專利名稱：足浴器的溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及足浴器領(lǐng)域，具體涉及一種足浴器的溫度控制裝置。
背景技術(shù)：
目前市場上的足浴器大多采用水浴方式，水溫在40至50度之間可調(diào)，這種足浴器 最主要的技術(shù)指標(biāo)是溫度的控制精度，目前市場上的足浴器的溫度控制不夠精確，誤差一 般都在2至3度左右。由于人對溫度的變化是非常敏感的，因此這種精度低的足浴器使人 體的舒適度大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控制精度高且成本低的足浴器的溫度控制裝置，大大提 高人體的舒適度。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案，本裝置包括電源電路，電源電路的 輸出端接電阻_電壓轉(zhuǎn)換電路、電壓比較電路、精密電壓發(fā)生電路的輸入端，精密電壓發(fā) 生電路的輸出端接電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路、電壓比較電路的另一輸入端，本裝置還包括設(shè)置 于足浴盆內(nèi)的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端接電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路的另一輸入端，電 阻-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端接電壓比較電路的另一輸入端，電壓比較電路的輸出端接繼電 器的另一輸入端，繼電器的輸出端接加熱元件。由上述技術(shù)方案可知，由溫度傳感器直接對水溫值進(jìn)行測量，經(jīng)過電阻_電壓轉(zhuǎn) 換電路輸出一電壓值，將此電壓值與電壓比較電路中的設(shè)定值進(jìn)行比較，如果測量值小于 設(shè)定值則通過繼電器直接驅(qū)動加熱元件進(jìn)行加熱，精度可達(dá)到士0.5度，大大提高了人體 的舒適度，該裝置使用元器件少、成本低。


圖1是本發(fā)明的原理框圖； 圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施例方式如圖1所示，本裝置包括電源電路2，所述電源電路2的輸出端接電阻-電壓轉(zhuǎn)換 電路4、電壓比較電路5、精密電壓發(fā)生電路1的輸入端，所述精密電壓發(fā)生電路1的輸出端 接電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路4、電壓比較電路5的另一輸入端，本裝置還包括設(shè)置于足浴盆內(nèi)的 溫度傳感器3，所述溫度傳感器3的輸出端接電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路4的另一輸入端，電阻-電 壓轉(zhuǎn)換電路4的輸出端接電壓比較電路5的另一輸入端，電壓比較電路5的輸出端接繼電 器6的另一輸入端，繼電器6的輸出端接加熱元件。由溫度傳感器3直接對水溫值進(jìn)行測量，經(jīng)過電阻_電壓轉(zhuǎn)換電路4輸出一電壓 值，將此電壓值與電壓比較電路5中的設(shè)定值進(jìn)行比較，如果測量值小于設(shè)定值則通過繼電器直接驅(qū)動加熱元件進(jìn)行加熱，精度可達(dá)到士0. 5度，大大提高了人體的舒適度，該裝置 使用元器件少、成本低。如圖1所示，本裝置還包括調(diào)零放大濾波電路8，所述的調(diào)零放大濾波電路8的輸 入端分別接電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路4、精密電壓發(fā)生電路1和電源電路2，輸出端接電壓比較 電路5。為提高裝置的靈敏度，經(jīng)電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路4輸出的電壓值需要進(jìn)一步放大，本 發(fā)明設(shè)計了調(diào)零放大濾波電路8對該電壓值調(diào)整基點，避免因飽和而無法放大。繼電器6為固態(tài)繼電器，如圖1所示，本裝置還包括驅(qū)動電路7，所述驅(qū)動電路7的 輸入端接電壓比較電路5和電源電路2的輸出端，輸出端接固態(tài)繼電器6。