本實用新型涉及智能家具設備技術領域,特別涉及智能馬桶控制器。
背景技術:
智能馬桶擁有許多特別的功能:如臀部清凈、下身清凈、移動清凈、坐圈保溫、暖風烘干、自動除臭、靜音落座等等。最方便的是,除了可以通過按鈕面板來進行操作,還專門設有遙控裝置以實現這些功能。
公開(公告)號為CN202167826U的中國專利公開了一種智能電子馬桶控制器的漏電及過溫保護控制電路,包括單片機、過溫保護器件、漏電檢測器件、漏電模塊電源、漏電信號處理器件以及斷電保護器件;單片機與過溫保護器件連接,漏電檢測器件與漏電信號處理器件連接,漏電信號處理器件還與漏電模塊電源和斷電保護器件連接;漏電模塊電源以及斷電保護器分別與交流電源連接;漏電檢測器件具有零序電流互感器,交流電源從零序電流互感器中穿過。
但是現有的產品中,市場上的坐圈保溫功能都是在人體久坐之后才開始進行加熱,因此在剛開始接觸的時候就會使人體感覺一陣寒意,也有采用一直通電進行保溫的技術來保證坐圈保持一定溫度,但是此方式耗電較大,不符合節能環保的理念,對于上述矛盾,需要一個新的方案進行解決。
技術實現要素:
針對現有技術存在的不足,本實用新型的目的是提供能夠進行預熱的智能馬桶控制器。
本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:一種智能馬桶控制器,包括設置于坐圈上的加熱器,所述加熱器連接第一電源用以加熱,所述第一電源的供電回路上連接有常開繼電器,所述常開繼電器的線圈一端連接有第二電源,常開繼電器的另一端連接有驅動電路,所述驅動電路用以感應人體靠近時并輸出相應的信號以驅動常開繼電器得電,所述加熱器的供電回路上還串聯有過熱切斷供電回路的切斷模塊。
通過上述方案,由于加熱器的電源是受控于常開繼電器,所以當人體靠近驅動電路的時候,驅動電路就使得常開繼電器的常開觸點閉合,此時接通加熱器的電源,加熱器進行加熱,只有有人體靠近的時候,坐圈上的加熱器就進行加熱,從而達到預熱的目的,而當人體離開的時候,就斷開第一電源的供電,從而實現加熱器停止加熱,節約電能,由上可知,此電路結構實現了預熱的目的;另外,在加熱過程中,如果溫度過高,則通過切斷模塊實現對溫度的檢測,并在過溫時切斷加熱器的供電回路,實現停止加熱,從而提高人體的體驗。
作為本實用新型的具體方案可以為:所述驅動電路包括,感應人體距離并輸出電平信號的熱釋電紅外傳感器,用以信號傳遞的光電耦合器,所述光電耦合器的陽極連接熱釋電紅外傳感器的輸出端,光電耦合器的陰極接地,光電耦合器的集電極連接繼電器的線圈,光電耦合器的發射極接地。
通過上述方案,熱釋電紅外傳感器可以檢測人體的靠近距離,在一定的距離范圍內,有人體靠近,則輸出高電平,從而使得光電耦合器觸發,繼而使得常開繼電器的常開觸點閉合,實現自動控制加熱器的加熱或停止加熱。
作為本實用新型的具體方案可以為:所述切斷模塊為熱保護器。
通過上述方案,采用熱保護器電路結構簡單,并且市場上應用廣泛,容易購買使用,并且結合上述結構,可以實現在加熱過程中溫度過高的時候可以直接加熱器的供電回路,從而起到了過流保護的作用,電路使用更加安全可靠。
作為本實用新型的具體方案可以為:所述切斷模塊包括將環境溫度轉換為模擬信號的感溫單元,提供基準信號的基準單元,接收模擬信號和基準信號并進行比較處理以輸出電平信號的比較器,接收電平信號并受控斷開加熱器供電回路的開關單元。
通過上述方案,通過感溫單元進行溫度檢測,然后通過基準單元進行采集基準閾值,通過比較器可以更加快速的判斷出溫度是否超出閾值,從而可以更加快速的提高過溫切斷的速度。
作為本實用新型的具體方案可以為:所述基準單元包括第三電阻和可調電阻,所述第三電阻的一端用以連接第三電源,第三電阻的另一端連接可調電阻一端,可調電阻另一端接地,可調電阻與第三電阻之間的節點用以輸出基準信號至比較器的同相端。
通過上述方案,由于此基準單元的電路結構簡單,因此便于生產制造,簡化了加工步驟,并且通過可調電阻進行電位的調節,實現了基準信號大小的調節,滿足不同用戶的安全要求。
作為本實用新型的具體方案可以為:所述感溫單元包括第一電阻和NTC電阻,所述第一電阻的一端用以連接第一電源,第一電阻的另一端連接NTC電阻一端,NTC電阻的另一端接地,第一電阻和NTC電阻之間的節點用以輸出模擬信號至比較器的反相端。
通過上述方案,NTC電阻為負溫度系數的電阻,即:電阻的阻值隨溫度的升高而降低。由此電路結構可知,當溫度升高的時候,感溫單元輸出的模擬信號的電壓也隨之降低,從而可以使得比較器在比較的時候保證在溫度過高時輸出高電平。
