CN103298230A - 静电消除装置及控制电路 - Google Patents
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Abstract
一种静电消除装置，包含：一个正负离子产生电路，用于产生具有一个预设量的正负离子，并将正负离子转换成一个感应电压；一个控制电路，包括：一个针污染处理单元，具有：一个撷取器，分别撷取该感应电压的相位与振幅以得到一个正比于相位的第一电压信号，及一个正比振幅的第二电压信号；一个合成器，接收该第一电压信号及该第二电压信号，并将第一及第二电压信号的波形迭加以得到一个合成信号；及一个平均运算器，对合成信号进行平均运算以得到一个呈直流的平均电压；及一个微处理单元，预存一个无污染参考值范围，且判断该平均电压是否落于该无污染参考值范围中。
Description
技术领域
本发明涉及一种装置及电路，特别是涉及一种静电消除装置及控制电路。
背景技术
一种现有的具有一个放电针(图未示)的静电消除器(图未示)可用于从其放电针产生正负离子来消除工作场所的静电，但是现有的静电消除器缺点为：
无法检测放电针是否受污染，若放电针受污染会影响正负离子的产生量，污染越严重则越降低正负离子的产生量而使消除静电的效果变差。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种检测针污功能的静电消除装置。
该静电消除装置，包含：
一个正负离子产生电路，接收一个具有一个导通比的脉波信号，且接收一个直流电力，并根据该脉波信号的控制将该直流电力转换成具有一个预设量的正负离子，并将该正负离子转换成一个大小正比于该预设量的感应电压；
一个控制电路，包括：
一个针污染处理单元，具有：
一个撷取器，接收该感应电压，且分别撷取该感应电压的相位与振幅以得到一个正比于该相位的第一电压信号，及一个正比该振幅的第二电压信号；
一个合成器，电连接于该撷取器以接收该第一电压信号及该第二电压信号，并将该第一及第二电压信号的波形迭加以得到一合成信号；及
一个平均运算器，电连接于该合成器以接收该合成信号，并对该合成信号进行平均运算以得到一呈直流的平均电压；及
一个微处理单元，预存一个无污染参考值范围，且电连接于该平均运算器以接收该平均电压，并判断该平均电压是否落于该无污染参考值范围中，当该平均电压未落于该无污染参考值范围中，则输出一个污染显示信号。
因此，本发明的第二目的，即在于提供一种控制电路。
该控制电路适用于控制一个正负离子产生电路，该正负离子产生电路用于产生具有一个预设量的正负离子，并将该正负离子转换成一个大小正比于该预设量的感应电压，且该控制电路包含：
一个针污染处理单元，具有：
一个撷取器，接收该感应电压，且分别撷取该感应电压的相位与振幅以得到一个正比于该相位的第一电压信号，及一个正比该振幅的第二电压信号；
一个合成器，电连接于该撷取器以接收该第一电压信号及该第二电压信号，并将该第一及第二电压信号的波形迭加以得到一个合成信号；及
一个平均运算器，电连接于该合成器以接收该合成信号，并对该合成信号进行平均运算以得到一个呈直流的平均电压；及
一个微处理单元，预存一个无污染参考值范围，且电连接于该平均运算器以接收该平均电压，并判断该平均电压是否落于该无污染参考值范围中，当该平均电压未落于该无污染参考值范围中，则输出一个污染显示信号。
本发明的有益效果在于：本发明的静电消除装置及控制电路可检测放电针是否有污染。
附图说明
图1是本发明第一较佳实施例的具有检测针污功能的静电消除装置的电路图；
图2是该第一较佳实施例的该脉波产生单元的电路图；
图3是本发明第二较佳实施例的具有检测针污功能的静电消除装置的部分电路图。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述具体实施方式，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。
