一種家用揚(yáng)塵測定儀的制作方法
【專利摘要】一種家用揚(yáng)塵測定儀,包括粉塵傳感器以及一風(fēng)機(jī),所述風(fēng)機(jī)耦接有延時(shí)單元,所述延時(shí)單元定時(shí)發(fā)送使能信號控制風(fēng)機(jī)工作,所述粉塵傳感器的輸出端耦接于智能家居控制器。通過上述方案,可以精確檢測家庭內(nèi)灰塵情況,通過風(fēng)機(jī)進(jìn)行揚(yáng)塵方式進(jìn)行測定,且通過內(nèi)置算法提高精確度,保證檢測的精確度,可以將這個(gè)反饋信號控制家中的掃地機(jī)與空氣凈化設(shè)備,保證家中可以及時(shí)清潔,而不是定時(shí)清潔造成電量的無端浪費(fèi)。
【專利說明】
一種家用揚(yáng)塵測定儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及家用檢測設(shè)備,特別涉及一種家用揚(yáng)塵測定儀。
【背景技術(shù)】
[0002]—般家庭中,需要定時(shí)進(jìn)行清掃,而特別是塵埃對身體的影像以及家庭的衛(wèi)生情況影響都非常大,所以一般的家庭中,需要盡可能定時(shí)對地面進(jìn)行清掃,擦拖,以免灰塵過多,但是不同地點(diǎn)、不同氣候,需要清潔的次數(shù)以及頻率也不會相同,特別是智能化設(shè)備的應(yīng)用,例如掃地機(jī)、空氣凈化空調(diào)、空氣凈化器等等,但是還是需要人為進(jìn)行操作,傳統(tǒng)的粉塵傳感器并不適用于家庭,因?yàn)榧彝?nèi)部灰塵會沉降,如果將基準(zhǔn)值調(diào)節(jié)過低,那么只是外部風(fēng)帶著塵土吹入房屋也可能導(dǎo)致警報(bào)的產(chǎn)生,而如果設(shè)置的基準(zhǔn)值一般,那么當(dāng)塵埃進(jìn)行沉降,就無法通過粉塵傳感器進(jìn)行檢測,粉塵傳感器原理如圖1所示,所以在這種情況下,粉塵難以落入空腔中,使得檢測結(jié)果難以貼近事實(shí)家庭灰塵情況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的第一目的在于提供一種家用揚(yáng)塵測定儀。
[0004]本發(fā)明的第二目的在于提供一種揚(yáng)塵測定方法。
[0005]本發(fā)明的第三目的在于提供另一種揚(yáng)塵測定方法。
[0006]本發(fā)明的第四目的在于提供另一種揚(yáng)塵測定方法。
[0007]本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種家用揚(yáng)塵測定儀,其特征在于:包括粉塵傳感器以及一風(fēng)機(jī),所述風(fēng)機(jī)耦接有延時(shí)單元,所述延時(shí)單元定時(shí)發(fā)送使能信號控制風(fēng)機(jī)工作,所述粉塵傳感器的輸出端耦接于智能家居控制器。
[0008]進(jìn)一步地,所述粉塵傳感器親接有一判斷電路,所述判斷電路親接有告警電路,當(dāng)粉塵傳感器的采樣電壓高于判斷電路預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓時(shí),所述判斷電路輸出警示信號控制告警電路工作。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二目的,一種家用揚(yáng)塵測定儀的檢測方法,其特征在于,配置于上述一種家用揚(yáng)塵測定儀中,包括
步驟一,定義檢測時(shí)間T ;
步驟二,風(fēng)機(jī)工作;
步驟三,捕獲粉塵傳感器時(shí)間T內(nèi)的一段采樣電壓V;
步驟四,求時(shí)間T內(nèi)的采樣電壓值平均值V’,ν’=ν/Τ*ΛΤ;
