一种能检测和消除感应电的足浴器制造技术

能检测和消除感应电的足浴器，包括加热体、感应电检测电路、零/火线转换电路、足浴器控制电路和非隔离AC‑DC电源，加热体包括PTC电源极板和屏蔽层，感应电检测电路包括交流信号阻抗变换衰减滤波电路、运算放大电路和单片机交流信号采样电路，零/火线转换电路包括单片机U1和接于多路驱动器U3的零/火线继电器转换开关和可控硅开关。将屏蔽层连接电容C26和可控硅开关S1，感应电检测电路进行信号数据采集处理，单片机在零/火线转换前后的感应信号采集及计算完成后，根据零/火线状态进行继电器切换选择，接通连接屏蔽层与零线的可控硅，使屏蔽层的感应电通过零线释放，采用全断电快速切换装置消除足浴器感应电，确保使用安全可靠。

Foot bath device capable of detecting and eliminating induced electricity

Foot bath can detect and eliminate the induction electric heater, electric induction, including detection circuit, zero / wire conversion circuit, control circuit for foot and non isolated AC DC power supply, PTC power supply and heating body comprises a plate shielding layer, induction electric detection circuit comprises an AC signal attenuation filter circuit, impedance transformation and operational amplifier circuit single chip AC signal sampling circuit, zero / wire conversion circuit comprises a singlechip U1 and connected to the multiplex driver U3 zero / FireWire relay changeover switch and a silicon controlled switch. The shielding layer is connected with a capacitor C26 and thyristor switch S1, induction electric detecting circuit for signal data acquisition and processing, SCM in zero / induction signal acquisition and calculation of line before and after conversion is completed, according to the state of the relay switching / zero line, connect the SCR shielding layer and the zero line, the induction by zero release line shielding layer, foot bath with full power to eliminate the induction electric fast switching device, ensure the use of safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种能检测和消除感应电的足浴器
本专利技术涉及足浴器
，涉及足浴器感应电检测及消除的一种装置与方法。
技术介绍