<第一较佳实施例>
如图1所示，本发明第一较佳实施例的具有检测针污功能的静电消除装置，适用于电连接于一个产生一个直流电力的直流电源1，且该静电消除装置包含：一个正负离子产生电路2、一个控制电路3，及一个显示器4。
该正负离子产生电路2接收一个具有一个导通比(duty ratio)的脉波信号，且电连接于该直流电源1以接收该直流电力，并根据该脉波信号的控制将该直流电力转换成具有一个预设量的正负离子，并将该正负离子转换成一个大小正比于该预设量的感应电压VS，且该正负离子的预设量相关于该导通比，且该正负离子产生电路2包括：一个直交流转换模块21、一个正高压产生器22，及一个负高压产生器23、一个脉冲耦合器24、一个放电针25、一个接地板26，及一个电阻R。
该直交流转换模块21接收该直流电力及该脉波信号，并根据该脉波信号的控制将该直流电力转换成一个第一振荡信号及一个反相于该第一振荡信号的第二振荡信号，且该直交流转换模块21包括：一个反相器inv、一个第一开关S1、一个第二开关S2、一个第一振荡器O1，及一个第二振荡器O2。
该反相器inv接收该脉波信号，并将其相位反相以产生一个反相脉波信号。
第一开关S1具有一个电连接于该直流电源1以接收该直流电力的第一端、一个第二端，及一个接收该脉波信号的控制端，且根据该脉波信号的控制于导通与不导通间切换，当该第一开关S1导通时，该直流电力由其第一端传递到其第二端。
第二开关S2具有一个电连接于该直流电源1以接收该直流电力的第一端、一个第二端，及一个电连接于该反相器inv以接收该反相脉波信号的控制端，且根据该反相脉波信号的控制于导通与不导通间切换，当该第二开关S2导通时，该直流电力由其第一端传递到其第二端。
第一振荡器O1电连接于该第一开关S1的第二端以接收来自该第一开关S1的输出，并进行转换以产生一个第一振荡信号。
第二振荡器O2电连接于该第二开关S2的第二端以接收来自该第二开关S2的输出，并进行转换以产生一个第二振荡信号。
正高压产生器22电连接于该直交流转换模块21的第一振荡器O1以接收该第一振荡信号，并转换成一个正高压脉冲。
负高压产生器23电连接于该直交流转换模块21的第二振荡器O2以接收该第二振荡信号，并转换成一个负高压脉冲。
脉冲耦合器24电连接于该正、负高压产生器22、23以分别接收该正、负高压脉冲，并重迭耦合以产生一个交流电压脉冲，且该脉冲耦合器24包括一个第一输出电阻RO1、一个第二输出电阻RO2，及一个第三输出电阻RO3。
该第一输出电阻RO1具有一个电连接于该正高压产生器22以接收该正高压脉冲的第一端，及一个第二端。
该第二输出电阻RO2具有一个电连接于该负高压产生器23以接收该负高压脉冲的第一端，及一个电连接于该第一输出电阻RO1的第二端的第二端。
该第三输出电阻RO3具有一个电连接于该第一输出电阻RO1的第二端的第一端，及一个提供该交流电压脉冲的第二端。
该放电针25电连接于该脉冲耦合器24以接收该交流电压脉冲，并输出该正负离子。
该接地板26根据该正负离子与该放电针25间形成一个感应电场，并将该感应电场转换成一个感应电流。
该电阻R具有一个电连接于该接地板25以接收该感应电流的第一端，及一个接地的第二端，且将该感应电流转换成该感应电压VS从其第一端输出。
控制电路3包括一个针污染处理单元31、一个脉波产生单元32，及一个微处理单元33。
该针污染处理单元31具有一个撷取器51、一个合成器52，及一个平均运算器53。
该撷取器51接收该感应电压VS，且分别撷取该感应电压VS的相位与振幅以得到一个正比于该相位的第一电压信号V1，及一个正比该振幅的第二电压信号V2。
该合成器52电连接于该撷取器51以接收该第一电压信号V1及该第二电压信号V2，并将该第一及第二电压信号V1、V2的波形迭加以得到一个合成信号。
该平均运算器53电连接于该合成器52以接收该合成信号，并对该合成信号进行平均运算以得到一个呈直流的平均电压，该平均运算器53具有一个整流器54及一个滤波器55，且该平均运算是均方根运算(Root Mean Square，RMS)。
