CN103292007B - 感应式节水型水龙头 - Google Patents
感应式节水型水龙头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103292007B CN103292007B CN201310259982.1A CN201310259982A CN103292007B CN 103292007 B CN103292007 B CN 103292007B CN 201310259982 A CN201310259982 A CN 201310259982A CN 103292007 B CN103292007 B CN 103292007B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- npn type
- type triode
- circuit
- water
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 55
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title abstract 8
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 40
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 19
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010011409 Cross infection Diseases 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010029803 Nosocomial infection Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000013014 water-saving technology Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Domestic Plumbing Installations (AREA)
Abstract
本发明属于电子自动控制技术领域，涉及一种感应式节水型水龙头。其技术特征包括：12V直流电源、射频振荡电路、倍压检波及滤波电路、直流信号放大电路、电磁阀驱动电路。本发明所述的感应式节水型水龙头克服了现在部分产品存在的缺陷，它不使用人体热源作为信号源，而是利用人手接近感应天线作为自动开启或自动关闭水龙头的控制信号。感应式节水型水龙头电路克服了众多缺陷，实现了电路结构简洁、工作性能可靠、电路全部使用普通电子元器件制作、造价低廉等要求。感应式节水型水龙头可广泛用于酒店、宾馆、写字楼、公厕、医院、客运站、机场等公共场所，或在严重缺水地区使用。
Description
技术领域
本发明属于电子自动控制和节水技术领域，涉及一种感应式节水型水龙头。
背景技术
在70年代的日本和欧美等经济发达国家，感应水龙头陆续应用于公共场所。由于感应水龙头无需人手直接接触水龙头，可有效防止洗手后的二次污染或细菌交叉感染，避免疾病的感染；伸手就来水，手离开水就关闭，从而有效地节约用水30%以上，特别适合严重缺水的地区使用。由于当时感应水龙头的技术不够成熟，在发展和普及过程中并非一帆风顺。
90年代以后，由于电子技术的突飞猛进，感应水龙头在技术上作了大量的改进。电源供电由交流电向直流供电方向发展，由6V、4.5V碱性电池到现在锂电池，消除了人们使用交流电的疑虑；水龙头中电磁阀结构进行了重大改进，实现了结构简单、紧凑、耐压、拆装维修方便，打开、关毕迅速，耗电量极小；红外线控制模块大量采用贴片焊接电子元器件，大大缩小红外线控制模块的体积，具有微功耗、防水、耐高温等优点。
目前，感应水龙头主要有以下两种：
（1）遮挡式红外线自动开关水龙头
当人伸手洗涤时，将红外光束遮挡，水龙头自动开启放水；洗毕人离，延时放水15秒后自动关闭、停水。
（2）红外光反射式节水龙头
红外光反射式节水龙头的节水电路分发、收两大部分，置于水龙头的两侧，当有人靠近水龙头洗刷时，其红外光束被反射，经接收、放大、译码并输出触发固态继电器，打开水龙头。洗毕人走，水龙头自动关闭。
现在部分产品存在的缺陷：采用交流供电安装不方便，电源与水接触恐有触电之虑；如遇停电造成不能使用；红外线感应易受背景光和阳光直射的影响，造成非使用状态下流水；反应迟钝，使用时开启速度慢，使用完毕后关水时间不可调整；直流供电的感应水龙头电池寿命短，须经常更换电池；人为损坏现象严重。
上述众多缺陷，在一定程度上给消费者造成了不少负面影响，使红外线感应水龙头推广在一定程度上受到影响。
本发明所述的感应式节水型水龙头不使用人体热源作为信号源，而是利用人手接近感应天线作为开启或自动关闭水龙头的控制信号。感应式节水型水龙头电路克服上述众多缺陷，实现了电路结构简洁、工作性能可靠、电路全部使用普通电子元器件制作、造价低廉等要求。感应式节水型水龙头可广泛用于酒店、宾馆、写字楼、公厕、医院、客运站、机场等公共场所，或在严重缺水的地区使用。