作為本實用新型的具體方案可以為:所述比較器的反相輸入端還串聯有第二電阻,比較器的輸出端還串聯有第四電阻。
通過上述方案,第二電阻和第四電阻可以使得線路上的電流起到緩沖的作用,避免了過流現象的發生。
作為本實用新型的具體方案可以為:所述常開繼電器的線圈上還并聯有續流二極管。
通過上述方案,續流二極管是并聯在線圈的兩端,線圈在通過電流時會在其兩端產生感應電動勢,當電流消失時其感應電動勢會對電路中的原件產生反向電壓;當反向電壓高于原件的反向擊穿電壓時會把原件如光電耦合器造成損壞,因而續流二極管并聯在線兩端當流過線圈中的電流消失時線圈產生的感應電動勢通過二極管和線圈構成的回路做功而消耗掉,從而保護了電路中的其它原件的安全。
作為本實用新型的具體方案可以為:所述熱釋電紅外傳感器還通過按鍵連接第三電源。
通過上述方案,通過按鍵可以對熱釋電紅外傳感器的使用情況進行控制,在長期不使用的時候可以直接斷開熱釋電紅外傳感器的電源,從而可以提高熱釋電紅外傳感器的使用壽命。
綜上所述,本實用新型具有以下有益效果:實現人靠近的時候就開始預熱,避免上廁所時皮膚接觸坐圈時突然間的冰冷感覺,在溫度過高的時候直接切斷加熱器,從而實現過熱保護,與此同時實現了有效的節能。
附圖說明
圖1為實施例1的電路結構圖;
圖2為實施例2的主電路結構圖;
圖3為實施例2的切斷模塊的電路圖。
圖中1、加熱器;2、第一電源;3、常開繼電器;4、第二電源;5、驅動電路;6、熱保護器;7、熱釋電紅外傳感器;8、光電耦合器;9、感溫單元;R1、第一電阻;10、NTC電阻;11、基準單元;R3、第三電阻;Rp、可調電阻;12、比較器;13、開關單元;R2、第二電阻;R4、第四電阻;D1、續流二極管;14、按鍵;15、第三電源。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
實施例1:如圖1所示,一種智能馬桶控制器,包括設置于坐圈上的加熱器1(坐圈圖中未示意),加熱器1可以為熱電阻絲器件。加熱器1連接第一電源2用以加熱,第一電源2可以為220V交流電。第一電源2的供電回路上連接有常開繼電器3,常開繼電器3的線圈一端連接有第二電源4,第二電源4可以為12V電源,常開繼電器3的另一端連接有驅動電路5,驅動電路5用以感應人體靠近時并輸出相應的信號以驅動常開繼電器3得電,加熱器1的供電回路上還串聯有過熱切斷供電回路的切斷模塊。繼電器的線圈上還并聯有續流二極管D1。續流二極管D1是并聯在線圈的兩端,線圈在通過電流時會在其兩端產生感應電動勢,當電流消失時其感應電動勢會對電路中的原件產生反向電壓;當反向電壓高于原件的反向擊穿電壓時會把原件如光電耦合器8造成損壞,因而續流二極管D1并聯在線兩端當流過線圈中的電流消失時線圈產生的感應電動勢通過二極管和線圈構成的回路做功而消耗掉,從而保護了電路中的其它原件的安全。
驅動電路5包括,感應人體距離并輸出電平信號的熱釋電紅外傳感器7,用以信號傳遞的光電耦合器8,光電耦合器8的陽極連接熱釋電紅外傳感器7的輸出端,光電耦合器8的陰極接地,光電耦合器8的集電極連接繼電器的線圈,光電耦合器8的發射極接地。熱釋電紅外傳感器7還通過按鍵14連接第三電源15。
按鍵14是用來控制熱釋電紅外傳感器7的工作的第三電源15,其中內置有電阻R11和電容C11,由此可以實現在不使用的情況下斷開第三電源15,節約電能。熱釋電紅外傳感器7包括殼體、光學濾鏡、場效應管Q11和熱釋電元件(PZT1、PZT2);殼體上設有通孔,光學濾鏡卡接于通孔中;場效應管Q11和熱釋電元件位于熱釋電紅外傳感器7的殼體內部;熱釋電元件耦接于場效應管Q11的柵極和地端之間。通過光學濾鏡感應外部熱輻射。光學濾鏡的主要作用是只允許波長在10μm左右的紅外線(人體發出的紅外線波長)通過,而將燈光、太陽光及其他輻射濾掉,以抑制外界的干擾。紅外感應源通常由兩個串聯或者并聯的熱釋電元件組成,這兩個熱釋電元件的電極相反,環境背景輻射對兩個熱釋電元件幾乎具有相同的作用,使其產生的熱釋電效應相互抵消,輸出信號接近為零。一旦有人侵入探測區域內,人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦,并被熱釋電元件接收,由于角度不同,兩片熱釋電元件接收到的熱量不同,熱釋電能量也不同,不能完全抵消,經處理電路處理后輸出控制信號。