繼電器6也可以為電磁繼電器等其他繼電器，作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，繼電器6為 固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器具有壽命高、靈敏度高、允許臨界狀態(tài)的高頻次振蕩開關(guān)、電磁干 擾小等優(yōu)點，大大提高了本裝置的穩(wěn)定性，驅(qū)動電路7用于驅(qū)動固態(tài)繼電器6工作。所述的溫度傳感器3和加熱元件處于避讓位置，足浴盆的底部設(shè)置有加熱盤，加 熱元件位于加熱盤的下方。這樣的設(shè)置可以避免溫度傳感器2測量的局部溫度過高，不能真實的反映水溫 值，影響控制的精確度。所述的溫度傳感器3為半導(dǎo)體溫度傳感器，半導(dǎo)體溫度傳感器，其電阻隨溫度的 升高而下降，將其作為電阻_電壓轉(zhuǎn)換電路4的反饋電阻，從而使電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路4的 輸出電壓隨溫度的變化而變化，半導(dǎo)體溫度傳感器靈敏度高，反應(yīng)速度快。所述的電源電路2為開關(guān)電源電路，開關(guān)電源電路的輸入端外接電源，整個電路 的供電電源通過開關(guān)電源電路實現(xiàn)，其效率高、隔離性能好、重量輕、體積小、電壓適應(yīng)范圍 寬、安全可靠。如圖2所示，所述的精密電壓發(fā)生電路1包括高精度穩(wěn)壓管Dl，高精度穩(wěn)壓管Dl 的正極接地，負(fù)極接電阻R3，電阻R3的另一端接電源電路2的一個輸出端，電阻Rll、R14 和電阻R15、R16構(gòu)成兩組高精度分壓電路，高精度穩(wěn)壓管Dl的負(fù)極接電阻Rll和R15的 結(jié)點，電阻R14和R16的結(jié)點接地，所述的電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路4包括模擬放大器U1:A，所 述模擬放大器U1:A的反相輸入端通過電阻R7接分壓電路R15、R16的結(jié)點，同相輸入端通 過電阻R17接地，所述溫度傳感器3跨接在所述模擬放大器U1:A的反相輸入端和輸出端之 間，所述的調(diào)零放大濾波電路8包括模擬放大器Ul B，所述模擬放大器Ul B的反相輸入端 分別通過電阻R6接模擬放大器U1:A的輸出端和通過電阻R5接分壓電路R11、R14的結(jié)點， 同相輸入端通過電阻R8接地，電阻R4和電容Cl的并聯(lián)電路跨接在模擬放大器Ul :B的反 相輸入端和輸出端之間，所述的電壓比較電路5包括模擬比較器U2，所述的模擬比較器U2 的同相輸入端接模擬放大器Ul :B的輸出端，反相輸入端接溫度調(diào)節(jié)電位器RVl的滑動腳， 溫度調(diào)節(jié)電位器RVl的兩邊腳分別通過電阻R9接高精度穩(wěn)壓管Dl的負(fù)極和通過電阻RlO 接地。所述半導(dǎo)體溫度傳感器3為NTC型半導(dǎo)體溫度傳感器，其電阻隨溫度的升高非線 性的下降，但靈敏度極高，反應(yīng)速度快，將此半導(dǎo)體傳感器作為模擬放大器Ul :A的反饋電 阻，模擬放大器U1:A的反相輸入電壓由高精度穩(wěn)壓管Dl提供的電壓經(jīng)分壓(通過分壓電 阻R15和R16分壓)后產(chǎn)生，這個電路完成電阻-電壓的變換，電阻_電壓變換電路4的輸
5出隨安裝在水中的NTC型半導(dǎo)體溫度傳感器3感知的溫度而變化；為提高靈敏度必須進(jìn)一 步放大，放大前還必須調(diào)整基點，否則將因飽和而無法放大，調(diào)零放大濾波電路8由一個加 法電路實現(xiàn)，其兩個輸入分別為電阻_電壓轉(zhuǎn)換電路4的輸出電壓和由高精度穩(wěn)壓管Dl提 供的電壓經(jīng)分壓(通過分壓電阻Rll和R14分壓)后產(chǎn)生的電壓，調(diào)零放大濾波電路8，可以 同時完成基點平移和電壓放大的功能，此電路又是一個高頻負(fù)反饋的電路，可以克服由于 高放大倍數(shù)產(chǎn)生的振蕩，同時又有高頻濾波作用，可以濾除噪聲信號，模擬放大器U1:A和 模擬放大器U1:B都為普通的運算放大器，成本低；調(diào)零放大濾波電路8的輸出端與高精度 穩(wěn)壓管Dl提供的電壓通過溫度調(diào)節(jié)電位器RVl分壓出來的信號分別連接到模擬比較器U2 的兩個輸入端，模擬比較器U2的輸出端連接到由PNP型三極管構(gòu)成的固態(tài)繼電器6的驅(qū)動 電路7的輸入端，固態(tài)繼電器6直接驅(qū)動加熱元件，電壓比較電路5沒有用回差電路，利用 臨界狀態(tài)的振蕩效應(yīng)可使溫度的控制更平穩(wěn)，波動更小。