CN110243433A - 一种雾化器的缺水检测系统、方法及雾化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雾化器的缺水检测系统、方法及雾化器，其中系统包括处理器、驱动电路、雾化片和探针检测电路，所述处理器分别与驱动电路和探针检测电路连接，所述探针检测电路上设有检测探针，所述雾化片与检测探针安装在同一平面；所述探针检测电路用于采集液面信息；所述驱动电路用于驱动雾化片工作，以及获取雾化片的工作速率信息；所述处理器用于根据液面信息和工作速率信息分别判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作。本发明同时采用两种互相独立的缺水检测方法进行检测，能够更加准确地检测到缺水的情况，避免探针上出现气泡或药液残留引起的误判情况，导致雾化片干烧损坏，可广泛应用于缺水检测技术领域。

Description

一种雾化器的缺水检测系统、方法及雾化器

技术领域

本发明涉及缺水检测技术领域，尤其涉及一种雾化器的缺水检测系统、方法及雾化器。

背景技术

现有的雾化器一般通过缺水检测探针来判断是否缺水，在检测探针生产过程中，往往使用生理盐水对检测探针进行性能测试，水耗尽时，探针能很好地检测到水位的变化，从而达到缺水检测的效果。但实际应用中，使用的药物比生理盐水的浓度大，雾化过程容易产生细微气泡，药液耗尽仍会附着在探针与雾化片之间，因此探针不易检测到水位的变化，造成雾化片器不停止工作，仍在干烧，损坏了雾化片。仅靠缺水检测探针来判断是否缺水，受结构、材质及硬件电路等的影响，实现起来效果不佳，存在识别率不高、药液残留较多等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种识别效率更高的雾化器缺水检测系统及方法。

本发明所采用的第一技术方案是：

一种雾化器的缺水检测系统，包括处理器、驱动电路、雾化片和探针检测电路，所述处理器分别与驱动电路和探针检测电路连接，所述探针检测电路上设有检测探针，所述雾化片与检测探针安装在同一平面；

所述探针检测电路用于采集液面信息，并将液面信息发送至处理器；

所述驱动电路用于驱动雾化片工作，以及获取雾化片的工作速率信息，并将工作速率信息发送至处理器；

所述处理器用于根据液面信息和工作速率信息分别判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作。

进一步，所述探针检测电路上还设有第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和稳压二极管；

所述第一电阻的一端分别与处理器、第二电容的一端、稳压二极管的负极和第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端通过第一电容与检测探针连接，所第二电容的另一端、稳压二极管的正极和第二电阻的另一端均接地。

进一步，所述驱动电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第四电容、NMOS管和三脚电感；

所述第三电阻的一端与处理器连接，所述第三电阻的另一端分别与第四电阻的一端和NMOS管的栅极连接，所述NMOS管的漏极分别与三脚电感的第二端和雾化片的负极连接，所述三脚电感的第一端连接至电源，所述三脚电感的第三端与雾化片的正极连接，所述NMOS管的源极分别与第五电阻的一端、第三电容的一端和第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与第四电容的一端连接，且从该连接点获取反馈信号发送至处理器，所述第四电阻的另一端、第五电阻的另一端、第三电容的另一端和第四电容的另一端均接地。

进一步，所述雾化片采用压电陶瓷雾化片。

本发明所采用的第二技术方案是：

一种雾化器的缺水检测方法，包括以下步骤：

获取液体的液面信息后，根据液面信息判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作；以及

获取雾化片的工作速率信息后，根据工作速率信息判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作。

进一步，还包括以下步骤：

结合工作速率信息和预设工作范围调控雾化片的工作速率；

若工作速率信息大于预设工作范围，下调驱动电路输出的占空比，以使雾化片的工作速率落入预设工作范围；

若工作速率小于工作范围，上调驱动电路输出的占空比，以使雾化片的工作速率落入预设工作范围。

进一步，所述根据工作速率信息判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作这一步骤，具体为：

根据工作速率信息确定检测到雾化片的工作速率是否低于预设阈值时，判定出现缺水情况，并控制雾化片停止工作。

本发明所采用的第三技术方案是：

一种雾化器，包括杯体和缺水检测系统，所述缺水检测系统采用上所述的一种雾化器的缺水检测系统。

本发明的有益效果是：本发明通过获取检测探针反馈信号进行缺水检测，以及通过获取驱动电路的反馈信号进行缺水检测，同时采用两种互相独立的缺水检测方法进行检测，能够更加准确地检测到缺水的情况，有效避免探针上出现气泡或药液残留引起的误判情况，导致雾化片干烧损坏。另外，在探针检测的基础上增加的另一种检测方法，采用驱动电路的反馈信号来检测是否缺水，并无需增加额外的硬件成本。