熱釋電效應同壓電效應類似,是指由于溫度的變化而引起晶體表面電荷的現象。熱釋電紅外傳感器7由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成,在元件兩個表面做成電極,在傳感器監測范圍內溫度有△T的變化時,熱釋電效應會在兩個電極上產生電荷△Q,即在兩電極之間產生一微弱的電壓△V。由于它的輸出阻抗極高,在傳感器中有一個場效應管Q1進行阻抗變換。熱釋電效應所產生的電荷△Q會被空氣中的離子所結合而消失,即當環境溫度穩定不變時,△T=O,傳感器無輸出。人體或者體積較大的動物都有恒定的體溫,一般在37度,所以會發出特定波長10μm左右的紅外線,當人體進入檢測區,因人體溫度與環境溫度有差別,人體發射的10μm左右的紅外線通過菲涅耳透鏡濾光片增強后聚集到紅外感應源(熱釋電元件)上,紅外感應源在接收到人體紅外輻射時就會失去電荷平衡,向外釋放電荷,進而產生△T并將△T向外圍電路輸出,后續電路經檢測處理后就能產生生物人員檢測信號。其使用上,感應到人體后輸出高電平,沒有人體靠近輸出低電平,其輸出的高低電平信號在圖1中表示為S。
此熱釋電紅外傳感器7為現有技術,可以從市場上進行選購,其中各個元器件都封裝在外殼內,在本實施例中可以選用RD-624熱釋電紅外傳感器等其他型號的熱釋電紅外傳感器。
工作原理:由于加熱器1的電源是受控于常開繼電器3,所以當人體靠近驅動電路的時候,熱釋電紅外傳感器7可以檢測人體的靠近距離,在一定的距離范圍內,有人體靠近,則輸出高電平,從而使得光電耦合器8觸發,繼而使得常開繼電器3的常開觸點閉合,實現自動控制加熱器1的加熱或停止加熱,從而達到預熱的目的,而當人體離開的時候,就斷開第一電源2的供電,從而實現加熱器1停止加熱,節約電能,由上可知,此電路結構實現了預熱的目的;另外,在加熱過程中,如果溫度過高,則通過切斷模塊實現對溫度的檢測,并在過溫時切斷加熱器1的供電回路,實現停止加熱,從而提高人體的體驗。
切斷模塊為熱保護器6,采用市場上的一種型號為TB02的熱保護器6或是KSD類型的。采用熱保護器6電路結構簡單,并且市場上應用廣泛,容易購買使用,并且結合上述結構,可以實現在加熱過程中溫度過高的時候可以直接加熱器1的供電回路,從而起到了過流保護的作用,電路使用更加安全可靠。
實施例2:與實施例1的區別在于:切斷模塊包括將環境溫度轉換為模擬信號的感溫單元9,提供基準信號的基準單元11,接收模擬信號和基準信號并進行比較處理以輸出電平信號的比較器12,接收電平信號并受控斷開加熱器1供電回路的開關單元13。比較器12的反相輸入端還串聯有第二電阻R2,比較器12的輸出端還串聯有第四電阻R4。開關單元13如圖3所示,具有常閉繼電器KM2,通過此常閉繼電器KM2來控制過溫切斷第一電源2的供電回路。
基準單元11包括第三電阻R3和可調電阻Rp,第三電阻R3的一端用以連接第三電源15,第三電阻R3的另一端連接可調電阻Rp一端,可調電阻Rp另一端接地,可調電阻Rp與第三電阻R3之間的節點用以輸出基準信號至比較器12的同相端。
感溫單元9包括第一電阻R1和NTC電阻10,第一電阻R1的一端用以連接第一電源2,第一電阻R1的另一端連接NTC電阻10一端,NTC電阻10的另一端接地,第一電阻R1和NTC電阻10之間的節點用以輸出模擬信號至比較器12的反相端。
工作原理:通過感溫單元9進行溫度檢測,然后通過基準單元11進行采集基準閾值,通過比較器12可以更加快速的判斷出溫度是否超出閾值,從而可以更加快速的提高過溫切斷的速度。
由于此基準單元11的電路結構簡單,因此便于生產制造,簡化了加工步驟,并且通過可調電阻Rp進行電位的調節,實現了基準信號大小的調節,滿足不同用戶的安全要求。NTC電阻10為負溫度系數的電阻,即:電阻的阻值隨溫度的升高而降低。由此電路結構可知,當溫度升高的時候,感溫單元9輸出的模擬信號的電壓也隨之降低,從而可以使得比較器12在比較的時候保證在溫度過高時輸出高電平。第二電阻R2和第四電阻R4可以使得線路上的電流起到緩沖的作用,避免了過流現象的發生。
本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋,其并不是對本實用新型的限制,本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改,但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。