自动变形保健枕电路结构制造技术

一种自动变形保健枕电路结构。它采用压控开关-伺服阀控制方式，通过压力控制系统，对枕芯的不同气囊进行充、放气恒压变形控制。控制电路由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成，通过电源线引入市电电源。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制电路结构一一种自动变形保健枕的舒适形状压力控制电路结构。
技术介绍
目前，公知的枕头均为充填物枕芯外套枕套形式，它们的共同特征是或者不能变形或只能微小变形，或者只可被动变形但形变受限，而又是枕用者本人所不能为的。对于可波动变形的，尽管可以通过双手按压、捧挤，来调整枕芯形状，但还是远远不能满足枕用者健康睡姿的要求。当枕用者仰卧时，枕头不能被压得如所希望的足够低；而枕用者侧卧时，又不能被鼓起如所希望的足够高。久而久之，以颈椎变形为主要根源的多种疾病隐患逐渐积累，造成了颈椎、脊椎、腰、背、四肢等的各种不适或病症。因此，为从根源上消除上述病因，必须改善当前枕睡方式。这就需要改造当前供睡眠者枕用的枕头，即让枕头的形状或高 度随着枕用者的不同睡姿，自动地按睡姿希望而同步变化。这种自动而同步的变化必须通过控制系统来行使，控制器起着至关重要的作用，而控制器的核心部分就是控制电路。
技术实现思路
为实现自动变形保健枕的控制，使其形状和高度随着枕用者的不同睡姿，自动地按睡姿希望而同步变化，本技术提供一种自动变形保健枕电路结构。它采用压控开关-伺服阀控制方式，通过压力控制系统，对枕芯的不同气囊进行充、放气恒压变形控制。电路由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成，通过电源线引入市电电源。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是以压控开关-伺服阀控制方式，利用压力感知的压力信号和给定的舒适度信号，通过由信号放大、处理、变换、驱动放大、执行单元组成的控制系统，对枕芯的前、后两个不同气囊进行充、放气恒压变形控制。自动变形保健枕的控制盒内装配有控制装置、压力传感器、电气伺服阀和加压泵。控制盒内的控制装置由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成。在控制盒内，前、后气管的阀前盒内段分别安装有前、后压力传感器；前、后电气伺服阀各通过前、后气管的阀后段与高压管连通，高压管与加压泵的高压输出口连通；加压泵的低压输出口连通有开放管；在高压管和开放管之间，有安全阀并联贯通。前压力传感器的压力信号通过前压力传感信号端引入到前压力信号放大、处理单元，经放大、处理后，形成前压力低值信号和前压力高值信号输出。后压力传感器的压力信号通过后压力传感信号端引入到后压力信号放大、处理单元经放大、处理后，形成后压力低值信号和后压力高值信号输出。前压力信号放大、处理单元和后压力信号放大、处理单元均由比较、运算、放大电路和光耦分离电路组成。在前压力信号放大、处理单元和后压力信号放大、处理单元中，压力传感信号端连接到运算放大器的正向输入端；运算放大器的输出端通过分离阈值电位器与下拉光耦的输入端和上提光耦的输入端连接，再分别以下拉光耦和上提光耦的输出端构成前压力低值信号端和前压力高值信号端。前压力低值信号和前压力高值信号通过前压力低值信号端和前压力高值信号端引入到前电气伺服阀驱动单元，经处理、放大后，形成前电气伺服阀驱动信号输出。后压力低值信号和后压力高值信号通过后压力低值信号端和后压力高值信号端引入到后电气伺服阀驱动单元，经处理、放大后，形成后电气伺服阀驱动信号输出。前电气伺服阀驱动单元和后电气伺服阀驱动单元均由或门处理电路和运算放大电路组成。在前电气伺服阀驱动单元和后电气伺服阀驱动单元中，压力低值信号端和压力高值信号端分别与构成或门的两只二极管负极连接，两二极管的正极均与运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的输出端即作为电气伺服阀驱动信号端。 前压力低值信号和后压力低值信号分别通过前压力低值信号端和后压力低值信号端引入到继电器驱动单元，经处理、放大后，形成继电器驱动信号，驱动固体继电器动作。