CN111397172A - 用于加湿器的弹簧检水电路、双干烧保护电路及工作方法 - Google Patents

用于加湿器的弹簧检水电路、双干烧保护电路及工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种用于加湿器的弹簧检水电路、双干烧保护电路及工作方法，一方面采用了安装更为方便且寿命更长的弹簧检水电路，另一方面采用双重检测，亦即同时检测极点B的电压变化及负载点F的电流变化的方式，可以在检水电路失效后快速准确地识别干烧情况，从而可以有效防止加湿器出现干烧的情况，解决现有技术存在的问题。

Description

用于加湿器的弹簧检水电路、双干烧保护电路及工作方法
技术领域
本发明实施例涉及加湿器领域，具体涉及用于加湿器的弹簧检水电路、双干烧保护电路及工作方法。
背景技术
加湿器是用于增加空间湿度的家用电器，包括超声波加湿器、电热式加湿器及纯净型加湿器等。
现有技术中一种超声波加湿器，使用干簧管检测储水箱是否有水，当水箱有水时，设置在储水箱内且内置磁铁的浮球就会浮起来，浮到干簧管附近位置时，干簧管开关吸合，此时就相当于检测到有水，反之没有水时浮球就跌落下干簧管开关就会断开，此时相当检测到无水。加湿器有水时就会打开雾化功能，缺水时就会关闭雾化。但是干簧管是一种机械开关，吸合次数多了，始终会失效，雾化器是靠超声波振荡将水转化成雾，在有水时超声波振子温度大概在40～60度之间，保持一个相对稳定值，但当干簧管一旦失效，已经没有水仍然误判到有水，这个时候雾化器就会干烧，只要雾化器干烧超过5秒，超声波振子参数就会发生改变，下次再通电雾化时就减少雾量。当雾化器持续长时间干烧，会使超声波迅速发热，会达到100多度高温，将雾化器周围胶体溶掉，甚至会有引发火灾的可能。所以当下很多雾器要求加入防干烧保护电路，一旦干簧管检水结构失效，另外保护装置起作用，断开雾化器供电，防止继续干烧。传统防干烧保护装置是采用比较器等分立元件组成模拟电路，这种电路有个缺点就是必须干烧5～8秒才能判断出来，而且不能作防抖处理，实际使用过程中很容易造成误判，导致雾化器经常出现间歇性出雾的情况。
有必要研发一种替代干簧管检水的检水结构，此外还需要提供一种检水结构失效时能够快速判定加湿器干烧的技术，从而可以解决上述问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于加湿器的弹簧检水电路、双干烧保护电路及工作方法，一方面采用了安装更为方便且寿命更长的弹簧检水电路，另一方面采用双重检测，亦即同时检测极点B的电压变化及负载点F的电流变化的方式，可以在检水电路失效后快速准确地识别干烧情况，从而可以有效防止加湿器出现干烧的情况，解决现有技术存在的问题。
本发明实施例中的用于加湿器的弹簧检水电路、安装在加湿器水箱外壁上，包括：弹簧电路模块、参考电路模块及单片机；
所述弹簧电路模块包括依次相连的感应弹簧T、第一电阻R1及所述单片机MCU，其中所述感应弹簧T的一端与所述第第一电阻R1连接，另一端抵在所述加湿器水箱外壁上，所述感应弹簧T与所述加湿器水箱接触的一端的位置为所述加湿器水箱的水位检测位置，所述感应弹簧T与所述加湿器水箱接触的一端上覆盖有金属帽；
所述参考电路模块包括依次相连的PCB焊盘点H、第二电阻R2及所述单片机MCU，所述PCB焊盘H的电容值小于所述加湿器水箱没有水时所述感应弹簧T的电容值；
所述单片机MCU用于检测所述感应弹簧T及所述PCB焊盘点H的电容值。
优选的，
所述用于加湿器的弹簧检水电路还包括校准检水电路模块；
所述校准检水电路模块包括指示支路及开关支路；
所述指示支路包括依次连接的接地点GND、第三电阻R3、发光二极管LED及所述单片机MCU；
所述开关支路包括依次连接的所述接地点GND、第四电阻R4、开关S及所述单片机MCU。
优选的，
所述校准检水电路模块、所述弹簧电路模块、所述参考电路模块及所述单片机安装在同一块PCB板上，
或
所述校准检水电路模块单独封装，并通过接口与所述单片机MCU连接。
优选的，
所述PCB焊盘H的电容值为所述加湿器水箱没有水时所述感应弹簧T的电容值的50％至80％；
