CN104536051A - 用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，第一金属片和第二金属片组成第一电容，第三金属片第四金属片组成第二电容；电源的一端与第一金属片、第四电容及第四电容辅助电容连接，另一端与第四金属片、第三电容及第三电容辅助电容连接；第二金属片分别和第三电容、第三电容辅助电容和第一二极管的正极连接，第三金属片分别和第四电容、第四电容辅助电容、第二二极管的正极以及第五电容的负极连接；第一二极管的负极分别与电阻及第五电容的正极连接；电阻与第二二极管的负极连接；本发明利用人体的存在与否产生对交流电的不同阻抗，从而实现检测是否有人存在，进而控制冲水。构成本发明的电路不受灰尘等环境影响，具有工作可靠的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感装置，特别是涉及一种用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，属于一种电子控制电路技术领域。
背景技术
目前在公共厕所中的蹲厕，还很少有自动冲水装置。这主要是因为检测方面较难实现，在男厕中的小便池，可以方便地采用红外线作为检测的工具，实现小便池的自动冲洗。不过红外线容易受灰尘的阻挡，红外线传感器的表面要经常清洗，否则会由于红外传感器表面灰尘的积聚而使电路工作失常。因此有待于开发一种采用不同检测方式，可同时用于小便池和蹲厕，使其实现自动冲洗的性能可靠的传感检测装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种工作稳定，不易受干扰的用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置。
本发明利用人体来增加金属片间电容量这一特点，构造一种能够检测人体存在的检测电路，该电路具有工作稳定，不易受干扰的特点。
本发明目的通过下述技术方案实现：
用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，包括第一电容、第二电容、第三电容、第三电容辅助电容、第四电容、第四电容辅助电容、电阻、第一二极管、第二二极管；第一金属片和第二金属片组成第一电容，第三金属片第四金属片组成第二电容；电源的一端与第一金属片、第四电容及第四电容辅助电容连接，另一端与第四金属片、第三电容及第三电容辅助电容连接；第二金属片分别和第三电容、第三电容辅助电容和第一二极管的正极连接，第三金属片分别和第四电容、第四电容辅助电容、第二二极管的正极以及第五电容的负极连接；第一二极管的负极分别与电阻及第五电容的正极连接；电阻与第二二极管的负极连接；
第一金属片和第二金属片以及第三金属片和第四金属片分别放置于蹲厕两边人脚踩踏的位置，埋于人脚踩踏表层下；第一电容的电容值、第二电容的电容值、第三电容及第三电容辅助电容的电容值之和与第四电容及第四电容辅助电容的电容值之和相等，第五电容为滤波电容器。
优选地，所述第一金属片和第二金属片以及第三金属片和第四金属片选用宽25毫米长250毫米的厚度为0.1‐1毫米的金属片。
优选地，所述第一金属片和第二金属片以及第三金属片和第四金属片埋于人脚踩踏表层下5‐10毫米。
优选地，所述第一金属片和第二金属片以及第三金属片和第四金属片的表面以及连接点和线均附有绝缘层。
优选地，所述第三电容与第四电容的电容量为100PF‐1000PF。
优选地，所述电阻的电阻值选用20KΩ‐100KΩ。
优选地，所述第一二极管为普通整流二极管，第二二极管为5.1V稳压二极管。
优选地，所述第五电容的电容值为10UF‐200UF
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
1)本发明利用组成第一电容和第二电容的两片金属间介质的改变，明显改变金属片间电容量的大小，而电容量的变化对交流电来说可以导致电路中容抗的变化，电容量越大则对交流电的容抗越小，反之则越大，利用人体的存在与否产生对交流电的不同阻抗，从而实现检测是否有人存在，进而控制冲水。构成本发明装置的主要原件为电容器，并配合电阻及二极管形成稳定的控制电路，该电路不受灰尘等环境影响，具有工作可靠的优点。
2)本发明传感装置采用的是成本低廉的电阻、电容、金属片及二极管等原件，自动冲水控制电路成本低廉。
3)本发明传感装置整个封闭在瓷砖或水泥底下，没有暴露在空气中的部分不会对外观造成任何影响。
附图说明
图1为用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置的电路图。
图2为图1传感装置的原理图。
图3为金属片的放置位置图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限如此。
如图1所示，用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第三电容辅助电容C31、第四电容C4、第四电容辅助电容C41、电阻R1、第一二极管D1、第二二极管D2；第一金属片11和第二金属片12组成第一电容C1，第三金属片21第四金属片22组成第二电容C2；电源AC的一端与第一金属片11、第四电容C4及第四电容辅助电容C41连接，另一端与第四金属片22、第三电容C3及第三电容辅助电容C31连接，第二金属片12分别和第三电容C3、第三电容辅助电容C31和第一二极管D1的正极连接，第三金属片21分别和第四电容C4、第四电容辅助电容C41、第二二极管D2的正极以及第五电容C5的负极连接；第一二极管D1的负极分别与电阻R1及第五电容C5的正极连接；电阻R1与第二二极管D2的负极连接；第一电容C1和第二电容C2都为金属片传感器，两组传感器共同作为人体检测的传感器。第一金属片11和第二金属片12以及第三金属片21和第四金属片22分别放置于蹲厕两边人脚踩踏的位置(图3所示)，埋于人脚踩踏表层下，优选位于人脚踩踏表层下5‐10毫米；根据电容的电容值，第一电容C1的电容值、第二电容C2的电容值、第三电容C3及第三电容辅助电容C31电容值之和与第四电容C4及第四电容辅助电容C41的电容值之和相等，即C1＝C2＝C3+C31＝C4+C41；第五电容C5为滤波电容器。