该整流器54将该合成信号进行整流以得到一个呈直流的整流电压。
该滤波器55电连接于该整流器54以接收该整流电压，并进行滤波以得到该平均电压。
参阅图2，该脉波产生单元32电连接于该正负离子产生电路2以接收该感应电压VS，并根据该感应电压VS的变化产生该具有该导通比的脉波信号，且该导通比的大小正比该感应电压VS的变化，且该脉波产生单元32包括一个低通滤波器34、一个整流器35、一个涟波滤波器36，及一个比较器37。
该低通滤波器34接收该感应电压VS，并滤除其高频噪声干扰以得到一个大小正比于该感应电压VS的输出。
该整流器35电连接于该低通滤波器34以接收其输出，并进行整流以得到一个大小正比于该感应电压VS的整流信号。
该涟波滤波器36电连接于该整流器35以接收该整流信号，并滤除其涟波，以得到一个大小正比于该感应电压VS的比较电压。
该比较器37电连接于该正负离子产生电路2，且接收一个高电平临界值VH、一个低电平临界值VL，及一个异常放电临界值VA，且电连接于该涟波滤波器36以接收该比较电压，并根据该比较电压来产生该脉波信号，且当该比较电压的电平介于该高、低电平临界值VH、VL间，则不改变该脉波信号的导通比，当该比较电压的电平低于该低电平临界值VL，则增加该脉波信号的导通比，当该比较电压的电平高于该高电平临界值VH，则减少该该脉波信号的导通比，且当该比较电压的电平高于该异常放电临界值VA时，还输出一个警告信号(alarm)。
该微处理单元33预存一个无污染参考值范围，且电连接于该平均运算器53以接收该平均电压，并判断该平均电压是否落于该无污染参考值范围中，当该平均电压未落于该无污染参考值范围中，则输出一个污染显示信号，相反地，则不输出。
又该微处理单元33更电连接于该脉波产生单元32的比较器37以接收该警告信号(alarm)，并输出一个异常放电显示信号。
该显示器4电连接于该微处理器33以接收该污染显示信号和该异常放电显示信号，并予以显示。
<第二较佳实施例>
如图3所示，本发明的具有检测针污功能的静电消除装置的第二较佳实施例，与第一较佳实施例的差别为：
该合成器52具有一个第一电阻R1、一个第二电阻R2、一个晶体管Q，及一个第一运算放大器OP1。
该第一电阻R1具有一个电连接于该撷取器51且接收该第一电压信号V1的第一端，及一个第二端。
该第二电阻R2具有一电连接于该撷取器51且接收该第二电压信号V2的第一端，及一第二端。
该晶体管Q具有一个电连接于该第一电阻R1的第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个电连接于该第二电阻R2的第二端的控制端。在本实施例中，该晶体管Q是一个NPN型双极结型晶体管(BJT)，且其第一端是集电极、该第二端是发射极、该控制端是基极。
该第一运算放大器OP1具有一个电连接于该第一电阻R1的第二端的非反相输入端(+)、一个反相输入端(-)，及一个电连接于该反相输入端(-)且提供该合成信号的输出端。
该平均运算器53具有一个输入电阻RI、一个反馈电阻RF、一个第二运算放大器OP2、一个二极管D、一个输出电容CO，及一个输出电阻RO。
该第二运算放大器OP2具有一个接地的非反相输入端(+)、一个反相输入端(-)，及一个输出端。
该输入电阻RI具有一个电连接于该第一运算放大器OP1的输出端以接收该合成信号的第一端，及一个电连接于该第二运算放大器OP2的反相输入端(-)的第二端。
该反馈电阻RF具有一个电连接于该第二运算放大器OP1的非反相输入端(+)的第一端，及一个电连接于该第二运算放大器OP2的输出端的第二端。
该二极管D具有一个电接于该第二运算放大器OP2的输出端的阳极，及一个提供该平均电压的阴极。
该输出电容CO具有一个电连接于该二极管D的阴极的第一端，及一个接地的第二端。
该输出电阻RO并联于该输出电容CO。
综上所述，上述实施例具有以下优点：