步驟五,將采樣電壓值平均值V ’輸出。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第三目的,一種家用揚(yáng)塵測定儀的檢測方法,其特征在于,配置于上述的一種家用揚(yáng)塵測定儀中,包括
步驟一,定義檢測時(shí)間T以及測定次數(shù)N;
步驟二,風(fēng)機(jī)工作;
步驟三,捕獲粉塵傳感器時(shí)間T內(nèi)的一段采樣電壓V; 步驟四,求時(shí)間T內(nèi)的采樣電壓值平均值V’,ν’=ν/Τ*ΛΤ;
步驟五,重復(fù)步驟二直至得到N個(gè)采樣電壓平均值V’,求取N個(gè)采樣電壓平均值VI’。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第四目的,一種家用揚(yáng)塵測定儀的檢測方法,其特征在于,配置于上述的一種家用揚(yáng)塵測定儀中,包括
步驟一,定義檢測時(shí)間T以及測定次數(shù)N,以及初始變量i=0;
步驟二,風(fēng)機(jī)工作,且工作功率參數(shù)P=i*A,A=Pmax/N,Pmax為風(fēng)機(jī)最大輸出功率; 步驟三,捕獲粉塵傳感器時(shí)間T內(nèi)的一段采樣電壓V;
步驟四,求時(shí)間T內(nèi)的采樣電壓值平均值V’,V’=V/T*AT;
步驟五,定義i=i+l,重復(fù)步驟二直到i=N,得到N個(gè)采樣電壓平均值V’,求取N個(gè)采樣電壓平均值Vl ’。
[0012]綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:通過上述方案,可以精確檢測家庭內(nèi)灰塵情況,通過風(fēng)機(jī)進(jìn)行揚(yáng)塵方式進(jìn)行測定,且通過內(nèi)置算法提高精確度,保證檢測的精確度,可以將這個(gè)反饋信號控制家中的掃地機(jī)與空氣凈化設(shè)備,保證家中可以及時(shí)清潔,而不是定時(shí)清潔造成電量的無端浪費(fèi)。
【附圖說明】
[0013]圖1是粉塵傳感器原理圖;
圖2是結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是判斷電路原理圖;
圖4是風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路原理圖。
[0014]圖中,1、測量腔;2、出風(fēng)口;101、粉塵傳感器;102、粉塵基準(zhǔn)模塊;103、粉塵比較模塊;104、執(zhí)行模塊;200、多諧振蕩器;300、風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]實(shí)施例1,一種家用揚(yáng)塵測定儀,包括粉塵傳感器101以及一風(fēng)機(jī),所述風(fēng)機(jī)耦接有延時(shí)單元,所述延時(shí)單元定時(shí)發(fā)送使能信號控制風(fēng)機(jī)工作,所述粉塵傳感器的輸出端親接于智能家居控制器。參照圖1所示,粉塵傳感器原理是需要粉塵進(jìn)入測量腔,通過光的散射現(xiàn)象,通過光電效應(yīng)檢測粉塵濃度,這就決定了,多數(shù)情況下,這種設(shè)計(jì)用于檢測空氣中的粉塵情況,一般難以檢測實(shí)際生活中的粉塵情況(沉降現(xiàn)象),所以本發(fā)明的核心也是為了對這個(gè)問題進(jìn)行克服,所以參照圖2所示,需要在本產(chǎn)品的殼體上開設(shè)一個(gè)出風(fēng)口 2以及一個(gè)與粉塵傳感器測量腔I連通的粉塵收集口,當(dāng)然,風(fēng)機(jī)可以設(shè)置成抽風(fēng)機(jī)也可以設(shè)置成鼓風(fēng)機(jī),不做限定,關(guān)鍵在于需要調(diào)整風(fēng)向,保證不會造成其他位置的積灰現(xiàn)象,能使粉塵進(jìn)可能的進(jìn)入腔體。