如圖2所示，所述的驅(qū)動電路7包括三極管Q4，所述三極管Q4的基極通過電阻Rl 接模擬比較器U2的輸出端，發(fā)射極通過電阻R12接地，集電極接電源電路2的VCC輸出端， 所述固態(tài)繼電器6的兩個輸入端分別接在電阻R12的兩端，三極管Q4為PNP型三極管。下面結(jié)合圖1、圖2說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例的工作原理，NTC型半導(dǎo)體溫度傳感 器3設(shè)置于足浴盆中，其電阻隨水溫的升高而下降，將此傳感器作為電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路4 的反饋電阻，使電阻_電壓轉(zhuǎn)換電路4的輸出電壓隨水溫的變化而變化，該輸出電壓經(jīng)調(diào)零 放大濾波電路8調(diào)零、放大、濾波后輸入到電壓比較電路5的一個輸入端，溫度調(diào)節(jié)電位器 RVl的輸出端與電壓比較電路5的另一個輸入端相連，足浴器的使用者可以通過溫度調(diào)節(jié) 電位器RVl設(shè)定溫度，該溫度調(diào)節(jié)電位器的設(shè)定溫度和阻值有對應(yīng)關(guān)系，而其阻值又與其 輸出電壓有對應(yīng)關(guān)系，因此其輸出電壓隨設(shè)定溫度的變化而變化，因此電壓比較電路5比 較的即是水溫和設(shè)定溫度的大小，當(dāng)水溫小于設(shè)定溫度的值時，電壓比較電路5輸出一電 壓使驅(qū)動電路7工作，固態(tài)繼電器6驅(qū)動加熱元件對水溫進(jìn)行加熱，整個電路構(gòu)成閉環(huán)控制 系統(tǒng)，不停地對水溫值與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較，當(dāng)水溫值與設(shè)定溫度值持平時，加熱元件即 停止加熱，因此溫度控制非常精確。整個電路的溫度控制態(tài)范圍在40至50度可調(diào)，高靈敏度的溫度傳感器安裝在水 中，反應(yīng)速度快，放大電路的放大倍數(shù)高，控制執(zhí)行采用了固態(tài)繼電器，使得溫度控制非常 精確，在40至50度范圍內(nèi)可使控溫精度達(dá)到士0.5度。整個控制器使用了 NTC型半導(dǎo)體 溫度傳感器、普通的雙路運算放大器和一個普通的電壓比較器，電路做成單面板，不但成本 低，而且隔離性能好、安全性高。
權(quán)利要求
一種足浴器的溫度控制裝置，其特征在于本裝置包括電源電路(2)，所述電源電路(2)的輸出端與電阻 電壓轉(zhuǎn)換電路(4)、電壓比較電路(5)、精密電壓發(fā)生電路(1)相連，所述精密電壓發(fā)生電路(1)的輸出端與電阻 電壓轉(zhuǎn)換電路(4)、電壓比較電路(5)相連，本裝置還包括設(shè)置于足浴盆內(nèi)的溫度傳感器(3)，所述溫度傳感器(3)的輸出端與電阻 電壓轉(zhuǎn)換電路(4)相連，電阻 電壓轉(zhuǎn)換電路(4)的輸出端與電壓比較電路(5)相連，電壓比較電路(5)的輸出端與繼電器(6)相連，繼電器(6)的輸出端接加熱元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足浴器的溫度控制裝置，其特征在于本裝置還包括調(diào)零放 大濾波電路(8)，所述的調(diào)零放大濾波電路(8)的輸入端分別接電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路(4)、精 密電壓發(fā)生電路(1)和電源電路(2)，輸出端接電壓比較電路(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足浴器的溫度控制裝置，其特征在于所述的繼電器(6)為 固態(tài)繼電器，本控制裝置還包括驅(qū)動電路(7 )，所述驅(qū)動電路(7 )的輸入端接電壓比較電路 (5)和電源電路(2)的輸出端，輸出端接固態(tài)繼電器(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足浴器的溫度控制裝置，其特征在于所述的溫度傳感器(3) 和加熱元件處于避讓位置，足浴盆的底部設(shè)置有加熱盤，加熱元件位于加熱盤的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的足浴器的溫度控制裝置，其特征在于所述的精密電壓發(fā)生 