CN106600937B - 一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器，包括机体、基座、设置在机体上且用于检测机体工作时物理信号的传感器模块，还包括设置在机体上的信号复合电路、无线发射端，以及设置在基座上的主控模块、无线接收端，该信号复合电路分别与传感器模块、无线发射端电性连接，该无线接收端与主控模块电性连接，该信号复合电路用于对来自传感器模块输出的一个或多个信号进行采样并复合为脉冲信号，该信号复合电路传输给无线发射端用于将检测信号无线发射给无线接收端，本设计直接将传感器模块传输来的模拟信号经过复合为脉冲信号后通过无线发射端传输，结构简单，传输快捷。

Description

一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器
技术领域
本发明涉及信号传输领域，特别是一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器。
背景技术
目前市场上有如豆浆机、搅拌机、电热水壶等机体与基座分体的电器，机体与基座通过插头与母座配合插接以实现供电及信号的流通，机体上需要加装若干个传感器，传感器对机体内的温度、压力等参数进行检测，再将检测信号输送到基座的主控模块中。
以往检测信号的流通通过有线传输的方式，在插头上设置铜片，在母座上设置于铜片配合的插口，铜片接入插口后实现电性连接，然而此结构经过多次插拔后容易损坏，由于信号容易受到各种因素的干扰，导致基座采集到的信号并不准确，严重影响了整个电器的使用。
由此，我们希望采用无线的传输方式，而无线传输面临的问题是，有线传输在传感器与主控模块之间只需要使用铜片简单的插拔连接，信号也不需要多加处理，而无线传输就需要对信号进行调制，输送多个不同的信号的时候需要采用多条传输通道，过程非常麻烦。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结构简单、传输快捷、高效的基座与机体之间测量信号无线传输的电器。
本发明采用的技术方案是：
一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器，包括机体、基座、设置在机体上且用于检测机体工作时物理信号的传感器模块，还包括设置在机体上的信号复合电路、无线发射端，以及设置在基座上的主控模块、无线接收端，该信号复合电路分别与传感器模块、无线发射端电性连接，该无线接收端与主控模块电性连接，该信号复合电路用于对来自传感器模块输出的一个或多个信号进行采样并复合为脉冲信号，该信号复合电路传输给无线发射端用于将检测信号无线发射给无线接收端。
所述机体上设置有插头，基座上设置有能够与插头配合插接的母座，所述无线发射端设置在插头上且无线接收端设置在母座上以使无线发射端、无线接收端在插头与母座相互插接时实现无线传输连接。
所述母座上设置有与外部电源电性连接的第一输电部，所述插头上设置有能够在插头与母座相互插接时与第一输电部电性连接的第二输电部。
所述传感器模块包括第一传感器与第二传感器，所述信号复合电路包括多谐振荡电路以及延时比较电路；该多谐振荡电路的输入端与第一传感器电性连接，该延时比较电路的其一输入端与多谐振荡电路电性连接，延时比较电路的另一输入端与第二传感器电性连接以对第二传感器和多谐振荡电路的信号进行延时比较；所述无线发射端包括启动端和关断端，启动端或关断端与多谐振荡电路的输出端电性连接，关断端或启动端与延时比较电路的输出端电性连接。
所述多谐振荡电路包括运算放大器A1、电容C1、电阻R2、电阻R4、电阻R5；该运算放大器A1的同向输入端分别与第一传感器、电阻R2的一端电性连接，该运算放大器A1的反向输入端分别与电容C1、电阻R4的一端，该电容C1的另一端接地，该运算放大器A1的输出端分别与电阻R2的另一端、电阻R5的一端、无线发射端的启动端、延时比较电路的输入端电性连接，该电阻R5的另一端与电阻R4的另一端电性连接。
所述信号复合电路还包括用于对第一传感器输出到多谐振荡电路中的信号放大的第一采集放大电路，该第一采集放大电路的输入端与第一传感器电性连接，该第一采集放大电路的输出端运算放大器A1的同向输入端电性连接。
所述延时比较电路包括运算放大器A2、电容C2、电阻R6；该运算放大器A2的同向输入端分别与电容C2的一端、电阻R6的一端电性连接，该电阻R6的另一端与多谐振荡电路的输出端电性连接，该电容C2的另一端接地，该运算放大器A2的反向输入端与第二传感器电性连接，运算放大器A2的输出端与无线发射端的关断端电性连接。