以下详细说明本发明所述的感应式节水型水龙头在实施过程中所涉及的有关技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：本发明所述的感应式节水型水龙头克服了现在部分产品存在的缺陷，它不使用人体热源作为信号源，而是利用人手接近感应天线作为自动开启或自动关闭水龙头的控制信号。感应式节水型水龙头电路克服了众多缺陷，实现了电路结构简洁、工作性能可靠、电路全部使用普通电子元器件制作、造价低廉等要求。感应式节水型水龙头可广泛用于酒店、宾馆、写字楼、公厕、医院、客运站、机场等公共场所，或在严重缺水地区使用。
电路工作原理: 感应式节水型水龙头由感应天线TX、射频振荡电路、倍压整流及滤波电路、直流信号放大电路、电磁阀驱动电路组成。它由NPN型三极管BG1与外围元件构成射频振荡电路，感应天线接于NPN型三极管BG1的集电极。在没有人手接近水龙头附近的感应天线TX时，NPN型三极管BG1组成的振荡电路正常工作，此时NPN型三极管BG1的发射极输出射频电压信号经整流二极管D1～D2整流后得到直流控制信号，该直流控制信号经NPN型三极管BG2导通，使NPN型三极管BG3截止电磁阀线圈DCF无电不工作，水龙头不出水；
当有人手接近水龙头附近的感应天线TX时，由于人手就会增加感应天线TX与“地”之间的分布电容，而电容量的增加会降低振荡器正反馈的量直至振荡电路停止振荡，一旦振荡电路停振，射频整流电路就不再输出直流控制信号，此时NPN型三极管BG2就会截止，这时NPN型三极管BG3的基极处于高电位，使NPN型三极管BG3导通，电磁阀线圈DCF得电开始工作，水龙头即刻会有水流出。滤波电容C4的容量决定着电磁阀线圈DCF延时时间，其容量根据需要调整。
技术方案：感应式节水型水龙头，它包括12V直流电源、射频振荡电路、倍压整流及滤波电路、直流信号放大电路、电磁阀驱动电路，其特征在于：
射频振荡电路：它由感应天线TX、NPN型三极管BG1、振荡线圈L1、可调电容C2、电阻R1、电容C1和电阻R2组成，NPN型三极管BG1的基极接电阻R1的一端和电容C1的一端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，电容C1的另一端接电路地GND，NPN型三极管BG1的集电极接感应天线TX、振荡线圈L1的一端和可调电容C2的一端，振荡线圈L1的另一端接电路正极VCC，NPN型三极管BG1的发射极接可调电容C2的另一端和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电路地GND；
倍压整流及滤波电路：它由耦合电容C3，整流二极管D1、整流二极管D2和滤波电容C4组成，耦合电容C3的一端接NPN型三极管BG1的发射极，耦合电容C3的另一端接整流二极管D1的负极和整流二极管D2的正极，整流二极管D1的正极接电路地GND，整流二极管D2的负极接滤波电容C4的正极，滤波电容C4的负极接电路地GND；
直流信号放大电路：它由NPN型三极管BG2和电阻R3组成，NPN型三极管BG2的基极接整流二极管D2的负极，NPN型三极管BG2的集电极通过电阻R3接电路正极VCC，NPN型三极管BG2的发射极接电路地GND；
电磁阀驱动电路：它由NPN型三极管BG3、电磁阀线圈DCF和保护二极管D3组成，NPN型三极管BG3的基极接NPN型三极管BG2的集电极，NPN型三极管BG3的集电极接电磁阀线圈DCF的一端和和保护二极管D3的正极，电磁阀线圈DCF的另一端和和保护二极管D3的负极接电路正极VCC，NPN型三极管BG3的发射极接电路地GND；
12V直流电源正极与电路正极VCC相连，12V直流电源负极与电路地GND相连。
附图说明
附图1是感应式节水型水龙头的电路工作原理图，附图1中感应天线的所用材料和制作方法详见实施例。
具体实施方式
按照附图1所示的感应式节水型水龙头的电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
元件参数见元器件名称及技术参数表
| 元件编号haoHAO号 | 元 器 件 名 称 | 技 术 参 数 | 数 量 | 备 注 |
| BG1 | NPN型三极管 | 2CS9018、β≥100 | 1只 | 塑封 |
| BG2～BG3 | NPN型三极管 | 2CS9014、β≥200 | 2只 | 塑封 |
| D1、D2 | 整流二极管 | 玻璃钝化、1N60 | 2只 | 或选用2AP10 |
| D3 | 保护二极管 | 1N4001 | 1只 | 硅整流二极管 |
| L1 | 振荡线圈 | 3mH～4mH 色码电感 | 1只 | |
| R1 | 电 阻 | 1/8W 、10KΩ | 1只 | 偏置电阻 |
| R2 | 电 阻 | 1/8W、4.7KΩ | 1只 | |
| R3 | 电 阻 | 1/8W、2.7KΩ | 1只 | |
| C1 | 电 容 | 0.01μF | 1只 | 瓷片电容 |
| C2 | 可调电容 | 5～20PF | 1只 | 振荡电容 |
| C3 | 电 容 | 820PF | 1只 | 容量不宜大 |
| C4 | 滤波电容 | 3.3μF | 1只 | 按需调整容量 |
| TX | 感应天线 | 面积＞50mm×40mm | 1片 | 铝板厚度1mm |
| DCF | 电磁阀 | 型号：DF0618L | 1套 | 给水口径15mm |
电路制作要点及电路调试
感应天线TX的制作：选用厚度为1mm铝板或铜皮，要求感应天线尺寸长50mm、宽40mm；
因感应式节水型水龙头的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路基本不需要进行任何调试即可正常工作；