[0017]以下對電路部分的實(shí)施做出詳述,粉塵傳感器耦接有一判斷電路,所述判斷電路耦接有告警電路,當(dāng)粉塵傳感器的采樣電壓高于判斷電路預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓時(shí),所述判斷電路輸出警示信號控制告警電路工作。所述粉塵檢測電路用于粉塵,當(dāng)置物腔2a粉塵高于預(yù)設(shè)值時(shí),發(fā)送除塵信號驅(qū)動除塵模塊工作,所述粉塵檢測電路包括粉塵基準(zhǔn)模塊102,提供所述粉塵基準(zhǔn)電壓;所述粉塵基準(zhǔn)模塊102包括串聯(lián)設(shè)置的第四分壓電阻、第五分壓電阻和第六分壓電阻,所述第四分壓電阻和第五分壓電阻耦接的節(jié)點(diǎn)提供粉塵基準(zhǔn)電壓,所述第六分壓電阻設(shè)置為可調(diào)電阻。粉塵比較模塊103,包括比較器,型號設(shè)置為LM355,耦接于粉塵基準(zhǔn)模塊102與粉塵傳感器101,當(dāng)粉塵采樣電壓高于粉塵基準(zhǔn)電壓時(shí),發(fā)送粉塵比較信號;除塵執(zhí)行模塊104,包括比較器的輸出端耦接的第三分流電阻和第四分流電阻,所述第三分流電阻和第四分流電阻耦接的節(jié)點(diǎn)接于第二 NPN管的基極,耦接于粉塵比較模塊103,當(dāng)接收到粉塵比較信號時(shí),發(fā)送除塵信號。
[0018]所述除塵執(zhí)行模塊104包括第二NPN管和第二繼電器線圈,所述第二NPN管的基極耦接于粉塵比較模塊203的輸出端,其發(fā)射極耦接于第二繼電器線圈,所述第二NPN管導(dǎo)通時(shí),所述第一繼電器線圈得電以發(fā)送除塵信號。然后除塵信號可以被發(fā)送至任意端口進(jìn)行驅(qū)動工作,具體可以應(yīng)用于,告警,提醒使用者粉塵過多,而同樣的可以應(yīng)用在對空氣凈化器和掃地機(jī)的控制。
[0019]參照圖4所示,對風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路300以及多諧振蕩器200進(jìn)行詳述,多諧振蕩電路300,包括一 555定時(shí)器,所述555定時(shí)器的輸出端接于風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路300,用于為風(fēng)機(jī)提供驅(qū)動信號;所述555定時(shí)器的第一引腳接地,第二引腳與第六引腳耦接,并與第一繼電器常開觸點(diǎn)之間串連有第八可調(diào)電阻R8和第七電阻R7,第七引腳接于第八可調(diào)電阻R8和第七電阻R7連接形成的結(jié)點(diǎn),所述第二引腳與地端之間還串連有第一電容Cl,第五引腳與地端之間串連有第二電容C2。通過控制第八可調(diào)電阻R8可以控制其輸出PffM波的占空比,通過設(shè)置第二電容C2的容量可以控制其輸出的占空比。第七電阻R7阻值優(yōu)選為10千歐,第八可調(diào)電阻R8阻值優(yōu)選為IM歐姆,第一電容Cl容量優(yōu)選為100 uF,第二電容C2容量選為0.0luF,其最大輸出頻率約為100000HZ,風(fēng)機(jī)驅(qū)動電路300如圖4所述,當(dāng)多諧振蕩器200振蕩工作時(shí),驅(qū)動風(fēng)機(jī)工作轉(zhuǎn)動。
[0020]而上述電路僅僅為一種實(shí)現(xiàn)方式,可以通過M⑶進(jìn)行輸入輸出,可以對判斷電路以及風(fēng)機(jī)調(diào)速電路進(jìn)行功能拓展,可以在任意時(shí)刻控制風(fēng)機(jī)的輸出功率,也可以設(shè)置基準(zhǔn)值作為比較依據(jù),為后續(xù)的算法做出鋪墊。