電路(1)包括高精度穩(wěn)壓管Dl，高精度穩(wěn)壓管Dl的正極接地，負(fù)極接電阻R3，電阻R3的另 一端接電源電路(2)的一個輸出端，電阻Rll、R14和電阻R15、R16構(gòu)成兩組高精度分壓電 路，高精度穩(wěn)壓管Dl的負(fù)極接電阻Rll和R15的結(jié)點，電阻R14和R16的結(jié)點接地，電阻 R15和R16的結(jié)點接電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路(4)的一個輸入端，電阻Rll和R14的結(jié)點接調(diào)零 放大濾波電路(8)的一個輸入端，高精度穩(wěn)壓管Dl的負(fù)極接電壓比較電路(5)的一個輸入 端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的足浴器的溫度控制裝置，其特征在于所述的電阻_電壓轉(zhuǎn) 換電路(4)包括模擬放大器U1:A，所述模擬放大器U1:A的反相輸入端通過電阻R7與精密 電壓發(fā)生電路(1)的一個輸出端相連，同相輸入端通過電阻R17接地，所述溫度傳感器(3) 跨接在所述模擬放大器Ul:A的反相輸入端和輸出端之間，模擬放大器U1:A的輸出端接調(diào) 零放大濾波電路(8)的輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的足浴器的溫度控制裝置，其特征在于所述的調(diào)零放大濾波 電路(8)包括模擬放大器Ul B，所述模擬放大器Ul B的反相輸入端分別通過電阻R6接電 阻-電壓轉(zhuǎn)換電路(4)的輸出端和通過電阻R5接精密電壓發(fā)生電路(1)的一個輸出端，同 相輸入端通過電阻R8接地，電阻R4和電容Cl的并聯(lián)電路跨接在模擬放大器Ul :B的反相 輸入端和輸出端之間，模擬放大器U1:B的輸出端接電壓比較電路(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的足浴器的溫度控制裝置，其特征在于所述的電壓比較電路 (5)包括模擬比較器U2，所述的模擬比較器U2的同相輸入端接調(diào)零放大濾波電路(8)的輸 出端，反相輸入端接溫度調(diào)節(jié)電位器RVl的滑動腳，溫度調(diào)節(jié)電位器RVl的兩邊腳分別通過 電阻R9接精密電壓發(fā)生電路(1)的一個輸出端和通過電阻RlO接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的足浴器的溫度控制裝置，其特征在于所述的驅(qū)動電路(7)包 括三極管Q4，所述三極管Q4的基極通過電阻Rl接電壓比較電路(5)的輸出端，發(fā)射極通過 電阻R12接地，集電極接電源電路(2)的輸出端，所述固態(tài)繼電器(6)的兩個輸入端分別接 在電阻Rl2的兩端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或4或6所述的足浴器的溫度控制裝置，其特征在于所述的溫度 傳感器(3)為半導(dǎo)體溫度傳感器。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種足浴器的溫度控制裝置，本裝置包括電源電路，電源電路的輸出端與電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路、電壓比較電路、精密電壓發(fā)生電路相連，精密電壓發(fā)生電路的輸出端與電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路、電壓比較電路相連，本裝置還包括設(shè)置于足浴盆內(nèi)的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路相連，電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與電壓比較電路相連，電壓比較電路的輸出端與繼電器相連，繼電器的輸出端接加熱元件，本裝置控制精度可達(dá)到±0.5度，大大提高了人體的舒適度，該裝置使用元器件少、成本低。
文檔編號G05D23/20GK101950188SQ20101029268
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者周漢義, 徐斌, 王靜, 郁冬炎, 郭林亮 申請人:合肥健橋醫(yī)療電子有限責(zé)任公司