可调电容C2容量的大小可调整射频振荡电路的起振、停振两个临界值，主要用于调节人手接近感应天线远近的灵敏度；滤波电容C4的容量决定着水龙头出水延时关闭时间，根据实际需要进行调整其容量；感应距离为 16～30cm任意可调；
振荡线圈L1为色码电感，电感量为3mH～4mH，如果振荡线圈L1的电感量大于4mH时，为使射频振荡电路能够顺利起振，应适当增加可调电容C2的容量；
其它直流工作点不需要调试即可正常工作, 感应式节水型水龙头整机最大工作电流≤160mA；
适用水压为0.05～0.6MPa；使用环境温度0～45 ℃ ；使用环境湿度95%RH。
Claims (1)
1.一种感应式节水型水龙头，它包括12V直流电源、射频振荡电路、倍压整流及滤波电路、直流信号放大电路、电磁阀驱动电路，其特征在于：
所述的射频振荡电路由感应天线TX、NPN型三极管BG1、振荡线圈L1、可调电容C2、电阻R1、电容C1和电阻R2组成，NPN型三极管BG1的基极接电阻R1的一端和电容C1的一端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，电容C1的另一端接电路地GND，NPN型三极管BG1的集电极接感应天线TX、振荡线圈L1的一端和可调电容C2的一端，振荡线圈L1的另一端接电路正极VCC，NPN型三极管BG1的发射极接可调电容C2的另一端和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电路地GND；
所述的倍压整流及滤波电路由耦合电容C3，整流二极管D1、整流二极管D2和滤波电容C4组成，耦合电容C3的一端接NPN型三极管BG1的发射极，耦合电容C3的另一端接整流二极管D1的负极和整流二极管D2的正极，整流二极管D1的正极接电路地GND，整流二极管D2的负极接滤波电容C4的正极，滤波电容C4的负极接电路地GND；
所述的直流信号放大电路由NPN型三极管BG2和电阻R3组成，NPN型三极管BG2的基极接整流二极管D2的负极，NPN型三极管BG2的集电极通过电阻R3接电路正极VCC，NPN型三极管BG2的发射极接电路地GND；
所述的电磁阀驱动电路由NPN型三极管BG3、电磁阀线圈DCF和保护二极管D3组成，NPN型三极管BG3的基极接NPN型三极管BG2的集电极，NPN型三极管BG3的集电极接电磁阀线圈DCF的一端和和保护二极管D3的正极，电磁阀线圈DCF的另一端和和保护二极管D3的负极接电路正极VCC，NPN型三极管BG3的发射极接电路地GND；
所述的12V直流电源正极与电路正极VCC相连，12V直流电源负极与电路地GND相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310259982.1A CN103292007B (zh) | 2013-06-26 | 2013-06-26 | 感应式节水型水龙头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310259982.1A CN103292007B (zh) | 2013-06-26 | 2013-06-26 | 感应式节水型水龙头 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103292007A CN103292007A (zh) | 2013-09-11 |
| CN103292007B true CN103292007B (zh) | 2015-04-08 |
Family
ID=49093345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310259982.1A Active CN103292007B (zh) | 2013-06-26 | 2013-06-26 | 感应式节水型水龙头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103292007B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203627981U (zh) * | 2013-11-08 | 2014-06-04 | 珠海爱迪生节能科技有限公司 | 一种水龙头通用型电容式触碰感应开关组件 |
| CN104315221A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-01-28 | 黄月华 | 触摸式节水水龙头 |
| CN104613219B (zh) * | 2015-03-01 | 2016-11-30 | 宁波市镇海华泰电器厂 | 双阈值型节电静噪的交流电磁阀 |
| CN104864150A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-26 | 王志 | 手触式节水水龙头 |
| CN105179781A (zh) * | 2015-10-11 | 2015-12-23 | 周芸 | 感应延时水龙头 |
| CN105212874A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-06 | 周芸 | 感应式擦鞋机 |
