一种空气加湿器的自动控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种空气加湿器的自动控制电路，属于智能电器技术领域该电路由依次相连的交流湿度信号采集单元、整流单元、控制信号输出单元，以及分别与交流湿度信号采集单元和整流单元相连的反馈单元四个单元组成；其中，交流湿度信号采集单元由依次相连的湿度信号电压采集模块、电压信号跟随器和减法器构成，整流单元由依次相连的整流电路、电压信号跟随器和减法器组成。本实用新型专利技术的空气加湿器自动控制电路具有成本低、元件少、电路稳定、结构简单、控制灵敏度高等优点，对于提高市场上现有加湿器的节能和智能化水平有明显效果。

【技术实现步骤摘要】
一种空气加湿器的自动控制电路
本技术属于智能电器
，特别涉及一种基于湿敏元件的空气加湿器的自动控制电路。
技术介绍
空气加湿器是一种通过采用高频震荡(震荡频率为1.7MHz左右，超过人的听觉范围)的方式，通过雾化片的高频谐振，将水抛离水面而产生自然飘逸的水雾的电器设备，在各种工业和民用领域用于对不同环境的空气进行加湿。其主要工作原理是利用包含三极管的电容三点式LC振荡电路、固有频率为1.7Hz左右的控制信号输出电路、包含三极管的水位控制电路、由电容电感组成的正反馈电路四个部分来实现液体震荡分离的目的，进而实现液体雾化、加湿空气的效果。目前，市场上绝大多数加湿器都是通电后直接利用超声波雾化加湿，安全防护功能一般也只有水位控制，加湿器的工作状态完全没有考虑周围环境的因素(如温度、湿度等)，智能化水平较低，而且不节能，用户体验一般。而适宜的室内体感湿度一般在相对湿度45％-65％RH范围内；个别考虑了环境因素的加湿器价格昂贵，不利于普及。因此，以较低成本实现根据环境湿度自动控制加湿器的启停状态，使得环境湿度保持在用户设定的范围是非常必要的。
技术实现思路
本技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种空气加湿器的自动控制电路。本技术具有元件少、成本低、结构简单、性能稳定、自动控制灵敏度高等优点，且能够很方便地用于改进市场上现有加湿器(无论是直流5V直流驱动的USB供电微型加湿器还是220V交流加湿器)使其具有自动控制能力，具有很好的应用前景。本技术提出的一种空气加湿器的自动控制电路，该电路由依次相连的交流湿度信号采集单元、整流单元、控制信号输出单元，以及分别与交流湿度信号采集单元和整流单元相连的反馈单元四个单元组成；其中，交流湿度信号采集单元由依次相连的湿度信号电压采集模块、电压信号跟随器和减法器构成，整流单元由依次相连的整流电路、电压信号跟随器和减法器组成。本技术的特点有：1电路元件少，成本低廉；2结构简单，接口友好，可以很方便地与现有的加湿器的控制电路进行集成。对于5V直流微型加湿器，本技术提出的控制电路可以直接与其工作电路相连，实现自动控制功能；对于用220V电源供电的加湿器，可以将本技术提出的控制电路的输出端通过一个低压高电平继电器来控制其工作电源的通断，实现自动控制。3性能稳定，自动控制灵敏度高。利用湿敏电阻，控制信号可以根据环境湿度实时变化，具有较好的灵敏度；4考虑了湿敏电阻阻值随环境湿度变化的特性，并利用外围进行调节，从而将室内空气湿度保持在一个相对稳定的范围内，提高用户满意度。本技术利用反馈电阻缺省设置加湿器在相对湿度下降至45％RH时开始加湿，相对湿度上升至65％RH时停止加湿。这一范围可调。通过在湿度信号采集加装电位器，用户可以根据环境湿度设置不同的湿度档位，从而校正环境湿度对湿敏电阻阻值的影响，保证湿度始终保持在一个较舒适的范围。附图说明图1为本技术的电路结构图。图2为本技术中各单元的具体电路结构图。