附图说明

图1是本发明一种雾化器的缺水检测系统的结构框图；

图2是本发明具体实施例中探针检测电路的电子电路图；

图3是本发明具体实施例中驱动电路的电子电路图；

图4是本发明一种雾化器的缺水检测方法的步骤流程图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种雾化器的缺水检测系统，包括处理器、驱动电路、雾化片和探针检测电路，所述处理器分别与驱动电路和探针检测电路连接，所述探针检测电路上设有检测探针，所述雾化片与检测探针安装在同一平面；

所述探针检测电路用于采集液面信息，并将液面信息发送至处理器；

所述驱动电路用于驱动雾化片工作，以及获取雾化片的工作速率信息，并将工作速率信息发送至处理器；

所述处理器用于根据液面信息和工作速率信息分别判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作。

所述雾化片与检测探针安装在同一平面上，且雾化片工作时是个驱动电压接到雾化片上，当药杯里液面高于探针与雾化片时，雾化片上的驱动电压信号就会通过液体传到探针的顶针处，处理器检测到顶针处有信号则认为有水；当液体低于缺水检测探针的顶针时，雾化片上的驱动信号传不到缺水检测顶针上，处理器检测不到信号就认为缺水，因此控制雾化片停止工作。由于有可能会有残留气泡附着在雾化片和探针上，如此，即使液面已经下降至探针以下，但是由于雾化片和探针通过气泡连接，顶针上还是存有信号，因此处理器则认为有水，直接造成了雾化片的干烧，这种现象在目前非常普遍。本实施例提供的方法中，驱动电路在驱动雾化片工作的同时，采集并反馈雾化片的工作速率信息至处理器，处理器根据工作速率的变化来判断是否缺水，由于雾化片处于缺水状态时，工作速率急剧下降，所以根据工作速率信息的反馈可以获知药杯内是否缺水。如此，通过双重检测制度，能够极大地确保药杯内是否缺水，从而避免出现缺水时出现误判，造成雾化片的干烧，损坏了雾化片。另外，本实施例只需在原有硬件的基础上，增加软件的程序，并没有增加硬件成本，易于实现，既能够准备的检测出是否缺水，又没有增加硬件成本。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述探针检测电路上还设有第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2和稳压二极管D1；

所述第一电阻R1的一端分别与处理器、第二电容C2的一端、稳压二极管D1的负极和第二电阻R2的一端连接，所述第一电阻R1的另一端通过第一电容C1与检测探针TS连接，所第二电容C2的另一端、稳压二极管D1的正极和第二电阻R2的另一端均接地。

所述探针的顶针与雾化片处于同一平面，当液面高于顶针时，顶针处实时反馈一个TS_FB信号给处理器，当液面低于顶针时，顶针没有反馈信号给处理器，或者反馈的信号小于预设值，此时处理器判定为缺水。

参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述驱动电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3、第四电容C4、NMOS管Q1和三脚电感T1；

所述第三电阻R3的一端与处理器连接，所述第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端和NMOS管Q1的栅极连接，所述NMOS管Q1的漏极分别与三脚电感T1的第二端和雾化片P1的负极连接，所述三脚电感T1的第一端连接至电源，所述三脚电感T1的第三端与雾化片P1的正极连接，所述NMOS管Q1的源极分别与第五电阻R5的一端、第三电容C3的一端和第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6的另一端与第四电容C4的一端连接，且从该连接点获取反馈信号发送至处理器，所述第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的另一端、第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端均接地。

处理通过控制驱动电路驱动雾化片P1进行工作，处理器将预设频率的PWM信号经第三电阻R3输入到NMOS管Q1的栅极，在NMOS管Q1的漏极输出，经三脚电感T1(变压器)后驱动雾化片P1，同时在NMOS管Q1的源极与第五电阻R5连接处获取一个信号，该信号经第三电容C3、第四电容C4及第六电阻R6处理后得到一个稳定的电压值SC_FB(工作速率信息)，将该电压值SC_FB反馈至处理器，处理器根据SC_FB的ADC值大小来调节输出PWM的占空比，当ADC值大于预设工作范围时，下调占空比；当ADC值小于预设工作范围时，上调占空比。调整完调占空后，处理器控制雾化片P1保持工作在预设工作范围内。当雾化片P1表面缺水时，雾化速率会逐渐减慢到停止，处理器监测到SC_FB的ADC值也会有明显的下降，当检测到下降到预设的值后，判定为缺水。

进一步作为优选的实施方式，所述雾化片采用压电陶瓷雾化片。

实施例二

如图4所示，本实施例提供了一种雾化器的缺水检测方法，包括以下步骤：

S1、获取液体的液面信息后，根据液面信息判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作；以及

S2、获取雾化片的工作速率信息后，根据工作速率信息判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作。