市售足浴器属于家用电器安全标准中的二类电器，没有接地要求。但由于足浴器在使用过程中需要对水进行加热，而加热体本身又被直接浸泡在水中，所以加热体与水形成的分布电容产生的感应电无法通过加热体外壳接地方式有效消除，从而给接触水的足浴者带来不适。此外，当加热体长期在高温条件下使用后，其绝缘性能将会逐渐下降，壳体也可能会因氧化而生锈，严重时会产生破损，随之而来的漏电、进水等安全隐患也将越来越大，对此采取有效措施加以防范是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了有效降低或消除足浴器水中的感应电或漏电所引发的人体不适或人身安全问题。为实现上述目的，并考虑到家用电器安全标准中的二类电器没有接地要求的情况，需要在发热体与外壳之间中加装金属屏蔽层：通过测量屏蔽层感应电压的大小，判断接入交流电源顺序是否符合要求，并根据情况进行内部调整；通过电子开关控制屏蔽层与供电线路零线的接入，可以在需要的时候把屏蔽层中的感应电或漏电通过零线释放掉。本专利技术就在于寻求一种简单、可靠、实用的独特解决方法，准确判断插头以任意方向插入电源时刻的零火线顺序，从而进行适应性调整，满足后续供电的需要，并最终使屏蔽层电荷得以释放。一种能检测和消除感应电的足浴器，包括加热体、感应电检测电路、零/火线转换电路、足浴器控制电路和非隔离AC—DC电源，其特征是：所述加热体包括PTC加热模板和金属屏蔽层；所述感应电检测电路包括交流信号阻抗变换衰减滤波电路、运算放大电路、单片机交流信号采样电路；所述零/火线转换电路包括单片机控制电路、多路驱动电路、零/火线继电器转换开关和可控硅触发开关；所述感应电检测电路的输入端连接金属屏蔽层，所述零/火线转换电路的输入端连接单片机交流信号采样电路，所述零/火线转换电路的输出端连接零/火线继电器转换开关和可控硅触发开关。足浴器控制及显示电路还包括加热体、按摩通断电控制、LED数码显示控制。在进行感应电检测及控制调整期间，加热体、按摩等控制功能需要全部关闭。在控制零/火线转换继电器切换期间，为了维持单片机软件运行的电能储备，LED数码显示等需要全部关闭。所述非隔离AC-DC电源包括AC-220V电源输入端，二级滤波电路，具有DC-12V输出的非隔离DC-DC降压集成电路及其外围元件。DC-12V直流输出电源可供驱动零/火线切换继电器线圈、加热继电器线圈等，该DC-12V电源经再次降压至DC-5V后，可为后续单片机、显示、温度采集传感器、交流感应信号处理等电路提供工作电源。此外，AC-220V的交流输入端在通过零/火转换继电器后，还可为加热器、按摩器等提供功率电源。在以上过程中可以看到，无论输入端子如何改变零/火线的输入方向，其中一端总是与DC-12V、DC-5V、单片机等电路供电及模拟信号参考点相连接，换句话说单片机采集信号的参考点既可能是零线也可能是火线。一种能检测和消除足浴器感应电的方法，将加热器屏蔽层连接交流信号耦合电容C26和可控硅触发开关S1；检测时，可控硅不导通，使屏蔽层处于悬浮状态，其感应电压幅值较高，便于感应电检测电路进行信号处理与数据采集；单片机在零/火线转换前后的感应信号采集及计算完成后，再根据当前零/火线状态进行继电器切换选择，并接通连接屏蔽层与零线的可控硅，使屏蔽层的感应电通过零线释放。所述零/火线转换控制采用J1、J2两个继电器同时动作，完成零/火线转换功能。也可以用一个双刀双掷继电器完成，其中包括足浴盆的加热、电机、气泡所有用电单元，本机特色的是包括低压电路及单片机的供电切换，即全断电快速切换方法。全断电快速切换法是由单片机软件控制下工作的，软件初始化时，零火线转换继电器的线圈处于未通电、未吸合状态。在该状态下，软件首先采集多个周期的交流信号，然后进行分析计算，获得继电器未吸合状态下的交流基波信号的幅值数据。接着，软件输出控制信号，令零/火线控制继电器执行吸合操作，经适当延时后，再次采集多个周期的交流信号，经分析计算，获得继电器吸合状态下的交流基波信号的幅值数据。通过对继电器吸合与未吸合两种状态下所采集的感应电数值进行比较，即可确定下一步适合于当前插头插入方向的正确调整状态，并控制继电器进入该状态，此时直流电压的参考点即与零线相连。最后，软件输出控制信号，令控制屏蔽层与参考点连接的可控硅导通，此后，屏蔽层的感应电将通过零线泄进行释放。采用上述工作模式的非隔离AC-DC电源，随着软件控制零/火线的转换，采集感应信号的参考点也同时进行了转换即由零线转为火线，或者由火线转为零线。上电后、软件通过对零/火线转换前后两种状态下所采集的感应信号进行比较，进而判断出哪种状态符合零/火线的正常工作需要，通过控制零/火线控制继电器锁定该种工作状态，并通过软件控制接通感应信号与锁定零线之间的可控硅，使其把感应电随时通过零线释放掉。需要说明的是，在上述转换与测试过程中，包括AC-220V，DC-12V、DC-5V等足浴器的所有供电电路都经历了瞬间的断电与再上电过程，相当于把足浴器的电源插头拔下来快速调换方向后再重新插上电源，而在此期间，软件还要一直要保持正常运行，这就需要增加直流电路的储能及抗干扰措施。