CN105783126A - 一种基于差分放大原理的便携式空气净化器 - Google Patents

一种基于差分放大原理的便携式空气净化器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于差分放大原理的便携式空气净化器，包括壳体，设置在壳体侧边的进气口、设置在壳体顶部的出气口和设置在壳体背面的蓄电池，所述进气口内侧设有第一传感器，所述出气口内侧设有第二传感器，该基于差分放大原理的便携式空气净化器通过第一传感器和第二传感器将空气检测结果转为电信号输入到差分放大电路中，使用电压表测量第一三极管发射极和第二三极管发射极间放大的压差，将对比结果输出到显示屏上，方便观察净化程度，不仅如此，通过对蓄电池充电，使正极电板、负极电板和电解液间发生反应将电能转化为化学能，在远离供电设施的地方将化学能转为电能使空气净化器运行，进行空气改善，提高了空气净化器应用的灵活性。

Description

一种基于差分放大原理的便携式空气净化器
技术领域
本发明涉及一种基于差分放大原理的便携式空气净化器。
背景技术
随着社会的发展，环境问题日益严重，其中空气质量也越来越差，为了提高生活质量，在日常生活中，人们通常选择使用空气净化器来净化周围的空气。
目前市场上生产的空气净化器种类功能繁多，都具有一定的净化效果。但空气净化器在工作过程中，由于缺少对周围空气的实时监控能力，导致用户无法对空气净化器的净化效果和周围空气的净化程度有最直观的了解，这样就大大降低了空气净化器的实用性，同时，由于空气净化器的工作需要电源支持，而市场上的空气净化器都缺少可持续工作能力，这样对空气净化器的实用性造成了一定的影响，限制了其市场推广价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中难以观察净化效果和缺少可持续工作能力的不足，提供一种基于差分放大原理的具有实时监控能力且可持续工作能力的便携式空气净化器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于差分放大原理的便携式空气净化器，包括壳体，设置在壳体侧边的进气口、设置在壳体顶部的出气口和设置在壳体背面的蓄电池，所述进气口内侧设有第一传感器，所述出气口内侧设有第二传感器；
所述壳体上设有显示屏、控制面板、指示灯和开关，所述显示屏位于壳体正面上部，所述控制面板位于显示屏下部右侧，所述指示灯和开关均位于控制面板的左侧；
所述壳体内设有中央处理器和差分放大模块，所述差分放大模块与中央处理器连接，所述显示屏、控制面板、指示灯、开关、第一传感器和第二传感器均与中央处理器电连接，所述差分放大模块包括差分放大电路，所述差分放大电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管、第二三极管和电压表，所述第一三极管的基极与第二电阻连接，所述第二三极管的基极与第三电阻连接，所述第一三极管的发射极和第二三极管的发射极均通过第一电阻外接-15V直流电压电源，所述第一三极管的集电极通过电压表与第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极通过第四电阻外接+15V直流电压电源，所述第二三极管的集电极通过第五电阻外接+15V直流电压电源，所述第二电阻的阻值与第三电阻的阻值相等，所述第四电阻的阻值与第五电阻的阻值相等，所述电压表与中央处理器电连接；
所述蓄电池包括正极电板、负极电板、隔板、正极端子、负极端子、加液孔盖、壳盖和外壳，所述正极端子、负极端子和加液孔盖均设置在壳盖上方，所述正极电板、隔板和负极电板均设置在壳盖下方，所述隔板设置在正极电板和负极电板的中间，所述正极端子与正极电板电连接，所述负极端子与负极电板电连接，所述壳盖设置在外壳上方，所述外壳内设有电解液。
作为优选，为了实现充电的多样性，所述蓄电池上设有充电接口和USB接口。
作为优选，为了使放电时工作电压稳定，所述正极电板13的材料为PbO2，所述负极电板的材料为Pb，所述电解液为密度1.30g/cm3的浓硫酸。
作为优选，为了实现充放电，所述正极电板的底端和负极电板的底端均设置在电解液内。
作为优选，为了加强耐腐蚀性，所述隔板的材料为玻璃纤维。
作为优选，为了保证外壳内外气压平衡，所述加液孔盖上设有通气孔。
作为优选，所述第一三极管和第二三极管均为PNP三极管。