所述第一电阻R1、所述第二电阻R2的阻值均在1KΩ到5KΩ之间；
所述PCB焊盘H的尺寸在4.5mm*4.5mm至6.5mm*6.5mm之间。
本发明还提供了用于加湿器的双干烧保护电路，用于加湿器中，包括：雾化器功率调节电路模块、超声波振荡电路模块、电压采样电路模块及单片机MCU；
所述超声波振荡电路模块包括第一电容CBC、第二电容CBE、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻RL、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3及一端与电源端VDD连接的第三电容C1、第四电容C2、第五电容CCE、超声波雾化片W、三极管Q及二极管D1，其中所述第一电感L1的一端与所述第六电阻R6的一端相连且另一端与所述第四电容C2的另一端相连，所述第一电感L1与所述第四电容C2的连接点定义为输入点S，所述第一电容CBC的一端、所述第五电阻R5的一端、所述第六电阻R6的另一端及所述第二电容CBE的一端连接且连接点定义为极点B，所述超声波雾化片W的另一端与所述第一电容CBC的另一端连接，所述第三电容C1的另一端、所述第五电阻R5的另一端及所述三极管Q的基极连接，所述二极管D1的负极与所述电源端VDD连接，所述二极管D1的正极、所述三极管Q的发射极及第二电感L2的一端连接，所述第二电感L2的另一端与所述第二电容CBE的另一端、所述第五电容CCE的另一端及所述第三电感L3的一端连接，所述第三电感L3的另一端通过第七电阻RL接地，所述第三电感L3与所述第七电阻RL之间的连接点定义为负载点F；
所述雾化器功率调节电路模块用于调节加湿器的功率，并与输入点S及所述单片机MCU相连；
所述电压采样电路模块包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10及第十一电阻R11，其中所述极点B、所述第八电阻R8、所述第九电阻R9及接地点依次连接且所述第八电阻R8及所述第九电阻R9的连接点与所述单片机MCU连接，所述负载点F、所述第十电阻R10、所述第十一电阻R11及接地点依次连接且所述第十电阻R10及所述第十一电阻R11的连接点与所述单片机MCU连接。
优选的，
所述电压采样电路模块还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第六电容C3及第七电容C4；
所述第十二电阻R12的一端与所述第六电容C3的一端及所述单片机MCU连接，另一端与所述第八电阻R8及所述第九电阻R9连接，所述第六电容C3的另一端与所述第九电阻R9的一端接地；
所述第十三电阻R13的一端与所述第七电容C4的一端及所述单片机MCU连接，另一端与所述第十电阻R10及所述第十一电阻R11连接，所述第七电容C4的另一端与所述第十一电阻R11的一端接地。
优选的，
所述雾化器功率调节电路模块包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、二极管D2及光耦合器G；
所述第十四电阻R14的一端与单片机MCU连接，另一端与所述光耦合器G内发光二极管的正极连接；
所述光耦合器G内发光二极管的负极接地；
所述电源端VDD、所述第十五电阻R15、所述二极管D2、所述光耦合器G的集电极、所述第十六电阻R16及接地点依次相连；
所述光耦合器G的发射极与所述输入点S连接。
优选的，
所述单片机MCU的型号为带模数转换及带电容检测8051内核系列。
本发明还提供了用于加湿器的双干烧保护电路的工作方法，包括：
S1：加湿器开机并启动雾化功能；
S2：第一干烧程序及第二干烧程序启动并进行干烧检测；
S3：若确定所述加湿器处于干烧状态则关闭加湿器并停止出雾；
所述第一干烧程序包括步骤A1到A3：A1：每隔第一设定时间值采样极点B及负载点F的电压并存储；A2：将当前采样到的极点B及负载点F的电压与前一个第一设定时间值采样到的极点B及负载点F的电压对比，若极点B及负载点F的电压下降到设定范围值，则认定当前采样的极点B及负载点F的电压有效并记录连续有效次数；A3：若连续有效次数达到第一设定次数，判定加湿器干烧，否则将连续有效次数清零并执行步骤A2；