所述信号复合电路还包括用于对第二传感器输出到延时比较电路中的信号放大的第二采集放大电路，该第二采集放大电路的输入端与第二传感器电性连接，该第二采集放大电路的输出端与运算放大器A2的反向输入端电性连接。
所述基座上设置有由基座内电机驱动旋转的运动传递主动轮，所述机体上设置有用于带动机体内旋转机构转动的运动传递从动轮，该运动传递主动轮与运动传递从动轮相互套接以由运动传递主动轮带动运动传递从动轮转动，其中，该运动传递主动轮套接在运动传递从动轮上，该运动传递主动轮内侧壁上设置有至少一个凸块，该运动传递从动轮外侧壁上设置有与凸块配合连接的凹槽，又或者是，该运动传递从动轮套接在运动传递主动轮上，该运动传递主动轮外侧壁上设置有至少一个凸块，该运动传递从动轮内侧壁上设置有与凸块配合连接的凹槽。
本发明的有益效果：
本发明基座与机体之间测量信号无线传输的电器采用无线的传输方式，传感器模块在机体上进行检测，传感器模块包括至少一个传感器，相应地将至少一个检测信号输出到信号复合电路中，信号复合电路不对传感器模块采样的模拟信号进行分析和处理，再调制成无线传输信号，直接将传感器模块传输来的模拟信号经过复合为脉冲信号后通过无线发射端传输，可以适应较大的电源电压范围，不要求有稳定的电源，本设计可以只对一个检测信号进行传输，也可以将两个检测信号复合后在一条传输线路中进行传输，减少了传输通道的数量，本设计为分体式装置提供了简单、高效、可靠的传输方式。
同时，第一采集放大电路对第一传感器感应的信号进行放大，第二采集放大电路对第二传感器感应的信号进行放大，对于第一传感器、第二传感器的采样电阻变化较窄时，也可以保证信号的可靠性，从而可以多样的无线传输方式。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明基座与机体之间测量信号无线传输的电器的示意图。
图2是本发明基座与机体之间测量信号无线传输的电器插头部分的示意图。
图3是本发明基座与机体之间测量信号无线传输的电器信号复合电路的电路图。
图4是本发明基座与机体之间测量信号无线传输的电器第一采集放大电路的电路图。
图5是本发明基座与机体之间测量信号无线传输的电器第二采集放大电路的电路图。
图6是本发明基座与机体之间测量信号无线传输的电器的原理图。
具体实施方式
如图1-图3所示，本发明基座与机体之间测量信号无线传输的电器，包括机体1、基座2，本设计一般用于豆浆机、搅拌机，机体1内设置有传感器模块3以及旋转机构，基座2上设置有用于控制电器运作的主控模块6，相应的还可以包括与主控模块6电性连接的显示屏、按键模块等等，机体1上设置有插头11、基座2上设置有能够与插头11配合插接的母座21，母座21上设置有与外部电源电性连接的第一输电部71，所述插头11上设置有能够在插头11与母座21相互插接时与第一输电部71电性连接的第二输电部72，此处的第二输电部72可以是三相输电插头，第一输电部71是与三相输电插头配合插接的三相输电接口。
本设计包括与传感器模块3电性连接的信号复合电路4、与信号复合电路4电性连接的无线发射端51、与外部主控模块6电性连接的无线接收端52，该信号复合电路4用于对来自传感器模块3输出的模拟信号进行采样并复合为脉冲信号，该无线发射端51设置在插头11上且无线接收端52设置在母座21上以使无线发射端51、无线接收端52在插头11与母座21相互插接时无线传输连接。
本设计的传感器模块3包括第一传感器与第二传感器，在信号复合电路4的选择上，信号复合电路4包括多谐振荡电路41以及延时比较电路42；该多谐振荡电路41的输入端与第一传感器电性连接，该延时比较电路42的其一输入端与多谐振荡电路41电性连接，延时比较电路42的另一输入端与第二传感器电性连接以对第二传感器和多谐振荡电路41的信号进行延时比较；所述无线发射端51包括启动端和关断端，启动端或者关断端与多谐振荡电路41的输出端电性连接，关断端或者启动端与延时比较电路42的输出端电性连接，本设计的优选实施例中，无线发射端51的启动端与多谐振荡电路41的输出端电性连接，无线发射端51的关断端与延时比较电路42的输出端电性连接。
本设计的优选实施例中无线发射端51可以为红外线发射二极管，所述无线接收端52为红外线接收端，因此无线发射端51为图3中的红外发光管L1，红外发光管L1的阳极与多谐振荡电路41的输出端电性连接，红外发光管L1的阴极与延时比较电路42的输出端电性连接。无线发射端51还可以为霍尔线圈，无线接收端52为霍尔传感片。