[0021]實(shí)施例2-1,一種家用揚(yáng)塵測定儀的檢測方法,配置于上述一種家用揚(yáng)塵測定儀中,包括
步驟一,定義檢測時(shí)間T ;
步驟二,風(fēng)機(jī)工作;
步驟三,捕獲粉塵傳感器時(shí)間T內(nèi)的一段采樣電壓V;
步驟四,求時(shí)間T內(nèi)的采樣電壓值平均值V’,V’=V/T*AT;
步驟五,將采樣電壓值平均值V’輸出。延時(shí)可以由單片機(jī)內(nèi)置的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn),不做贅述,而控制風(fēng)機(jī)工作,同時(shí)由于不同時(shí)刻的粉塵情況不一致,所以需要對綜合實(shí)際情況進(jìn)行比較,而T代表了總的檢測時(shí)間,例如記錄風(fēng)機(jī)工作一分鐘內(nèi)的灰塵情況,那么定義最小AT為0.1秒,也就是說,可以通過上述公式,獲得一個(gè)代表采樣電壓平均值的V’作為采樣電壓,而通過比較功能進(jìn)行比較輸出,就可以得到一個(gè)較為穩(wěn)定的檢測值,作為判斷依據(jù),而需要說明的是,也可以對時(shí)間和采樣電壓的關(guān)系進(jìn)行微分運(yùn)算,同樣可以得到一個(gè)判斷依據(jù)。也應(yīng)屬于本方案的設(shè)計(jì)思路之內(nèi),為了保證反應(yīng)速度,所以優(yōu)選該方案。
[0022]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第三目的,一種家用揚(yáng)塵測定儀的檢測方法,其特征在于,配置于上述的一種家用揚(yáng)塵測定儀中,包括步驟一,定義檢測時(shí)間T以及測定次數(shù)N;
步驟二,風(fēng)機(jī)工作;
步驟三,捕獲粉塵傳感器時(shí)間T內(nèi)的一段采樣電壓V;
步驟四,求時(shí)間T內(nèi)的采樣電壓值平均值V’,V’=V/T*AT;
步驟五,重復(fù)步驟二直至得到N個(gè)采樣電壓平均值V’,求取N個(gè)采樣電壓平均值VI’。而為了在反應(yīng)速度的情況下,可以提高檢測精度,所以通過多次檢測實(shí)現(xiàn),也就是每次獲取一個(gè)V’的值,就重復(fù)進(jìn)行一次檢測,獲取多個(gè)V’的值,求取平均數(shù),以獲得最接近的值。
[0023]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第四目的,一種家用揚(yáng)塵測定儀的檢測方法,其特征在于,配置于上述的一種家用揚(yáng)塵測定儀中,包括
步驟一,定義檢測時(shí)間T以及測定次數(shù)N,以及初始變量i=0;
步驟二,風(fēng)機(jī)工作,且工作功率參數(shù)P=i*A,A=Pmax/N,Pmax為風(fēng)機(jī)最大輸出功率; 步驟三,捕獲粉塵傳感器時(shí)間T內(nèi)的一段采樣電壓V;
步驟四,求時(shí)間T內(nèi)的采樣電壓值平均值V’,V’=V/T*AT;
步驟五,定義i=i+l,重復(fù)步驟二直到i=N,得到N個(gè)采樣電壓平均值V’,求取N個(gè)采樣電壓平均值VI’。