继电器驱动单元由或门处理电路和运算放大电路组成。前压力低值信号端和后压力低值信号端与构成或门的两只二极管负极连接，两二极管的正极均与运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的输出端与固体继电器的继电器驱动信号端连接，固体继电器的继电器常开接点即作为加压泵电动机的电源开关。本技术的有益效果是电路只通过按舒适度调整给定，就能根据枕面受压情况，自动地产生前电气伺服阀驱动信号、后电气伺服阀驱动信号、泄压驱动信号和加压泵驱动信号，进而通过前电气伺服阀、后电气伺服阀、泄压阀和加压泵的动作配合，实现枕头面自动地按舒适度需要调整高度、根据枕面受压情况改变形状。另外，由于电路系统整洁、结构简单而于调整，可以以不同形式，予以批量生产。以下结合附图所示的实施例对本技术进一步说明。图I是本技术的自动变形保健枕气动控制系统结构图。图2是自动变形保健枕的控制系统电路接线图。图3是自动变形保健枕的控制电路结构图。图4是控制系统的加压泵控制执行电路结构图。图5是控制系统的工作电源电路结构图。在图I 5中1.前气囊，2.后气囊，3.前气管，4.后气管，5.控制盒，5. I.前压力传感器，5. 2.后压力传感器,5. 3.前电气伺服阀,5. 4.后电气伺服阀,5. 5.开放管,5. 6.高压管，5. 7.安全阀，5.8.加压泵，M为电动机，5. 9.泄压电气伺服阀；vx为泄压驱动信号端，g为信号接地端，Ee为执行电源正极端，V1为前电气伺服阀驱动信号端，V2为后电气伺服阀驱动信号端，S1为前压力传感信号端，S2为后压力传感信号端。在图2 5中5. a.电源开关，5. b.舒适度调节器，rel为前舒适度调节给定端，re2为后舒适度调节给定端，SCl为前压力信号放大、处理单元，SC2为后压力信号放大、处理单元，B1为前压力低值信号端，h为前压力高值信号端，B2为后压力低值信号端，b2为后压力高值信号端，VDl为前电气伺服阀驱动单元，VD2为后电气伺服阀驱动单元，JDr为继电器驱动单元，P6为继电器驱动限流端，P。为继电器驱动信号端，J为固体继电器，J-I为继电器常开接点，UPS为工作电源变换单元,m、n为市电输入端。在图3、5中=R11为前信号分压电阻，Rpl为前压力传感器5. I的等效电阻，R12为前第一工作点分压电阻，R13为舒适度调节器5. b的前联电位器，ES为信号处理电路电源端，A11为第一运算放大器，LC11为前下拉光稱,G1为前分离阈值电位器,LC12为前上提光稱,TVS1为前阈值隧道二极管，D11为前或门第一二极管，D12为前或门第二二极管，R14为前或门下拉电阻，R15为前第二工作点上分压电阻，R16为前第二工作点下分压电阻，A12为第二运算放大器，D13为前续流二极管；R21为后信号分压电阻，Rp2为后压力传感器5. 2的等效电阻，R22为后第一工作点分压电阻，R23为舒适度调节器5. b的后联电位器，A21为第三运算放大器，LC21为后下拉光稱，G2为后分离阈值电位器，LC22为后上提光稱，TVS2为后阈值隧道二极管，D21为后或门第一二极管，D22为后或门第二二极管，R24为后或门下拉电阻，R25为后第二工作点上分压电阻，R26为后第二工作点下分压电阻，A22为第四运算放大器，D23为后续流二极管。 在图4中Del为驱动或门第一二极管，De2为驱动或门第二二极管，Re3为驱动信号上分压电阻，Re4为驱动信号下分压电阻，Re5为驱动工作点上分压电阻，Re6为驱动工作点下分压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动变形保健枕电路结构，其特征是：在自动变形保健枕的控制盒内，装配有控制装置、前压力传感器、后压力传感器、前电气伺服阀、后电气伺服阀，加压泵和泄压电气伺服阀；在控制盒内，前气管、后气管的阀前盒内段分别安装有前压力传感器、后压力传感器；泄压电气伺服阀以泄压驱动信号端vx和信号接地端g作为驱动输入端，前电气伺服阀以执行电源正极端Ee和前电气伺服阀驱动信号端v1作为泄压驱动输入端，后电气伺服阀以执行电源正极端Ee和前电气伺服阀驱动信号端v2作为驱动输入端，前压力传感器以前压力传感信号端s1和信号接地端g作为压力信号输出端，后压