如图3-图6所示，多谐振荡电路41包括运算放大器A1、电容C1、电阻R2、电阻R4、电阻R5；该运算放大器A1的同向输入端分别与第一传感器、电阻R2的一端电性连接，该运算放大器A1的反向输入端分别与电容C1、电阻R4的一端，该电容C1的另一端接地，该运算放大器A1的输出端分别与电阻R2的另一端、电阻R5的一端、无线发射端51的启动端、延时比较电路42的输入端电性连接，该电阻R5的另一端与电阻R4的另一端电性连接。
多谐振荡电路41可直接应用于第一传感器采样电阻变化范围较宽的情况，如图3所示，A点接入电源，第一传感器的采样电阻替代电阻R1或者电阻R3，相应地选择正确阻值的电阻R3或者电阻R1、电阻R2，通过调整电容C1与电阻R4、电阻R5的参数，运算放大器A1构成的多谐振荡电路41的振荡周期与第一传感器的采样电阻变化为相应的函数关系。电阻R1、电阻R3配合保证在运算放大器A1的输出端为高电平时，运算放大器A1的正向输入端的电平不至于太高，无法让运算放大器A1的状态发生反转而停止工作。
而对于第一传感器的采样电阻变化范围较窄的情况，如图4所示，我们需要在第一传感器与多谐振荡电路41之间增加第一采集放大电路43，第一采集放大电路43对第一传感器输出到多谐振荡电路41中的信号进行放大，该第一采集放大电路43的输入端与第一传感器电性连接，该第一采集放大电路43的输出端运算放大器A1的同向输入端电性连接，在第一采集放大电路43中，将第一传感器的采样电阻替代RT1，A点作为将放大信号输送到多谐振荡电路41的信号输出点。
延时比较电路42包括运算放大器A2、电容C2；该运算放大器A2的同向输入端分别与电容C2的一端、电阻R6的一端电性连接，该电阻R6的另一端与多谐振荡电路41的输出端电性连接，该电容C2的另一端接地，该运算放大器A2的反向输入端与第二传感器电性连接，运算放大器A2的输出端与无线发射端51的关断端电性连接。
延时比较电路42可直接应用于第二传感器采样电阻变化范围较宽的情况，如图3所示，B点接入电源，第二传感器的采样电阻替代电阻R7或者电阻R8，选择正确阻值的电阻R8或者电阻R7，通过调整电容C2与电阻R6的参数，运算放大器A2构成的延时比较电路42的延迟时间就与第二传感器的采样电阻的变化为相应的函数关系。
而对于第二传感器的采样电阻变化范围较窄的情况，如图5所示，信号复合电路4还包括用于对第二传感器输出到延时比较电路42中的信号放大的第二采集放大电路44，该第二采集放大电路44的输入端与第二传感器电性连接，该第二采集放大电路44的输出端与运算放大器A2的反向输入端电性连接，在第二采集放大电路43中，将第二传感器的采样电阻替代RT2，B点作为将放大信号输送到延时比较电路42的信号输出点。
多谐振荡电路41与延时比较电路42中的电容C1、电阻R4、电阻R5与电容C2、电阻R6需要通过计算后得出相应的参数，保证多谐振荡电路41的高电平时间恒大于延时比较电路42延迟时间，运算放大器A1、运算放大器A2采用满幅度输出型运放，再者，第一采集放大电路43、第二采集放大电路44各个电阻、电容的参数应通过计算得出，保证在第一传感器的采样电阻RT1、第二传感器的采样电阻RT2的变化范围中点时，A点与B点电平相应处于电源电压的中点值，在第一传感器的采样电阻RT1、第二传感器的采样电阻RT2的变化在最大值或者最小值时，A点与B点的电平分别处于运算放大器A4、运算放大器A6输出的有效电平范围。由于第一传感器的采样电阻RT1与第二传感器的采样电阻RT2的参考电源就是工作电源，因此，在电源电压变化时，采样放大电路的输出点(A点与B点)会随之发生相应的变化，变化范围与电源电压变化的范围相关，但输出仍然与电源电压的保持由采样放大电路中结构决定的比例关系。
信号复合电路4的运作过程为，当运算放大器A1的输出端为高电平时，经过电阻R4、电阻R5后对电容C1充电，当电容C1的电平高于运算放大器A1的正向输入端电平时运算放大器A1输出端的状态发生反转，运算放大器A1输出端转为低电平。此时运算放大器A1正向输入端电平被拉低，拉低的电平由A点输入的电平与运算放大器A1输出端作用决定，当电容C1的电平低于运算放大器A1正向输入端的电平时运算放大器A1输出端的状态再次发生反转，如此反复作用构成多谐振荡电路41。