其中步骤S2中根据工作速率信息判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作这一步骤，具体为：

根据工作速率信息确定检测到雾化片的工作速率是否低于预设阈值时，判定出现缺水情况，并控制雾化片停止工作。

进一步作为优选的实施方式，还包括以下步骤：

结合工作速率信息和预设工作范围调控雾化片的工作速率；

若工作速率信息大于预设工作范围，下调驱动电路输出的占空比，以使雾化片的工作速率落入预设工作范围；

若工作速率小于工作范围，上调驱动电路输出的占空比，以使雾化片的工作速率落入预设工作范围。

雾化片启动后，歇地获取检测探针间反馈信号TS_FB，当检测到TS_FB的ADC值小于预设值时，则判定为缺水；同时驱动电路也反馈信号SC_FB，当检测到SC_FB的ADC值小于预设值时，则判定为缺水。本实施例同时采用两种互相独立的缺水检测方法进行检测，能够更加准确地检测到缺水的情况，避免探针上出现气泡或药液残留引起的误判情况，导致雾化片干烧损坏。另外，本实施例在探针检测的基础上增加的另一种检测方法，采用驱动电路的反馈信号来检测是否缺水，并无需增加额外的硬件成本，只需在原有扫频、驱动电路的基础上，增加软件处理。

处理器通过调节合适地占空比确保反馈信息的稳定，能够姐姐雾化片一致性差造成的反馈信号不稳定的问题，具体的调节方式为：处理器根据SC_FB的ADC值大小来调节输出PWM的占空比，当ADC值大于预设工作范围时，下调占空比；当ADC值小于预设工作范围时，上调占空比。调整完调占空后，处理器控制雾化片保持工作在预设工作范围内。

实施例三

一种雾化器，包括杯体和缺水检测系统，所述缺水检测系统采用实施例一所述的一种雾化器的缺水检测系统。

本实施例与实施例一具有一一对应的关系，因此具有与实施例一相应的功能和有益效果。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种雾化器的缺水检测系统，其特征在于，包括处理器、驱动电路、雾化片和探针检测电路，所述处理器分别与驱动电路和探针检测电路连接，所述探针检测电路上设有检测探针，所述雾化片与检测探针安装在同一平面；

所述探针检测电路用于采集液面信息，并将液面信息发送至处理器；

所述驱动电路用于驱动雾化片工作，以及获取雾化片的工作速率信息，并将工作速率信息发送至处理器；

所述处理器用于根据液面信息和工作速率信息分别判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作。

2.根据权利要求1所述的一种雾化器的缺水检测系统，其特征在于，所述探针检测电路上还设有第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和稳压二极管；

所述第一电阻的一端分别与处理器、第二电容的一端、稳压二极管的负极和第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端通过第一电容与检测探针连接，所第二电容的另一端、稳压二极管的正极和第二电阻的另一端均接地。

3.根据权利要求1所述的一种雾化器的缺水检测系统，其特征在于，所述驱动电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第四电容、NMOS管和三脚电感；所述第三电阻的一端与处理器连接，所述第三电阻的另一端分别与第四电阻的一端和NMOS管的栅极连接，所述NMOS管的漏极分别与三脚电感的第二端和雾化片的负极连接，所述三脚电感的第一端连接至电源，所述三脚电感的第三端与雾化片的正极连接，所述NMOS管的源极分别与第五电阻的一端、第三电容的一端和第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与第四电容的一端连接，且从该连接点获取反馈信号发送至处理器，所述第四电阻的另一端、第五电阻的另一端、第三电容的另一端和第四电容的另一端均接地。

4.根据权利要求1所述的一种雾化器的缺水检测系统，其特征在于，所述雾化片采用压电陶瓷雾化片。

5.一种雾化器的缺水检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取液体的液面信息后，根据液面信息判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作；以及

获取雾化片的工作速率信息后，根据工作速率信息判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作。

6.根据权利要求5所述的一种雾化器的缺水检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

结合工作速率信息和预设工作范围调控雾化片的工作速率；

若工作速率信息大于预设工作范围，下调驱动电路输出的占空比，以使雾化片的工作速率落入预设工作范围；

若工作速率小于工作范围，上调驱动电路输出的占空比，以使雾化片的工作速率落入预设工作范围。

7.根据权利要求5所述的一种雾化器的缺水检测方法，其特征在于，所述根据工作速率信息判断是否出现缺水情况，并在判断出现缺水情况时，控制雾化片停止工作这一步骤，具体为：

根据工作速率信息确定检测到雾化片的工作速率是否低于预设阈值时，判定出现缺水情况，并控制雾化片停止工作。

8.一种雾化器，其特征在于，包括杯体和缺水检测系统，所述缺水检测系统采用权利要求1-4任一项所述的一种雾化器的缺水检测系统。