1.能检测放电针25有无污染，利用该针污染处理单元31、微处理单元33，及该显示器4来判断。
2.能实时(real time)提醒清洁放电针25。
但以上所述的仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡是根据本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种静电消除装置，其特征在于：包含：
一个正负离子产生电路，接收一个具有一个导通比的脉波信号，且接收一个直流电力，并根据该脉波信号的控制将该直流电力转换成一个具有预设量的正负离子，并将该正负离子转换成一个大小正比于该预设量的感应电压；
一个控制电路，包括：
一个针污染处理单元，具有：
一个撷取器，接收该感应电压，且分别撷取该感应电压的相位与振幅以得到一个正比于该相位的第一电压信号，及一个正比该振幅的第二电压信号；
一个合成器，电连接于该撷取器以接收该第一电压信号及该第二电压信号，并将该第一及第二电压信号的波形迭加以得到一个合成信号；及
一个平均运算器，电连接于该合成器以接收该合成信号，并对该合成信号进行平均运算以得到一个呈直流的平均电压；及
一个微处理单元，预存一个无污染参考值范围，且电连接于该平均运算器以接收该平均电压，并判断该平均电压是否落于该无污染参考值范围中，当该平均电压未落于该无污染参考值范围中，则输出一个污染显示信号。
2.如权利要求1所述的静电消除装置，其特征在于：该正负离子产生电路包括：
一个直交流转换模块，接收该直流电力及该脉波信号，并根据该脉波信号的控制将该直流电力转换成一个第一振荡信号及一个反相于该第一振荡信号的第二振荡信号；
一个正高压产生器，电连接于该直交流转换模块以接收该第一振荡信号，并转换成一个正高压脉冲；
一个负高压产生器，电连接于该直交流转换模块以接收该第二振荡信号，并转换成一个负高压脉冲；
一个脉冲耦合器，电连接于该正、负高压产生器以分别接收该正、负高压脉冲，并重迭耦合以产生一个交流电压脉冲；及
一个放电针，电连接于该脉冲耦合器以接收该交流电压脉冲，并输出该正负离子。
3.如权利要求2所述的静电消除装置，其特征在于：该直交流转换模块包括：
一个反相器，接收该脉波信号，并将其相位反相以产生一个反相脉波信号；
一个第一开关，具有一个电连接于该直流电源以接收该直流电力的第一端、一个第二端，及一个接收该脉波信号的控制端，且根据该脉波信号的控制于导通与不导通间切换，当该第一开关导通时，该直流电力由其第一端传递到其第二端；
一个第二开关，具有一个电连接于该直流电源以接收该直流电力的第一端、一个第二端，及一个电连接于该反相器以接收该反相脉波信号的控制端，且根据该反相脉波信号的控制于导通与不导通间切换，当该第二开关导通时，该直流电力由其第一端传递到其第二端；
一个第一振荡器，电连接于该第一开关的第二端以接收来自该第一开关的输出，并进行转换以产生该第一振荡信号；及
一个第二振荡器，电连接于该第二开关的第二端以接收来自该第二开关的输出，并进行转换以产生该第二振荡信号。
4.如权利要求2所述的静电消除装置，其特征在于：该脉冲耦合器包括：
一个第一输出电阻，具有一个电连接于该正高压产生器以接收该正高压脉冲的第一端，及一第二端；
一个第二输出电阻，具有一个电连接于该负高压产生器以接收该负高压脉冲的第一端，及一个电连接于该第一输出电阻的第二端的第二端；及
一个第三输出电阻，具有一个电连接于该第一输出电阻的第二端的第一端，及一个提供该交流电压脉冲的第二端。
5.如权利要求2所述的静电消除装置，其特征在于：该正负离子产生电路还包括：
一个接地板，根据该正负离子与该放电针间形成一个感应电场，并将该感应电场转换成一个感应电流；及
一个反馈电阻，具有一个电连接于该接地板以接收该感应电流的第一端，及一个接地的第二端，且将该感应电流转换成该感应电压从其第一端输出。
6.如权利要求1所述的静电消除装置，其特征在于：该控制电路还包括：