所述第二干烧程序包括步骤B1到B3：B1：每隔第二设定时间值采样极点B及负载点F的电压；B2：出现极点B没有电压输出且负载点F有电压输出时，判定当前采集电压有效并记录连续有效次数；B3：若连续有效次数达到第二设定次数，判定加湿器干烧，否则将连续有效次数清零并执行步骤B2。
优选的，
所述第一设定时间值及所述第二设定时间值的范围均为80～120ms；
所述第一设定次数为大于等于10次；
所述第二设定次数为大于等于15次。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：1、利用加湿器水箱有水时感应弹簧T上检测到的电容值增大的方法来实现检水功能，具有使用寿命长及安装方便的优势；2、以上技术方案应用于加湿器中，采用检测极点B，亦即三极管Q的基极的电压变化及负载点F，亦即超声波雾化片W的输出电流变化的方式，在检水电路失效后，无论是加湿器水箱从有水到无水的干烧过程还是加湿器水箱本来就没水的干烧过程，都可以快速准确地识别干烧情况，从而可以有效防止加湿器出现干烧的情况，解决现有技术存在的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于加湿器的弹簧检水电路实施例的结构示意图；
图2为本发明用于加湿器的弹簧检水电路实施例包含校准检水电路模块的结构示意图；
图3为本发明用于加湿器的弹簧检水电路实施例中弹簧检水电路安装在加湿器底座的立体结构示意图；
图4为本发明用于加湿器的弹簧检水电路实施例中弹簧检水电路安装在加湿器底座的剖视结构示意图；
图5为本发明用于加湿器的双干烧保护电路实施例的结构示意图；
图6为本发明用于加湿器的双干烧保护电路实施例中雾化器功率调节电路模块的结构示意图；
图7为本发明用于加湿器的双干烧保护电路实施例中包含第十二电阻R12、第十三电阻R13、第六电容C3及第七电容C4的结构示意图；
图8为本发明包含用于加湿器的弹簧检水电路、双干烧保护电路的结构示意图；
图9为本发明用于加湿器的双干烧保护电路的工作方法实施例的流程图；
其中加湿器底座为001，加湿器底座001内安装用于加湿器的弹簧检水电路的空腔为002。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种用于加湿器的弹簧检水电路、双干烧保护电路及工作方法，一方面采用了安装更为方便且寿命更长的弹簧检水电路，另一方面采用双重检测，亦即同时检测极点B的电压变化及负载点F的电流变化的方式，可以在检水电路失效后快速准确地识别干烧情况，从而可以有效防止加湿器出现干烧的情况，解决现有技术存在的问题。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4，为本发明用于加湿器的弹簧检水电路实施例，本发明实施例中用于加湿器的弹簧检水电路、安装在加湿器水箱外壁上，包括：弹簧电路模块、参考电路模块及单片机；
所述弹簧电路模块包括依次相连的感应弹簧T、第一电阻R1及所述单片机MCU，其中所述感应弹簧T的一端与所述第第一电阻R1连接，另一端抵在所述加湿器水箱外壁上，所述感应弹簧T与所述加湿器水箱接触的一端的位置为所述加湿器水箱的水位检测位置，所述感应弹簧T与所述加湿器水箱接触的一端上覆盖有金属帽；
所述参考电路模块包括依次相连的PCB焊盘点H、第二电阻R2及所述单片机MCU，所述PCB焊盘H的电容值小于所述加湿器水箱没有水时所述感应弹簧T的电容值；
所述单片机MCU用于检测所述感应弹簧T及所述PCB焊盘点H的电容值。
在本发明实施例中，首先必须指出的是，采用感应弹簧检水代替传统干簧管检水，感应弹簧检水有一个先天优势，无需接触到水，只需要放置到加湿器水箱外部，当加湿器水箱从有水到无水时，或者从无水到有水时，感应弹簧上电容值都发生变化，利用单片机内部定时器，数模转换器，可以有效检测到弹簧变化电容值，并由此获知水箱是否有水。具体的：当加湿器水箱没有水时，感应弹簧T的电容值为基准电容值C1，当加湿器水箱有水时，水与感应弹簧T之间会形成一个电容且该电容与感应弹簧T并联，亦即加湿器水箱有水时的电容值C2大于C1，单片机MCU通过检测感应弹簧T的电容值即可获知加湿器水箱内是否有水。在本发明实施例中，PCB焊盘点H的作用是作为感应弹簧T的参考点，在加湿器水箱有水时，C2大于PCB焊盘点H的电容值。