以上控制方法构成了区别于其它消除感应电方法的明显特征。附图说明图1为足浴器感应电检测、零/火线转换电路图。图1的上部为加热体剖面图，涉及多种不同功能的分层结构，不同的层有不同的填充图案，对应每种图案均有文字标注。图1的下部为本专利技术所涉及的相关电路部分的电原理图。图2为非隔离AC-DC电源电路图。图3为足浴器多路驱动控制电路图。图4为单片机U1控制零/火线转换部分软件流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术结构作进一步说明。本专利技术按照说明书图1所示，根据不同型号的产品需求，提交加热体的结构尺寸、电器参数等相关设计文件给定制厂家进行生产加工，到货后对加热体各层绝缘度、导热性能、发热体功率等进行全面测试，满足要求后安装到足浴器上，要确保密封性，并将引线连接到控制单元。由于插接电源时插头方向的随机性，所以连接加热体电源线时无零线、火线要求，要靠控制板自行判断，只要保持产品连接方式的一致性即可。能检测和消除感应电的足浴器，包括加热体、感应电检测电路、零/火线转换电路、足浴器控制电路和非隔离AC-DC电源。所述加热体如图1上部所示，从内到外分为加热元件及电极、隔离层、屏蔽层、隔离层、外壳等，内部还有起紧固作用的楔形体、防干烧温度传感器等，每层结构均有不同填充图案的标识。从上述加热体的屏蔽层端子引出导线直接连接至交流信号耦合电容C26及可控硅S1的接插端子上，前者完成对感应信号的测试，后者完成放电，二者不能同时工作。所述感应电检测电路包括交流信号阻抗变换衰减滤波电路如图1所示，由连接屏蔽层端子的耦合滤波电容C26、C27，分压衰减电阻R29、R30、R31组成。运算放大电路由运放U4-1、U4-2、电源滤波、完成参考电平设置功能的电容C29、电阻R31、R32、R33组成。单片机交流信号采样电路包括单片机U1、接于单片机U1输入端的A1N0的运放U4-2和U4-1。最后输出的交流信号进入电路单片机U1的输入端A1N0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能检测和消除感应电的足浴器，包括加热体、感应电检测电路、零/火线转换电路、足浴器控制电路和非隔离AC—DC电源，其特征是：所述加热体包括PTC加热模板和金属屏蔽层；所述感应电检测电路包括交流信号阻抗变换衰减滤波电路、运算放大电路、单片机交流信号采样电路；所述零/火线转换电路包括单片机控制电路、多路驱动电路、零/火线继电器转换开关和可控硅触发开关；所述感应电检测电路的输入端连接金属屏蔽层，所述零/火线转换电路的输入端连接单片机交流信号采样电路，所述零/火线转换电路的输出端连接零/火线继电器转换开关和可控硅触发开关。

【技术特征摘要】
1.一种能检测和消除感应电的足浴器，包括加热体、感应电检测电路、零/火线转换电路、足浴器控制电路和非隔离AC—DC电源，其特征是：所述加热体包括PTC加热模板和金属屏蔽层；所述感应电检测电路包括交流信号阻抗变换衰减滤波电路、运算放大电路、单片机交流信号采样电路；所述零/火线转换电路包括单片机控制电路、多路驱动电路、零/火线继电器转换开关和可控硅触发开关；所述感应电检测电路的输入端连接金属屏蔽层，所述零/火线转换电路的输入端连接单片机交流信号采样电路，所述零/火线转换电路的输出端连接零/火线继电器转换开关和可控硅触发开关。2.一种检测和消除足浴器感应电的方法，其特征在于：将加热器屏蔽层连接至交流信号耦合电容C26及可控硅触发开关S1；检测时，可控硅不导通，使屏蔽层处于悬浮状态，其感应电压幅值较高，便于感应电检测电路进行信号处理与数据采集；单片机在零/火线转换前后的感应信号采集及计算完成后，再根据当前零/火线状态进行继电器切换选择，并接通连接屏蔽层与零线的可控硅，使屏蔽层的感应电通过零线释放。3.根据权利要求1所述的一种能检测和消除感应电的足浴器，其特征是所述交流信号阻抗变换衰减滤波电路由接于屏蔽层的电容C26、C27，电阻R29、R30、R31组成。4.根据权利要求1所述的一种能检测和消除感应电的足浴器，其特征是所述运算放大电路由运放U4-1和U4-2，电容C29，电阻R31、R32、R33组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘儒峰，陈万春，严建涛，
申请(专利权)人：宁波夕阳红电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33