通過將功率參數(shù)以及最大輸出功率情況考慮,所以應(yīng)當(dāng)對風(fēng)機(jī)輸出功率不同的情況下,使揚(yáng)塵實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次,記錄多次數(shù)據(jù),從而得出一個(gè)較高的結(jié)論,例如最大功率為5KW,那么定義N也等于6,測試過程中,每次測試的輸出功率依次為O,I,2,3,4,5,那么此時(shí)得出的V’也不會相同,因?yàn)轱L(fēng)機(jī)對揚(yáng)塵的情況起到?jīng)Q定性影響,本發(fā)明的目的更重要的是為了檢測塵埃的積聚情況,所以可以在上述方案中進(jìn)行補(bǔ)充,使得對每次檢測配置權(quán)重,那么可以顯而易見的得到,應(yīng)該對功率越最小的配置較低的權(quán)重,而功率中等偏上的權(quán)重可以較為平緩,例如如果同樣Pmax=5KW,而N=6,則可以對應(yīng)每次權(quán)重分別為0.1,0.2,0.3,
0.3,0.1,保證檢測精度。權(quán)重的值可以根據(jù)檢測次數(shù)以及輸出功率建立檢索表,而輸入完次數(shù)以及功率后,根據(jù)檢索表進(jìn)行去讀對應(yīng)的權(quán)重。
[0024]本具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的解釋,其并不是對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種家用揚(yáng)塵測定儀,其特征在于:包括粉塵傳感器以及一風(fēng)機(jī),所述風(fēng)機(jī)耦接有延時(shí)單元,所述延時(shí)單元定時(shí)發(fā)送使能信號控制風(fēng)機(jī)工作,所述粉塵傳感器的輸出端耦接于智能家居控制器。2.如權(quán)利要求1所述的一種家用揚(yáng)塵測定儀,其特征在于,所述粉塵傳感器耦接有一判斷電路,所述判斷電路耦接有告警電路,當(dāng)粉塵傳感器的采樣電壓高于判斷電路預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓時(shí),所述判斷電路輸出警示信號控制告警電路工作。3.—種家用揚(yáng)塵測定儀的檢測方法,其特征在于,配置于如權(quán)利要求1-2所述的一種家用揚(yáng)塵測定儀中,包括 步驟一,定義檢測時(shí)間T ; 步驟二,風(fēng)機(jī)工作; 步驟三,捕獲粉塵傳感器時(shí)間T內(nèi)的一段采樣電壓V; 步驟四,求時(shí)間T內(nèi)的采樣電壓值平均值V’,ν’=ν/Τ*ΛΤ; 步驟五,將采樣電壓值平均值V ’輸出。4.一種家用揚(yáng)塵測定儀的檢測方法,其特征在于,配置于如權(quán)利要求1-2所述的一種家用揚(yáng)塵測定儀中,包括 步驟一,定義檢測時(shí)間T以及測定次數(shù)N; 步驟二,風(fēng)機(jī)工作; 步驟三,捕獲粉塵傳感器時(shí)間T內(nèi)的一段采樣電壓V; 步驟四,求時(shí)間T內(nèi)的采樣電壓值平均值V’,V’=V/T*AT; 步驟五,重復(fù)步驟二直至得到N個(gè)采樣電壓平均值V’,求取N個(gè)采樣電壓平均值VI’。5.—種家用揚(yáng)塵測定儀的檢測方法,其特征在于,配置于如權(quán)利要求1-2所述的一種家用揚(yáng)塵測定儀中,包括 步驟一,定義檢測時(shí)間T以及測定次數(shù)N,以及初始變量i=0; 步驟二,風(fēng)機(jī)工作,且工作功率參數(shù)P=i*A,A=Pmax/N,Pmax為風(fēng)機(jī)最大輸出功率; 步驟三,捕獲粉塵傳感器時(shí)間T內(nèi)的一段采樣電壓V; 步驟四,求時(shí)間T內(nèi)的采樣電壓值平均值V’,V’=V/T*AT; 步驟五,定義i=i + l,重復(fù)步驟二直到i=N,得到N個(gè)采樣電壓平均值V’,求取N個(gè)采樣電壓平均值VI’。
【文檔編號】G01N15/06GK105910967SQ201610347044
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】郭細(xì)婷
【申請人】郭細(xì)婷