具体实施方式本技术提出的一种空气加湿器的自动控制电路，下面结合附图及具体实施例进一步详细说明如下：本技术提出的一种空气加湿器的自动控制电路，其结构如图1所示，该电路由依次相连的交流湿度信号采集单元A、整流单元B、控制信号输出单元D，以及分别与交流湿度信号采集单元A和整流单元B相连的反馈单元D四个单元组成；其中，交流湿度信号采集单元由依次相连的湿度信号电压采集模块、电压信号跟随器和减法器构成，整流单元由依次相连的整流电路、电压信号跟随器和减法器组成。本技术的工作原理为：交流湿度信号采集单元将环境的湿度变化转化为交流电压信号输出至整流单元；整流单元将输入的交流电压信号转化为直流电压信号并输出；整流单元输出的直流电压信号作为反馈信号通过反馈单元控制交流湿度信号采集单元中减法器短路与否，进而调节交流湿度信号采集单元在不同湿度下的输出值，起到滞环控制的作用；控制信号输出单元输出整流单元调理后的直流电压信号。本技术中各单元的具体实现结构，如图2所示，其中：交流湿度信号采集单元(虚线框A)由1.5V交流电源V1、型号为HR202的湿敏电阻R1、七个定值电阻R2、R7、R21、R22、R23、R24、R25、电位器R3、15V直流电源(V5、V6、V19、V20、V21、V22)和三个LM358型号的运算放大器(U2、U8、U9)构成。其中，湿度信号电压采集模块由交流电源、定值电阻(R21、R7、R2)、湿敏电阻(R1)、电位器(R3)构成。1.5V交流电源V1、第一定值电阻R21、第七定值电阻R7、电位器R3、湿敏电阻R1、第六定值电阻R2依次串联构成闭合回路，在第七定值电阻R7和电位器R3之间接入地线。两个电压信号跟随器由两个运算放大器(U2、U9)、四个15V直流电源(V5、V6、V21、V22)构成；在电位器R3和湿敏电阻R1之间的节点1(该处的电压信号作为采集信号)与第一运算放大器U2A的正相输入端相连，1.5V交流电源V1与第六定值电阻R2之间节点41(该处的电压信号作为采集信号)与第三运算放大器U9的正相输入端相连，第一运算放大器U2的反相输入端与输出端相连，第一运算放大器U2的正供电端与15V直流电源V5的正极相连，15V直流电源V5的负极经过地线与15V直流电源V6的正极相连，15V直流电源V6的负极与第一运算放大器U2的负供电端相连，(构成对节点41电压信号的电压信号跟随器)并由节点45与第五电阻R25相连,R25另一端连接第二运算放大器U8的反相输入端；第三运算放大器U9的反相输入端与输出端相连，第三运算放大器U9的正供电端与15V直流电源V21的正极相连，15V直流电源V21的负极经过地线与15V直流电源V22的正极相连，15V直流电源V22的负极与第三运算放大器U9的负供电端相连，(构成对节点1电压信号的电压跟随器)，并由节点49与第二电阻R22相连。减法器由运算放大器(U8)、定值电阻(R22、R25、R24)与两个15V直流电源(V19、V20)构成。与第二电阻R22另一端连接第二运算放大器U8的正相输入端。U8的正相输入端经第三定值电阻R23与地线相连，第二运算放大器U8的反相输入端经第四定值电阻R24与第二运算放大器U8的输出端相连。第二运算放大器U8的正供电端连接15V直流电源V19的正极，15V直流电源V19负极经地线与15V直流电源V20的正极相连，15V直流电源V19的负极与第二运算放大器U8的负供电端相连。第二运算放大器U8的输出端导出信号(是湿敏电阻R1和定值电阻R2之间的交流电位差信号)，导入整流单元。整流单元(虚线框B)由包含型号为1N4007的二极管D1、D2、D3、D4和电容C1的整流电路、两个电压信号跟随器和减法器构成。两个电压信号跟随器由两个运算放大器(U1、U4)、四个15V直流电源(V4、V9、V10、V11)构成；减法器是由LM358型号的运算放大器U3、15V直流电源(V2、V8)、定值电阻(R9、R10、R11、R12)构成。