(jī)或PIC16F系列單片機(jī)中的一種。
[0016]所述單片機(jī)的輸出端連有提醒顯示、報(bào)警裝置。
[0017]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本實(shí)用新型是在原有電路的基礎(chǔ)上增加了馬達(dá)控制及功率檢測相應(yīng)的極少的幾個(gè)部件，基本不會(huì)增加什么成本，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，且可以對(duì)濾網(wǎng)的污染程度做出精準(zhǔn)的判斷；過流保護(hù)的設(shè)置避免過流時(shí)燒壞檢測電路；LM358成本低；開關(guān)的設(shè)置，方便啟動(dòng)關(guān)閉該功能，避免不用時(shí)浪費(fèi)電能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型原理圖；
[0019]圖中:M.馬達(dá)，Rl.電阻.，Ul.第二運(yùn)算放大器，U2.第一放大器電路，F(xiàn)l.保險(xiǎn)絲。

【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明，如圖1所示，一種空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路，包括直流電源、第一運(yùn)算放大器U2、第二運(yùn)算放大器Ul和單片機(jī)，所述直流電源的正、負(fù)極之間依次串接有馬達(dá)M和電阻R1，電源負(fù)極接地，所述馬達(dá)M的正極與第二運(yùn)算放大器Ul的輸入正相連，所述第二運(yùn)算放大器Ul的輸入負(fù)提供第一參考電壓，所述第二運(yùn)算放大器Ul的輸出與所述單片機(jī)的A/D1 口連接，所述第二運(yùn)算放大器Ul的輸入正與電阻Ri和馬達(dá)M的連接端相連，所述第二運(yùn)算放大器Ul的輸入負(fù)提供第二參考電壓，所述第一運(yùn)算放大器U2的輸出端與所述單片機(jī)的A/D2 口連接，所述馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)口與所述單片機(jī)的Vsp 口連接，所述馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速反饋口與所述單片機(jī)的FG 口連接。
[0021]進(jìn)一步，為了對(duì)檢測電路進(jìn)行過流保護(hù)，所述電源正極與所述馬達(dá)M之間設(shè)有過流保護(hù)元件。
[0022]所述過流保護(hù)元件為保險(xiǎn)絲Fl。
[0023]為了減少成本，所述第一、第二運(yùn)算放大器Ul為LM358。
[0024]為了節(jié)約電能，用的時(shí)候打開，不用的時(shí)候關(guān)閉，所述電源正極與所述過流保護(hù)元件之間設(shè)有開關(guān)。
[0025]所述單片機(jī)可選意法半導(dǎo)體的STM32F10X單片機(jī)或PIC公司的PIC16F系列單片機(jī)中的一種。
[0026]所述單片機(jī)的輸出端連有提醒顯示、報(bào)警裝置。
[0027]工作原理:單片機(jī)8通過FG 口反饋檢測到的馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速，通過Vsp 口控制馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速，如果馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速?zèng)]有達(dá)到預(yù)定的值，單片機(jī)8通過馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速控制口調(diào)節(jié)馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)定的值，這樣就能穩(wěn)定地控制馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速在一個(gè)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速值。
[0028]當(dāng)馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，單片機(jī)8測出電阻Rl兩端的電壓后，測算出流過電阻Rl的電流，約等于通過馬達(dá)M的電流，單片機(jī)8測出馬達(dá)M對(duì)地的電壓，由于電阻Rl采用較小的電阻R1，所以其兩端的電壓很小，故測算出的馬達(dá)M到地的電壓約等于馬達(dá)M的電壓，這樣就可以測算出馬達(dá)M的輸入功率，當(dāng)濾網(wǎng)受到污染時(shí)，馬達(dá)M的輸入功率會(huì)變小，當(dāng)過濾網(wǎng)的污染情況越嚴(yán)重時(shí)馬達(dá)M的功率變得越小，這樣就可以判斷出過濾網(wǎng)的清潔度。