其中，电阻R2能够使运算放大器A1在输出端为低电平时不会使运算放大器A1正向输入端过低而导致电容C1放电时间过长，甚至无法让运算放大器A1的状态发生反转而停止工作。多谐振荡电路41还包括二极管D2，二极管D2的阳极分别连接电阻R4的另一端、电阻R5的另一端，二极管D2的阴极分别连接运算放大器A1的输出端、电阻R5的一端，此处二极管D2的作用是电容C1开始放电过程，会经过电阻R4和二极管D2，可以保证放电时间变短，多谐振荡电路41还包括二极管D1，二极管D1的阳极与电阻R2的一端电性连接，二极管D1的阴极与运算放大器A1的输出端电性连接，二极管D1能够限制运算放大器A1的输出端为高电平时对运算放大器A1正向输入端电平的影响导致充电时间过长，根据情况的不同，电阻R3、电阻R8可以开路，电阻R7也可以短接。
而由于受到运算放大器A1输出端的限制，在运算放大器A1的输出端为低电平时，电容C2放电，使运算放大器A2正向输入端的电平低于运算放大器A2反向输入端的电平，运算放大器A2的输出端为低电平，此时在运算放大器A1与运算放大器A2的共同作用下无线发射端51无有效电流通过，不发出无线信号。
在运算放大器A1的输出端变为高电平时，同时对电容C2充电，运算放大器A2的输出端在电容C2的作用下仍保持低电平，此时在运算放大器A1与运算放大器A2的共同作用下无线发射端51有有效电流通过，发出无线信号。
此时电容C2正通过电阻R5充电，当运算放大器A2正向输入端电平高于反向输入端时，运算放大器A2的输出端为高电平，此时无线发射端51无有效电流通过。
由于运算放大器A1的输出端是对电容C2充电的，电容C2开始充电为运算放大器A1的输出端由低电平翻转为高电平时刻，电容C2的充电终止电平为运算放大器A1输出端输出的高电平。而运算放大器A2输出电平变换为高电平的时间由运算放大器A2反向输入端的电平与电容C2的电平共同决定，延时比较电路42中还包括二极管D3,二极管D3的阳极分别与电容C2的一端、电阻R6的一端、运算放大器A2的同向输入端电性连接，二极管D3的阴极与多谐振荡电路41的输出端电性连接，二极管D3能够使电容C2快速放电。
传感器模块3在机体1上进行检测，传感器模块3包括至少一个传感器，相应地将至少一个检测信号输出到信号复合电路4中，信号复合电路4不对传感器模块3采样的模拟信号进行分析和处理，再调制成无线传输信号，直接将传感器模块3传输来的模拟信号经过复合为脉冲信号后通过无线发射端51传输，可以适应较大的电源电压范围，不要求有稳定的电源，本设计可以只对一个检测信号进行传输，也可以将两个检测信号复合后在一条传输线路中进行传输，减少了传输通道的数量，结构简单，传输方式快捷，本设计为分体式装置提供了简单、高效、可靠的传输方式。
同时，第一采集放大电路43对第一传感器感应的信号进行放大，第二采集放大电路44对第二传感器感应的信号进行放大，对于第一传感器、第二传感器的采样电阻变化较窄时，也可以保证信号的可靠性，从而可以多样的无线传输方式。
除此之外，如图1所示，所述基座2上设置有由基座内电机驱动旋转的运动传递主动轮81，所述机体1上设置有用于带动机体1内旋转机构转动的运动传递从动轮82，该运动传递主动轮81与运动传递从动轮82相互套接以由运动传递主动轮81带动运动传递从动轮82转动，其中，该运动传递主动轮81套接在运动传递从动轮82上，该运动传递主动轮81内侧壁上设置有至少一个凸块811，该运动传递从动轮82外侧壁上设置有与凸块811配合连接的凹槽821，又或者是，该运动传递从动轮82套接在运动传递主动轮81上，该运动传递主动轮81外侧壁上设置有至少一个凸块811，该运动传递从动轮82内侧壁上设置有与凸块811配合连接的凹槽821。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器，包括机体(1)、基座(2)、设置在机体(1)上且用于检测机体(1)工作时物理信号的传感器模块(3)，其特征在于：还包括设置在机体(1)上的信号复合电路(4)、无线发射端(51)，以及设置在基座(2)上的主控模块(6)、无线接收端(52)，该信号复合电路(4)分别与传感器模块(3)、无线发射端(51)电性连接，该无线接收端(52)与主控模块(6)电性连接，该信号复合电路(4)用于对来自传感器模块(3)输出的一个或多个信号进行采样并复合为脉冲信号，该信号复合电路(4)传输给无线发射端(51)用于将检测信号无线发射给无线接收端(52)；