| CN106570995A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-04-19 | 王志 | 人体感应式音乐门铃 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3505692A (en) * | 1967-09-18 | 1970-04-14 | American Standard Inc | Proximity control for a lavatory |
| CN2074408U (zh) * | 1990-06-19 | 1991-04-03 | 周金 | 感应式自动节水器 |
| CN202493745U (zh) * | 2012-03-20 | 2012-10-17 | 陈秀华 | 一种新型水龙头控制电路 |
| CN203309298U (zh) * | 2013-06-26 | 2013-11-27 | 周芸 | 感应式节水型水龙头 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55155981A (en) * | 1979-08-22 | 1980-12-04 | Itaru Otsu | Electronic cock for automatic water feeding |
-
2013
- 2013-06-26 CN CN201310259982.1A patent/CN103292007B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3505692A (en) * | 1967-09-18 | 1970-04-14 | American Standard Inc | Proximity control for a lavatory |
| CN2074408U (zh) * | 1990-06-19 | 1991-04-03 | 周金 | 感应式自动节水器 |
| CN202493745U (zh) * | 2012-03-20 | 2012-10-17 | 陈秀华 | 一种新型水龙头控制电路 |
| CN203309298U (zh) * | 2013-06-26 | 2013-11-27 | 周芸 | 感应式节水型水龙头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103292007A (zh) | 2013-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103292007B (zh) | 感应式节水型水龙头 | |
| CN106093674B (zh) | 采用短路电流自供电的电网故障检测装置及方法 | |
| CN101864789A (zh) | 容积型雨水初期弃流装置 | |
| CN204787301U (zh) | 一种新型智能家用电热水控制器 | |
| CN203136288U (zh) | 人体感应卫生间照明开关 | |
| CN2924921Y (zh) | 开关电源模块输出软启动电路 | |
| CN203309298U (zh) | 感应式节水型水龙头 | |
| CN103398204A (zh) | 红外线光控水龙头 | |
| CN103199841A (zh) | 人体感应卫生间照明开关 | |
| CN102429585A (zh) | 一种具有人体感应装置的饮水机及其运行方法 | |
| CN105650835A (zh) | 人体感应式空调待机控制装置 | |
| CN203421250U (zh) | 具有延时自动断水功能的水龙头 | |
| CN202095140U (zh) | 一种二线制电子开关的工作电源解决方案 | |
| CN103618178A (zh) | 一种零待机零功耗节能插座 | |
| CN204578381U (zh) | 一种可控的双路输出低待机开关电源 | |
| CN204086499U (zh) | 列车dc600v逆变器过分相模拟试验装置 | |
| CN202771194U (zh) | 一种自动关机全关断电路 | |
| CN204465888U (zh) | 一种智能路由器电路 | |
| CN203395327U (zh) | 红外线光控水龙头 | |
| CN202735719U (zh) | 一种待机系统及家用电器 | |
| CN202856681U (zh) | 一种应用于工频变压器的控制装置 | |
| CN106230106A (zh) | 一种联户式光伏市电互补的污水处理设备 | |
| CN201362873Y (zh) | 太阳能家用节水装置 | |
| CN204268457U (zh) | 一种药品用烘房冷凝水回收利用系统 | |
| CN202067107U (zh) | 具有识别功能的节能型饮水机控制器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20151109 Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: Xinxiang Power Supply Company, State Grid Henan Electric Power Company Address before: 233000 Anhui city in Bengbu Province Economic Development Zone No. 106 -18 Patentee before: Zhou Yun |