力传感器以后压力传感信号端s2和信号接地端g作为压力信号输出端；前电气伺服阀、后电气伺服阀各通过前气管、后气管的阀后段与高压管连通，高压管与加压泵的高压输出口连通；在前气管、后气管阀后段与高压管的连通处，再连通一泄压管，该泄压管通过泄压电气伺服阀分为受控段与放空段；加压泵的低压输出口连通有低压管，低压管的另一端接有空气过滤器；在加压泵的近输出口处，高压管和低压管之间，由安全阀将高压管与低压管相贯联，用以发生过压时，从高压管向低压管泄压；控制盒内的控制装置由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成，通过电源线引入市电电源；在控制盒内，压力信号处理控制电路包括前压力信号放大、处理单元SC1和后压力信号放大、处理单元SC2，伺服阀驱动电路包括前电气伺服阀驱动单元VD1和后电气伺服阀驱动单元VD2，加压泵控制执行电路包括继电器驱动单元JDr、固体继电器J和加压泵的电动机M，工作电源电路包括工作电源变换单元UPS和电源开关；前压力传感器的压力信号通过前压力传感信号端s1引入到前压力信号放大、处理单元SC1，经放大、处理后，形成前压力低值信号和前压力高值信号，通过前压力低值信号端a1和前压力高值信号端b1输出；后压力传感器的压力信号通过后压力传感信号端v2引入到后压力信号放大、处理单元SC2，经放大、处理后，形成后压力低值信号和后压力高值信号，通过后压力低值信号端a2和后压力高值信号端b2输出；前压力传感器通过前压力传感信号端s1和信号接地端g与前压力信号放大、处理单元SC1连接，后压力传感器通过后压力传感信号端s2和信号接地端g与后压力信号放大、处理单元SC2连接；同轴双联电位器即舒适度调节器的前联电位器动臂端和零阻端均连接到前压力信号放大、处理单元SC1的前舒适度调节给定端re1，同轴双联电位器即舒适度调节器的后联电位器动臂端和零阻端均连接到后压力信号放大、处理单元SC2的后舒适度调节给定端re2，同轴双联电位器即舒适度调节器的各联高阻端均连接到信号接地端g；前压力信号放大、处理单元SC1通过前压力低值信号端a1和前压力高值信号端b1与前电气伺服阀驱动单元VD1连接；后压力信号放大、处理单元SC2通过后压力低值信号端a2和后压力高值信号端b2与后电气伺服阀驱动单元VD2连接；同时，前压力信号放大、处理单元SC1通过前压力低值信号端a1和前压力高值信号端b1，后压力信号放大、处理单元SC2通过后压力低值信号端a2和后压力高值信号端b2，均连接到继电器驱动单元JDr；前电气伺服阀的电磁线圈通过前电气伺服阀驱动信号端v1和执行电源正极端Ee与前电气伺服阀驱动单元VD1连接，后电气伺服阀的电磁线圈通过后电气伺服阀驱动信号端v2和执行电源正极端Ee与后电气伺服阀驱动单元VD2连接；泄压电气伺服阀的电磁线圈通过泄压驱动信号端vx和信号接地端g与继电器驱动单元JDr连接；继电器驱动单元JDr通过继电器驱动限流端pe和继电器驱动信号端po与固体继电器J连接；固体继电器J的继电器常开接点J？1与加压泵的电动机M相串联，该串联支路跨接在电源开关的两输出接点之间；工作电源变换单元UPS的两市电输入端m、n跨接在电源开关的两输出接点之间；前压力低值信号和前压力高值信号通过前压力低值信号端a1和前压力高值信号端b1引入到前电气伺服阀驱动单元VD1，经处理、放大后，形成前电气伺服阀驱动信号，通过前电气伺服阀驱动信号端v1输出；后压力低值信号和后压力高值信号通过后压力低值信号端a2和后压力高值信号端b2引入到后电气伺服阀驱动单元VD2，经处理、放大后，形成后电气伺？服阀驱动信号，通过后电气伺服阀驱动信号端v2输出；前压力信号放大、处理单元SC1和后压力信号放大、处理单元SC2均由比较、运算、放大电路和光耦分离电路组成；前电气伺服阀驱动单元VD1和后电气伺服阀驱动单元VD2均由或门处理电路和运算放大电路组成。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：屈百达，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：实用新型
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