所述传感器模块(3)包括第一传感器与第二传感器，所述信号复合电路(4)包括多谐振荡电路(41)以及延时比较电路(42)；该多谐振荡电路(41)的输入端与第一传感器电性连接，该延时比较电路(42)的其一输入端与多谐振荡电路(41)电性连接，延时比较电路(42)的另一输入端与第二传感器电性连接以对第二传感器和多谐振荡电路(41)的信号进行延时比较；所述无线发射端(51)包括启动端和关断端，所述启动端和所述关断端中的其一与多谐振荡电路(41)的输出端电性连接，所述启动端和所述关断端中的另一与延时比较电路(42)的输出端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器，其特征在于：所述机体(1)上设置有插头(11)，基座(2)上设置有能够与插头(11)配合插接的母座(21)，所述无线发射端(51)设置在插头(11)上且无线接收端(52)设置在母座(21)上以使无线发射端(51)、无线接收端(52)在插头(11)与母座(21)相互插接时实现无线传输连接。
3.根据权利要求2所述的一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器，其特征在于：所述母座(21)上设置有与外部电源电性连接的第一输电部(71)，所述插头(11)上设置有能够在插头(11)与母座(21)相互插接时与第一输电部(71)电性连接的第二输电部(72)。
4.根据权利要求1所述的一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器，其特征在于：所述多谐振荡电路(41)包括运算放大器A1、电容C1、电阻R2、电阻R4、电阻R5；该运算放大器A1的同向输入端分别与第一传感器、电阻R2的一端电性连接，该运算放大器A1的反向输入端分别与电容C1、电阻R4的一端，该电容C1的另一端接地，该运算放大器A1的输出端分别与电阻R2的另一端、电阻R5的一端、无线发射端(51)的启动端、延时比较电路(42)的输入端电性连接，该电阻R5的另一端与电阻R4的另一端电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器，其特征在于：所述信号复合电路(4)还包括用于对第一传感器输出到多谐振荡电路(41)中的信号放大的第一采集放大电路(43)，该第一采集放大电路(43)的输入端与第一传感器电性连接，该第一采集放大电路(43)的输出端运算放大器A1的同向输入端电性连接。
6.根据权利要求4所述的一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器，其特征在于：所述延时比较电路(42)包括运算放大器A2、电容C2、电阻R6；该运算放大器A2的同向输入端分别与电容C2的一端、电阻R6的一端电性连接，该电阻R6的另一端与多谐振荡电路(41)的输出端电性连接，该电容C2的另一端接地，该运算放大器A2的反向输入端与第二传感器电性连接，运算放大器A2的输出端与无线发射端(51)的关断端电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器，其特征在于：所述信号复合电路(4)还包括用于对第二传感器输出到延时比较电路(42)中的信号放大的第二采集放大电路(44)，该第二采集放大电路(44)的输入端与第二传感器电性连接，该第二采集放大电路(44)的输出端与运算放大器A2的反向输入端电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种基座与机体之间测量信号无线传输的电器，其特征在于：所述基座(2)上设置有由基座内电机驱动旋转的运动传递主动轮(81)，所述机体(1)上设置有用于带动机体(1)内旋转机构转动的运动传递从动轮(82)，该运动传递主动轮(81)与运动传递从动轮(82)相互套接以由运动传递主动轮(81)带动运动传递从动轮(82)转动，其中，该运动传递主动轮(81)套接在运动传递从动轮(82)上，该运动传递主动轮(81)内侧壁上设置有至少一个凸块(811)，该运动传递从动轮(82)外侧壁上设置有与凸块(811)配合连接的凹槽(821)，又或者是，该运动传递从动轮(82)套接在运动传递主动轮(81)上，该运动传递主动轮(81)外侧壁上设置有至少一个凸块(811)，该运动传递从动轮(82)内侧壁上设置有与凸块(811)配合连接的凹槽(821)。
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