应用时，电源AC优选12V 50赫兹交流电压；单片机的分别与电阻R1与第二二极管D2连接；第一金属片11和第二金属片12以及第三金属片21和第四金属片22优选选用宽25毫米长250毫米的厚度为0.1‐1毫米的金属片，优选第一金属片11和第二金属片12以及第三金属片21和第四金属片22的表面以及连接点和线均附有绝缘层。第三电容C3与第四电容C4的电容量优选100PF‐1000PF；电阻R1的电阻值选用20KΩ‐100KΩ，第一二极管D1为普通整流二极管，第二二极管D2为5.1V稳压二极管，第五电容C5的电容值为10UF‐200UF。单片机优选采用8031单片机，也可以采用任何其他型号的单片机。第一金属片11和第二金属片12分别放置于蹲厕两边人脚踩踏的位置，当人的脚踏于两个金属片之间时，相当于将原来作为电容介质的空气变成为水，此时金属片间的大容量将大幅度增加。
第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第三电容辅助电容C31第四电容C4和第四电容辅助电容C41组成电容桥式电路。第一电容C1、第三电容C3和第三电容辅助电容C31组成电桥的一个臂，第四电容C4、第四电容辅助电容C41与第二电容C2组成电桥的另一个臂。第三电容辅助电容C31与第四电容辅助电容C41分别为第三电容C3和第四电容C4的微调电容，其作用是调整第三电容C3和第四电容C4的大小，使得第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3H和第四电容C4的电容量相等。整流滤波电路包括第一二极管D1、第五电容C5和电阻R1。
如图2所示，在没有人时，通过调整第三电容辅助电容C31和第四电容辅助电容C41使得电桥的输出为零(可按照两个金属片间的实际摆放位置事先人为调整)；根据电容值，由于C1＝C2＝(C3+C31)＝(C4+C41)，第三电容上的交流电压值Uc3与第二电容上的交流电压值Uc2相同，两者的电压差为0，输出电压为0。当有人踩踏蹲厕的两个脚踏时，由于第一电容C1和第二电容C2的电容变大，第三电容上的交流电压值Uc3上升而第二电容上的交流电压值Uc2下降，这时产生交流电压输出，此交流电压经过整流滤波电路，形成输出的直流电压信号送给单片机。具体是交流电压信号由第一二极管D1整流为脉动直流，该脉动直流经由第五电容C5和电阻R1，使得输出的脉动直流成为带有一定波纹的直流电压。该电压再经过第二二极管D2的稳压成为直流开关电压信号，该信号与人体的存在与否相关，这一开关电压信号直接送到单片机的IO接口，单片机接受到该信号后，通过逻辑判断控制继电器的开关，进而控制电磁阀的开关，进而控制冲水过程的进行。
本发明利用组成第一电容和第二电容的两片金属间介质的改变，明显改变金属片间电容量的大小，而电容量的变化对交流电来说可以导致电路中容抗的变化，电容量越大则对交流电的容抗越小，反之则越大，利用人体的存在与否产生对交流电的不同阻抗，从而实现检测是否有人存在，进而控制冲水。构成本发明装置的主要原件为电容器，并配合电阻及二极管形成稳定的控制电路，该电路不受灰尘等环境影响，具有工作可靠的优点。本发明传感装置采用的是成本低廉的电阻、电容、金属片及二极管等原件，自动冲水控制电路成本低廉。本发明传感装置整个封闭在瓷砖或水泥底下，没有暴露在空气中的部分不会对外观造成任何影响。
Claims (8)
1.用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，其特征在于包括第一电容、第二电容、第三电容、第三电容辅助电容、第四电容、第四电容辅助电容、电阻、第一二极管、第二二极管；第一金属片和第二金属片组成第一电容，第三金属片第四金属片组成第二电容；电源的一端与第一金属片、第四电容及第四电容辅助电容连接，另一端与第四金属片、第三电容及第三电容辅助电容连接；第二金属片分别和第三电容、第三电容辅助电容和第一二极管的正极连接，第三金属片分别和第四电容、第四电容辅助电容、第二二极管的正极以及第五电容的负极连接；第一二极管的负极分别与电阻及第五电容的正极连接；电阻与第二二极管的负极连接；
所述第一金属片和第二金属片以及第三金属片和第四金属片分别放置于蹲厕两边人脚踩踏的位置，埋于人脚踩踏表层下；第一电容的电容值、第二电容的电容值、第三电容及第三电容辅助电容的电容值之和与第四电容及第四电容辅助电容的电容值之和相等，第五电容为滤波电容器。
2.根据权利要求1所述的用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，其特征在于，所述第一金属片和第二金属片以及第三金属片和第四金属片选用宽25毫米长250毫米的厚度为0.1‐1毫米的金属片。
3.根据权利要求1所述的用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，其特征在于，所述第一金属片和第二金属片以及第三金属片和第四金属片埋于人脚踩踏表层下5‐10毫米。
4.根据权利要求1所述的用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，其特征在于，所述第一金属片和第二金属片以及第三金属片和第四金属片的表面以及连接点和线均附有绝缘层。
5.根据权利要求1所述的用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，其特征在于，所述第三电容与第四电容的电容量为100PF‐1000PF。
6.根据权利要求1所述的用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，其特征在于，所述电阻的电阻值选用20KΩ‐100KΩ。
7.根据权利要求1所述的用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，其特征在于，所述第一二极管为普通整流二极管，第二二极管为5.1V稳压二极管。
8.根据权利要求1所述的用于蹲厕的自动冲水控制电路中的传感装置，其特征在于，所述第五电容的电容值为10UF‐200UF。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |