CN106766226A - 无线水流传感器电路 - Google Patents

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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
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    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明公开了一种无线水流传感器电路，涉及安全保护技术领域，所述无线水流传感器电路包括：水流传感器、脉冲整形放大模块、脉冲放大驱动模块、控制器、无线模块和电池。本发明通过无线模块对外发射水流同步脉冲信号，在不改变电热水器外观任何部件及配布的前提下，通过配套控制器(如：无线插座)即可实现电热水器的出水断电功能扩展功能，该配套使用立即实现低端产品高端化且方便安装和安全用电。

Description

无线水流传感器电路
技术领域
本发明涉及安全保护技术领域，特别涉及一种无线水流传感器电路。
背景技术
电热水器是指以电作为能源进行加热的热水器。是与燃气热水器、太阳能热水器相并列的三大热水器之一，电热水器经过十余年的发展，热水器的技术不断进步，也越来越受到消费者的青睐。
为了提高电热水器的安全性能，现有技术中出现了出水断电功能，即在电热水器出水的时候，自动切断电热水器电源，该功能在实现时，需要采用水流传感器来检测电热水器是否出水，现有水流传感器因直接配合电器产品使用，供电电源直接采用整机电源，如：电热水器，水流信号供电采用电热水器系统电源，水流输出信号通过有线连接至电热水器系统控制板，该种连接控制方式最大的缺点是：产品一旦定型将无法对产品进行外观升级及功能升级，该种配置导致产品线单一，自选配置受到外观及功能影响，缺乏市场上低端高配的灵活选配需求。
发明内容
为解决上述的全部或部分的技术问题，本发明提供了一种无线水流传感器电路，所述无线水流传感器电路包括：水流传感器、脉冲整形放大模块、脉冲放大驱动模块、控制器、无线模块和电池；
所述电池，用于为其他部件进行供电；
所述水流传感器，用于对电热水器进行状态检测，在所述电热水器处于出水状态时，产生水流信号，并将所述水流信号发送至所述脉冲整形放大模块；
所述脉冲整形放大模块，用于对所述水流信号进行整形放大；
所述脉冲放大驱动模块，用于对整形放大后的水流信号进行再次放大，将再次放大后的水流信号发送至所述控制器；
所述控制器，用于在接收到水流信号时，向所述无线模块发送通讯信号；
所述无线模块，用于在接收到通讯信号时，对外发射水流同步脉冲信号。
优选地，所述水流传感器和所述脉冲整形放大模块之间设有隔直电容。
优选地，所述脉冲整形放大模块的两端并联有反馈导通模块；
所述反馈导通模块，用于使所述脉冲整形放大模块加速导通。
优选地，所述脉冲放大驱动模块的输出端与所述脉冲整形放大模块之间设有反馈截止模块；
所述反馈截止模块，用于使所述脉冲整形放大模块加速截止。
优选地，所述脉冲整形放大模块和电池的负极之间设有第一抗扰电路；
所述第一抗扰电路，用于滤除所述水流传感器输出的杂波信号。
优选地，所述脉冲整形放大模块和电池的正极之间设有第二抗扰电路；
所述第二抗扰电路，用于将所述水流传感器输出的杂波信号的峰值电压钳位在预设电压范围内。
优选地，所述控制器，还用于在预设时间阈值内未检测到水流信号时，进入休眠模式。
优选地，所述无线水流传感器电路还包括：与所述控制器相连的状态指示灯；
所述控制器，还用于检测所述电池的正极的电压，在检测到的电压低于预设电压时，向所述状态指示灯发送低压提醒信号，以使所述状态指示灯实现低压提醒。
优选地，所述无线模块采用无线射频RF、蓝牙或无线通信WIFI实现单向或双相传输。
优选地，所述水流传感器为霍尔传感器。
本发明通过无线模块对外发射水流同步脉冲信号，在不改变电热水器外观任何部件及配布的前提下，通过配套控制器(如：无线插座)即可实现电热水器的出水断电功能扩展功能，该配套使用立即实现低端产品高端化且方便安装和安全用电。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的无线水流传感器电路的电路框图；
图2是本发明一种实施例的无线水流传感器电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明一种实施方式的无线水流传感器电路的电路框图；参照图1，所述无线水流传感器电路包括：水流传感器(当然，本实施例的水流传感器采用霍尔传感器，当然，还可采用其他传感器，例如：超声波传感器等)、脉冲整形放大模块(即对应图中的“脉冲整形放大”)、脉冲放大驱动模块(即对应图中的“脉冲放大驱动”)、控制器(即对应图中的“MCU”)、无线模块和电池(图中的“VCC”即为所述电池的正极，“GND”即为所述电池的负极)；
所述电池，用于为其他部件进行供电；
所述水流传感器，用于对电热水器进行状态检测，在所述电热水器处于出水状态时，产生水流信号，并将所述水流信号发送至所述脉冲整形放大模块；
所述脉冲整形放大模块，用于对所述水流信号进行整形放大；
所述脉冲放大驱动模块，用于对整形放大后的水流信号进行再次放大，将再次放大后的水流信号发送至所述控制器；
所述控制器，用于在接收到水流信号时，向所述无线模块发送通讯信号；
所述无线模块，用于在接收到通讯信号时，对外发射水流同步脉冲信号。
在具体实现中，所述无线模块采用无线射频(RF)、蓝牙或无线通信(WIFI)实现单向或双相传输。
本实施例通过无线模块对外发射水流同步脉冲信号，在不改变电热水器外观任何部件及配布的前提下，通过配套控制器(如：无线插座)即可实现电热水器的出水断电功能扩展功能，该配套使用立即实现低端产品高端化且方便安装和安全用电。
为避免直流信号所造成的干扰，本实施例中，所述水流传感器和所述脉冲整形放大模块之间设有隔直电容。
为提高所述脉冲整形放大模块的导通速度，从而提高所述脉冲整形放大模块的响应速度，本实施例中，所述脉冲整形放大模块的两端并联有反馈导通模块；
所述反馈导通模块，用于使所述脉冲整形放大模块加速导通。
为提高所述脉冲整形放大模块的截止速度，从而进一步提高所述脉冲整形放大模块的响应速度，所述脉冲放大驱动模块的输出端与所述脉冲整形放大模块之间设有反馈截止模块；
所述反馈截止模块，用于使所述脉冲整形放大模块加速截止。
在具体实现中，所述脉冲整形放大模块和电池的负极GND之间设有第一抗扰电路(即对应图中的“抗扰电路1”)；
所述第一抗扰电路，用于滤除所述水流传感器输出的杂波信号。
在具体实现中，所述脉冲整形放大模块和电池的正极VCC之间设有第二抗扰电路(即对应图中的“抗扰电路2”)；
所述第二抗扰电路，用于将所述水流传感器输出的杂波信号的峰值电压钳位在预设电压范围内。
在具体实现中，所述控制器，还用于在预设时间阈值内未检测到水流信号时，进入休眠模式，用以降低整机系统功耗，起到延长电池使用寿命。
在具体实现中，所述无线水流传感器电路还包括：与所述控制器相连的状态指示灯；
所述控制器，还用于检测所述电池的正极VCC的电压，在检测到的电压低于预设电压时，向所述状态指示灯发送低压提醒信号，以使所述状态指示灯实现低压提醒。
参照图2，所述隔直电容为电容C2，所述第一抗干扰电路为电容C9，其中C9并接在D6两端滤除水流传感器输出的杂波干扰，所述第二抗干扰电路为二极管D2，其中，D2并接在Q1三极管基极与VCC之间，使输入杂波信号的峰值电压钳位在VCC端电压范围内，所述脉冲整形放大模块由三极管Q1、Q3、电阻R1、R2和二极管D3组成，其中，Q1,Q3组成同相位输入波形放大，所述反馈导通模块为电阻R3，以加速Q1，Q2导通放大能力，所述脉冲放大驱动模块由三极管Q5、Q2、电阻R10、R12、R9和R4组成，其中，Q2，Q5组成同相位输入Q3的波形放大，所述反馈截止模块由电阻R11、二极管D1、三极管Q4、电阻R13和电容C8组成，其中C8，R13组成调节输出脉冲宽度预设(如：2mS),Q4导通导致Q5输出加速截止，所述状态指示灯为LED1，其中，LED1连接MCU_F输出脚，可以指示工作状态、故障状态、通讯状态及警示提醒。
本实施例中，MCU_G脚串接电阻接至VCC端，MCU依约定程序对电池的正极的电压进行采样，若低于系统预设参数时，LED1输出低压提醒指示。
本实施例中，在MCU与GND之间设有电源指示灯，所述电源指示灯可用于电源指示、工作状态指示和报警指示。
本实施例中，所述电池可以方便拆卸更换，电池采用1节及以上供电，可以是并联或串联及单节使用。
本实施例的无线水流传感器电路的工作原理为：所述MCU处于休眠状态，水流传感器检测到水流信号时，水流脉冲输出经C2使Q1、Q3导通，反馈电阻R3使Q1、Q3加速导通，Q3输出脉冲信号再次经Q2、Q5放大后从Q5输出，一路信号经R4连接至MCU_A脚，一路信号经反馈截止电路R11、D1和Q4，因Q4的导通，导致Q1无条件加速截止。其中C8、R13调节MCU_A脚的高电平脉冲宽度，当MCU持续收到水流信号后将退出休眠模式进入工作状态，并从MCU_B～E脚输出通讯信号同时启动无线模块对外发射水流同步脉冲信号。
当MCU_A脚依据MCU程序约定持续未检测到水流信号时，MUC将进入休眠模式，用以降低整机系统功耗，起到延长电池使用寿命。
在工作状态中，MCU_G脚依程序约定对VCC进行检测，当检测到VCC电压低于系统预设电压时，MCU将从MCU_F脚输出特征点亮信号驱动LED1。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种无线水流传感器电路，其特征在于，所述无线水流传感器电路包括：水流传感器、脉冲整形放大模块、脉冲放大驱动模块、控制器、无线模块和电池；
所述电池，用于为其他部件进行供电；
所述水流传感器，用于对电热水器进行状态检测，在所述电热水器处于出水状态时，产生水流信号，并将所述水流信号发送至所述脉冲整形放大模块；
所述脉冲整形放大模块，用于对所述水流信号进行整形放大；
所述脉冲放大驱动模块，用于对整形放大后的水流信号进行再次放大，将再次放大后的水流信号发送至所述控制器；
所述控制器，用于在接收到水流信号时，向所述无线模块发送通讯信号；
所述无线模块，用于在接收到通讯信号时，对外发射水流同步脉冲信号。
2.如权利要求1所述的无线水流传感器电路，其特征在于，所述水流传感器和所述脉冲整形放大模块之间设有隔直电容。
3.如权利要求2所述的无线水流传感器电路，其特征在于，所述脉冲整形放大模块的两端并联有反馈导通模块；
所述反馈导通模块，用于使所述脉冲整形放大模块加速导通。
4.如权利要求2所述的无线水流传感器电路，其特征在于，所述脉冲放大驱动模块的输出端与所述脉冲整形放大模块之间设有反馈截止模块；
所述反馈截止模块，用于使所述脉冲整形放大模块加速截止。
5.如权利要求2所述的无线水流传感器电路，其特征在于，所述脉冲整形放大模块和电池的负极之间设有第一抗扰电路；
所述第一抗扰电路，用于滤除所述水流传感器输出的杂波信号。
6.如权利要求5所述的无线水流传感器电路，其特征在于，所述脉冲整形放大模块和电池的正极之间设有第二抗扰电路；
所述第二抗扰电路，用于将所述水流传感器输出的杂波信号的峰值电压钳位在预设电压范围内。
7.如权利要求1～6中任一项所述的无线水流传感器电路，其特征在于，所述控制器，还用于在预设时间阈值内未检测到水流信号时，进入休眠模式。
8.如权利要求1～6中任一项所述的无线水流传感器电路，其特征在于，所述无线水流传感器电路还包括：与所述控制器相连的状态指示灯；
所述控制器，还用于检测所述电池的正极的电压，在检测到的电压低于预设电压时，向所述状态指示灯发送低压提醒信号，以使所述状态指示灯实现低压提醒。
9.如权利要求1～6中任一项所述的无线水流传感器电路，其特征在于，所述无线模块采用无线射频RF、蓝牙或无线通信WIFI实现单向或双相传输。
10.如权利要求1～6中任一项所述的无线水流传感器电路，其特征在于，所述水流传感器为霍尔传感器。
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