本发明的有益效果是，该基于差分放大原理的便携式空气净化器通过第一传感器和第二传感器将空气检测结果转为电信号输入到差分放大电路中，使用电压表测量第一三极管发射极和第二三极管发射极间放大的压差，将对比结果输出到显示屏上，方便观察净化程度，不仅如此，通过对蓄电池充电，使正极电板、负极电板和电解液间发生反应将电能转化为化学能，在远离供电设施的地方将化学能转为电能使空气净化器运行，进行空气改善，提高了空气净化器应用的灵活性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于差分放大原理的便携式空气净化器的主视图；
图2是本发明的基于差分放大原理的便携式空气净化器的后视图；
图3是本发明的基于差分放大原理的便携式空气净化器的差分放大电路的电路原理图；
图4是本发明的基于差分放大原理的便携式空气净化器的蓄电池的结构示意图；
图中：1.壳体，2.显示屏，3.控制面板，4.指示灯，5.开关，6.第一传感器，7.进气口，8.第二传感器，9.开关，10.蓄电池，11.充电接口，12.USB接口，13.正极电板，14.隔板，15.负极电板，16.外壳，17.正极端子，18.负极端子，19.加液孔盖，20.壳盖，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，T1.第一三极管,T2.第二三极管，V.电压表。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-4所示，一种基于差分放大原理的便携式空气净化器，包括壳体1，设置在壳体1侧边的进气口7、设置在壳体1顶部的出气口9和设置在壳体1背面的蓄电池10，所述进气口7内侧设有第一传感器6，所述出气口9内侧设有第二传感器8；
所述壳体1上设有显示屏2、控制面板3、指示灯4和开关5，所述显示屏2位于壳体1正面上部，所述控制面板3位于显示屏2下部右侧，所述指示灯4和开关5均位于控制面板3的左侧；
所述壳体1内设有中央处理器和差分放大模块，所述差分放大模块与中央处理器连接，所述显示屏2、控制面板3、指示灯4、开关5、第一传感器6和第二传感器8均与中央处理器电连接，所述差分放大模块包括差分放大电路，所述差分放大电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一三极管T1、第二三极管T2和电压表V，所述第一三极管T1的基极与第二电阻R2连接，所述第二三极管T2的基极与第三电阻R3连接，所述第一三极管T1的发射极和第二三极管T2的发射极均通过第一电阻R1外接-15V直流电压电源，所述第一三极管T1的集电极通过电压表V与第二三极管T2的集电极连接，所述第一三极管T1的集电极通过第四电阻R4外接+15V直流电压电源，所述第二三极管T2的集电极通过第五电阻R5外接+15V直流电压电源，所述第二电阻R2的阻值与第三电阻R3的阻值相等，所述第四电阻R4的阻值与第五电阻R5的阻值相等，所述电压表V与中央处理器电连接；
所述蓄电池10包括正极电板13、负极电板15、隔板14、正极端子17、负极端子18、加液孔盖19、壳盖20和外壳16，所述正极端子17、负极端子18和加液孔盖19均设置在壳盖20上方，所述正极电板13、隔板14和负极电板15均设置在壳盖20下方，所述隔板14设置在正极电板13和负极电板15的中间，所述正极端子17与正极电板13电连接，所述负极端子18与负极电板15电连接，所述壳盖20设置在外壳16上方，所述外壳16内设有电解液。
作为优选，为了实现充电的多样性，所述蓄电池10上设有充电接口11和USB接口12。
作为优选，为了使放电时工作电压稳定，所述正极电板13的材料为PbO2，所述负极电板15的材料为Pb，所述电解液为密度1.30g/cm3的浓硫酸。
作为优选，为了实现充放电，所述正极电板13的底端和负极电板15的底端均设置在电解液内。
作为优选，为了加强耐腐蚀性，所述隔板14的材料为玻璃纤维。
作为优选，为了保证外壳16内外气压平衡，所述加液孔盖19上设有通气孔。
作为优选，所述第一三极管T1和第二三极管T2均为PNP三极管。
空气净化器进行数据分析时，在进气口7处的第一传感器6对流入的原始空气进行检测，将检测结果以电信号的形式传入差分放大电路中与第三电阻R3的一端，同时在出气口9处的第二传感器8对流出的处理空气进行检测，将检测结果以电信号的形式传入差分放大电路中与第二电阻R2连接的另一端，根据第一三极管T1的发射极和第二三极管T2的发射极均通过第一电阻R1外接-15V直流电压电源，经过第一三极管T1基极和第二三极管T2基极的电流可确定，根据三极管电流放大特性可确定经过第一三极管T1集电极电流和第二三极管T2集电极电流，通过电压表V测量第一三极管T1集电极和第二三极管T2集电极之间的压差，将数据传递给显示屏2显示，可方便人们观察净化效果，数据越大，则表示净化效果越好。
空气净化器在运行时，所消耗的电能由蓄电池10提供，当蓄电池10进行放电操作时，蓄电池10内正极电板13与外壳16内的电解质发生氧化反应，得到电子，负极电板15与电解质发生还原反应，失去电子，正极电板13通过电解质与负极电板15发生化学反应，将化学能转化为电能，通过正极端子17和负极端子18将电能释放，当蓄电池10进行充电操作时，化学反应逆向进行，电能转化为化学能，实现电能的储藏，通过对蓄电池10的反复充放电，实现空气净化器可持续工作。
与现有技术相比，该基于差分放大原理的便携式空气净化器通过第一传感器6和第二传感器8将空气检测结果转为电信号输入到差分放大电路中，使用电压表V测量第一三极管T1发射极和第二三极管T2发射极间放大的压差，将对比结果输出到显示屏上，方便观察净化程度，不仅如此，通过对蓄电池10充电，使正极电板13、负极电板15和电解液间发生反应将电能转化为化学能，在远离供电设施的地方将化学能转为电能使空气净化器运行，进行空气改善，提高了空气净化器应用的灵活性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种基于差分放大原理的便携式空气净化器，其特征在于，包括壳体(1)，设置在壳体(1)侧边的进气口(7)、设置在壳体(1)顶部的出气口(9)和设置在壳体(1)背面的蓄电池(10)，所述进气口(7)内侧设有第一传感器(6)，所述出气口(9)内侧设有第二传感器(8)；
所述壳体(1)上设有显示屏(2)、控制面板(3)、指示灯(4)和开关(5)，所述显示屏(2)位于壳体(1)正面上部，所述控制面板(3)位于显示屏(2)下部右侧，所述指示灯(4)和开关(5)均位于控制面板(3)的左侧；
所述壳体(1)内设有中央处理器和差分放大模块，所述差分放大模块与中央处理器连接，所述显示屏(2)、控制面板(3)、指示灯(4)、开关(5)、第一传感器(6)和第二传感器(8)均与中央处理器电连接，所述差分放大模块包括差分放大电路，所述差分放大电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第一三极管(T1)、第二三极管(T2)和电压表(V)，所述第一三极管(T1)的基极与第二电阻(R2)连接，所述第二三极管(T2)的基极与第三电阻(R3)连接，所述第一三极管(T1)的发射极和第二三极管(T2)的发射极均通过第一电阻(R1)外接-15V直流电压电源，所述第一三极管(T1)的集电极通过电压表(V)与第二三极管(T2)的集电极连接，所述第一三极管(T1)的集电极通过第四电阻(R4)外接+15V直流电压电源，所述第二三极管(T2)的集电极通过第五电阻(R5)外接+15V直流电压电源，所述第二电阻(R2)的阻值与第三电阻(R3)的阻值相等，所述第四电阻(R4)的阻值与第五电阻(R5)的阻值相等，所述电压表(V)与中央处理器电连接；
所述蓄电池(10)包括正极电板(13)、负极电板(15)、隔板(14)、正极端子(17)、负极端子(18)、加液孔盖(19)、壳盖(20)和外壳(16)，所述正极端子(17)、负极端子(18)和加液孔盖(19)均设置在壳盖(20)上方，所述正极电板(13)、隔板(14)和负极电板(15)均设置在壳盖(20)下方，所述隔板(14)设置在正极电板(13)和负极电板(15)的中间，所述正极端子(17)与正极电板(13)电连接，所述负极端子(18)与负极电板(15)电连接，所述壳盖(20)设置在外壳(16)上方，所述外壳(16)内设有电解液。
2.如权利要求1所述的基于差分放大原理的便携式空气净化器，其特征在于，所述蓄电池(10)上设有充电接口(11)和USB接口(12)。
3.如权利要求1所述的基于差分放大原理的便携式空气净化器，其特征在于，所述正极电板(13)的材料为PbO2，所述负极电板(15)的材料为Pb，所述电解液为密度1.30g/cm3的浓硫酸。
4.如权利要求1所述的基于差分放大原理的便携式空气净化器，其特征在于，所述正极电板(13)的底端和负极电板(15)的底端均设置在电解液内。
5.如权利要求1所述的基于差分放大原理的便携式空气净化器，其特征在于，所述隔板(14)的材料为玻璃纤维。
6.如权利要求1所述的基于差分放大原理的便携式空气净化器，其特征在于，所述加液孔盖(19)上设有通气孔。
7.如权利要求1所述的基于差分放大原理的便携式空气净化器，其特征在于，所述第一三极管(T1)和第二三极管(T2)均为PNP三极管。
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