一个脉波产生单元，电连接于该正负离子产生电路以接收该感应电压，并根据该感应电压的变化产生该具有该导通比的脉波信号，且该导通比的大小正比该感应电压变化，且该脉波产生单元具有：
一个低通滤波器，接收该感应电压，并滤除其高频噪声干扰以得到一个大小正比于该感应电压的输出；
一个整流器，电连接于该低通滤波器以接收其输出，并进行整流以得到一大小正比于该感应电压的整流信号；
一个涟波滤波器，电连接于该整流器以接收该整流信号，并滤除其涟波，以得到一个大小正比于该感应电压的比较电压；及
一个比较器，电连接于该正负离子产生电路，且接收一个高电平临界值、一个低电平临界值，及一个异常放电临界值，且电连接于该涟波滤波器以接收该比较电压，并根据该比较电压来产生该脉波信号。
7.一种控制电路，适用于控制一个正负离子产生电路，该正负离子产生电路用于产生具有一个预设量的正负离子，并将该正负离子转换成一个大小正比于该预设量的感应电压，且其特征在于：该控制电路包含：
一个针污染处理单元，具有：
一个撷取器，接收该感应电压，且分别撷取该感应电压的相位与振幅以得到一个正比于该相位的第一电压信号，及一个正比该振幅的第二电压信号；
一个合成器，电连接于该撷取器以接收该第一电压信号及该第二电压信号，并将该第一及第二电压信号的波形迭加以得到一个合成信号；及
一个平均运算器，电连接于该合成器以接收该合成信号，并对该合成信号进行平均运算以得到一个呈直流的平均电压；及
一个微处理单元，预存一个无污染参考值范围，且电连接于该平均运算器以接收该平均电压，并判断该平均电压是否落于该无污染参考值范围中，当该平均电压未落于该无污染参考值范围中，则输出一个污染显示信号。
8.如权利要求7所述的控制电路，其特征在于：还包括：
一个脉波产生单元，电连接于该正负离子产生电路以接收该感应电压，并根据该感应电压的变化产生该具有该导通比的脉波信号，且该导通比的大小正比该感应电压变化，且该脉波产生单元具有：
一个低通滤波器，接收该感应电压，并滤除其高频噪声干扰以得到一个大小正比于该感应电压的输出；
一个整流器，电连接于该低通滤波器以接收其输出，并进行整流以得到一个大小正比于该感应电压的整流信号；
一个涟波滤波器，电连接于该整流器以接收该整流信号，并滤除其涟波，以得到一个大小正比于该感应电压的比较电压；及
一个比较器，电连接于该正负离子产生电路，且接收一个高电平临界值、一个低电平临界值，及一个异常放电临界值，且电连接于该涟波滤波器以接收该比较电压，并根据该比较电压来产生该脉波信号。
9.如权利要求7所述的控制电路，其特征在于，该合成器具有：
一个第一电阻，具有一个电连接于该撷取器且接收该第一电压信号的第一端，及一个第二端；
一个第二电阻，具有一个电连接于该撷取器且接收该第二电压信号的第一端，及一个第二端；
一个晶体管，具有一个电连接于该第一电阻的第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个电连接于该第二电阻的第二端的控制端；及
一个第一运算放大器，具有一个电连接于该第一电阻的第二端的非反相输入端、一个反相输入端，及一个电连接于该反相输入端且提供该合成信号的输出端。
10.如权利要求9所述的控制电路，其特征在于，该平均运算器具有：
一个第二运算放大器，具有一个接地的非反相输入端、一个反相输入端，及一个输出端；
一个输入电阻，具有一个电连接于该第一运算放大器的输出端以接收该合成信号的第一端，及一个电连接于该第二运算放大器的反相输入端的第二端；
一个反馈电阻，具有一个电连接于该第二运算放大器的非反相输入端的第一端，及一个电连接于该第二运算放大器的输出端的第二端；
一个二极管，具有一个电接于该第二运算放大器的输出端的阳极，及一个提供该平均电压的阴极；
一个输出电容，具有一个电连接于该二极管的阴极的第一端，及一个接地的第二端；及
一个输出电阻，并联于该输出电容。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130911 |