其中第一二极管D1的负极和交流湿度信号采集单元中第二运算放大器U8输出端所引出的导线分别与第二二极管D2的正极三端相连，第二二极管D2的负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气加湿器的自动控制电路，其特征在于，该电路由依次相连的交流湿度信号采集单元、整流单元、控制信号输出单元，以及分别与交流湿度信号采集单元和整流单元相连的反馈单元四个单元组成；其中，交流湿度信号采集单元由依次相连的湿度信号电压采集模块、电压信号跟随器和减法器构成，整流单元由依次相连的整流电路、电压信号跟随器和减法器组成。

【技术特征摘要】
1.一种空气加湿器的自动控制电路，其特征在于，该电路由依次相连的交流湿度信号采集单元、整流单元、控制信号输出单元，以及分别与交流湿度信号采集单元和整流单元相连的反馈单元四个单元组成；其中，交流湿度信号采集单元由依次相连的湿度信号电压采集模块、电压信号跟随器和减法器构成，整流单元由依次相连的整流电路、电压信号跟随器和减法器组成。2.如权利要求1所述自动控制电路，其特征在于，所述交流湿度信号采集单元由1.5V交流电源、湿敏电阻、七个定值电阻、电位器、三个运算放大器和六个15V直流电源构成；其中，1.5V交流电源、第一定值电阻(R21)、第七定值电阻(R7)、电位器(R3)、湿敏电阻(R1)、第六定值电阻(R2)依次串联构成闭合回路，在第七定值电阻(R7)和电位器(R3)之间接入地线，在电位器(R3)和湿敏电阻(R1)之间的节点与第一运算放大器(U2)的正相输入端相连，1.5V交流电源(V1)与第六定值电阻(R2)之间节点与第三运算放大器(U9)的正相输入端相连，第一运算放大器(U2)的反相输入端与输出端相连，第一运算放大器(U2)的正供电端与第一15V直流电源(V5)的正极相连，第一15V直流电源(V5)的负极经过地线与第二15V直流电源(V6)的正极相连，第二15V直流电源(V6)的负极与第一运算放大器(U2)的负供电端相连，并与第五电阻R25相连,R25另一端连接第二运算放大器U8的反相输入端；第三运算放大器(U9)的反相输入端与输出端相连，第三运算放大器(U9)的正供电端与第五15V直流电源(V21)的正极相连，第五15V直流电源(V21)的负极经过地线与第六15V直流电源(V22)的正极相连，第六15V直流电源(V22)的负极与第三运算放大器(U9)的负供电端相连，第三运算放大器(U9)输出端与第二电阻(R22)相连；第二电阻(R22)另一端连接第二运算放大器(U8)的正相输入端，第二运算放大器(U8)的正相输入端经第三定值电阻(R23)与地线相连；第二运算放大器(U8)的反相输入端经第四定值电阻(R24)与第二运算放大器(U8)的输出端相连；第二运算放大器(U8)的正供电端连接第三15V直流电源(V19)的正极，第三15V直流电源(V19)负极经地线与第四15V直流电源(V20)的正极相连，第三15V直流电源(V19)的负极则与第二运算放大器(U8)的负供电端相连。3.如权利要求2所述自动控制电路，其特征在于，所述整流单元包括整流电路、两个电压信号跟随器和减法器；所述整流电路由四个二极管和一个电容构成；所述两个电压信号跟随器由两个运算放大器、四个15V直流电源构成；所述减法器是由一个运算放大器、两个15V直流电源、四个定值电阻构成；其中，第一二极管(D1)的负极和交流湿度信号采集单元中第二运算放大器(U8)输出端所引...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大为，胡益民，朱桂萍，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京,11