[0029]如表I所示，隨著濾網(wǎng)污染程度的變化，馬達(dá)功率在各轉(zhuǎn)速下均有明顯變化，通過此種檢測，可以更準(zhǔn)確判斷濾網(wǎng)的污染情況。當(dāng)凈化器首次使用時(shí)，記錄功率初始值，并將此時(shí)的濾網(wǎng)認(rèn)定為清潔濾網(wǎng)。隨著使用過程中濾網(wǎng)污染程度的增加，馬達(dá)功率會(huì)逐漸下降，通過記錄功率值的大小判斷濾網(wǎng)污染程度。當(dāng)單片機(jī)判斷濾網(wǎng)污染程度達(dá)到或超過30%時(shí)，提醒用戶進(jìn)行濾網(wǎng)的清潔維護(hù)操作；當(dāng)濾網(wǎng)污染程度達(dá)到或超過50%或者當(dāng)用戶清潔濾網(wǎng)后，凈化器在較短時(shí)間內(nèi)又多次做出清潔濾網(wǎng)的判斷，此時(shí)提醒用戶更換新濾網(wǎng)。
[0030]
清潔濾網(wǎng)污染檸度到30%污染稈度到50%
1￥Wm? ~I電流I功率電壓I電流I功率電壓電流I功率號(hào)(r/min)(V)(mA)(W) (V)(mA)(￥)(V)(mA)(W)
I400332.8498332.84.91763331.74.851.61
~2700331.2 12?94~27330.911.423?78331.5Π3.65
I--00329.43712.19 329.535.3?Γβ330.832.610.78
I140032774524736?^3267L 623.34329.163?520.9
51550325.1100.732.74 325.49029.3328.284.227.63
~61840323.6161.452.2332415650 54327.314146.15
[0031]注:測試用馬達(dá)及濾網(wǎng)均為致果環(huán)境科技凈化器上的直流無刷馬達(dá)和濾網(wǎng)
[0032]表格I
[0033]這樣就可以自動(dòng)地檢測出過濾網(wǎng)的污染情況，不需要采用使用者定期檢查，不存在重復(fù)檢查過濾網(wǎng)的情況，通過單片機(jī)輸出端連接有提醒顯示、報(bào)警裝置，控制報(bào)警顯示電路對(duì)濾網(wǎng)的污染程度進(jìn)行顯示，當(dāng)過濾網(wǎng)的污染情況達(dá)到某一程度時(shí)空氣凈化器的使用者就能知道，這樣就可以及時(shí)有效地清潔或更換濾網(wǎng)。
[0034]同時(shí)本發(fā)明簡單可行，成本低廉，檢測方法新穎，不需要空氣凈化器外部附加模塊，實(shí)現(xiàn)方式比較簡單，不會(huì)增加空氣凈化器的的成本。
[0035]相較于單純的馬達(dá)M電流的檢測，本實(shí)用新型檢測更精準(zhǔn)，因?yàn)閱渭兊碾娏鳈z測，當(dāng)馬達(dá)M負(fù)載大時(shí)，電源的電壓不穩(wěn)定，有可能影響馬達(dá)M的功率，是判斷發(fā)生錯(cuò)誤或者誤差。
[0036]以上對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被人為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路，其特征在于，包括直流電源、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和單片機(jī)，所述直流電源的正、負(fù)極之間依次串接有馬達(dá)和電阻，電源負(fù)極接地，所述馬達(dá)的正極與第二運(yùn)算放大器的輸入正相連，所述第二運(yùn)算放大器的輸入負(fù)提供第一參考電壓，所述第一運(yùn)算放大器的輸出與所述單片機(jī)的A/D1 口連接，所述第二運(yùn)算放大器的輸入正與電阻和馬達(dá)的連接端相連，所述第二運(yùn)算放大器的輸入負(fù)提供第二參考電壓，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端與所述單片機(jī)的A/D2 口連接，所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)口與所述單片機(jī)的Vsp 口連接，所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速反饋口與所述單片機(jī)的FG 口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路，其特征在于:所述電源正極與所述馬達(dá)之間設(shè)有過流保護(hù)元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路，其特征在于:所述過流保護(hù)元件為保險(xiǎn)絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路，其特征在于:所述第一、第二運(yùn)算放大器為LM358。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路，其特征在于:所述電源正極與所述過流保護(hù)元件之間設(shè)有開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路，其特征在于:所述單片機(jī)為STM32F10X單片機(jī)或PIC16F系列單片機(jī)中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的空氣凈化器濾網(wǎng)檢測電路，其特征在于:所述單片機(jī)的輸出端連有提醒顯示、報(bào)警裝置。
【文檔編號(hào)】G01N27/00GK204008534SQ201420459434
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】王宇峰, 齊悅, 鄭有鵬, 潘慶希 申請人:致果環(huán)境科技（天津）有限公司