有三点需要说明的是：1、无论加湿器水箱加的是普通未经过滤的水还是纯净水，感应弹簧T的电容值C1均会发生变化，但是当加湿器水箱加的是纯净水时，感应弹簧T的电容值C1变化比较小；2、通过调节感应弹簧T与加湿器水箱接触的位置可以改变加湿器水箱的水位检测位置，一般接触位置可以设置在加湿器水箱底部边缘，在此处不做限定；3、上述单片机MCU检测感应弹簧T的电容值具体可以包括，通过定时器及数模转换器向感应弹簧T输入端发送脉冲信号，例如可以发送一个400K的脉冲信号，当检测感应弹簧T的电容值发生变化时，脉冲信号积分电压将会发生变化，通过运算放大器放大即可获知检测感应弹簧T的变化电容值。
优选的，
所述用于加湿器的弹簧检水电路还包括校准检水电路模块；
所述校准检水电路模块包括指示支路及开关支路；
所述指示支路包括依次连接的接地点GND、第三电阻R3、发光二极管LED及所述单片机MCU；
所述开关支路包括依次连接的所述接地点GND、第四电阻R4、开关S及所述单片机MCU。
校准检水电路模块的设置，是为了对感应弹簧T进行校准，防止出现误判。每块PCB在生产时都会使用校准检水电路模块校准加湿器水箱无水时感应弹簧T上电容值，并将该值保存在单片机MCU内部EEPROM，当加湿器水箱有水时，感应弹簧T上电容值肯定会高于无水时电容值，这样就可以有效防止误判。
优选的，
所述校准检水电路模块、所述弹簧电路模块、所述参考电路模块及所述单片机安装在同一块PCB板上，
或
所述校准检水电路模块单独封装，并通过接口与所述单片机MCU连接。
需要重点说明的是，校准检水电路模块可以是跟弹簧电路模块、参考电路模块及单片机封装在同一块PCB板上，也可以单独封装且独立使用，具体的，对于弹簧检水电路生产厂家，不需要在每块弹簧检水电路都配置校准检水电路模块，而是在生产弹簧检水电路时，直接使用单独的校准检水电路模块对弹簧检水电路进行预校准即可，这样可以节省弹簧检水电路的生产成本。
优选的，
所述PCB焊盘H的电容值为所述加湿器水箱没有水时所述感应弹簧T的电容值的50％至80％；
所述第一电阻R1、所述第二电阻R2的阻值均在1KΩ到5KΩ之间；
所述PCB焊盘H的尺寸在4.5mm*4.5mm至6.5mm*6.5mm之间。
本发明实施例用于加湿器的弹簧检水电路，应用于加湿器中且安装在加湿器水箱外壁上，利用加湿器水箱有水时感应弹簧T上检测到的电容值增大的方法来实现检水功能，具有使用寿命长及安装方便的优势。
上面介绍了本发明用于加湿器的弹簧检水电路实施例，下面介绍本发明用于加湿器的双干烧保护电路，请参阅图5至图8，本发明中用于加湿器的双干烧保护电路，用于加湿器中，包括：雾化器功率调节电路模块003、超声波振荡电路模块、电压采样电路模块及单片机MCU；
所述超声波振荡电路模块包括第一电容CBC、第二电容CBE、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻RL、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3及一端与电源端VDD连接的第三电容C1、第四电容C2、第五电容CCE、超声波雾化片W、三极管Q及二极管D1，其中所述第一电感L1的一端与所述第六电阻R6的一端相连且另一端与所述第四电容C2的另一端相连，所述第一电感L1与所述第四电容C2的连接点定义为输入点S，所述第一电容CBC的一端、所述第五电阻R5的一端、所述第六电阻R6的另一端及所述第二电容CBE的一端连接且连接点定义为极点B，所述超声波雾化片W的另一端与所述第一电容CBC的另一端连接，所述第三电容C1的另一端、所述第五电阻R5的另一端及所述三极管Q的基极连接，所述二极管D1的负极与所述电源端VDD连接，所述二极管D1的正极、所述三极管Q的发射极及第二电感L2的一端连接，所述第二电感L2的另一端与所述第二电容CBE的另一端、所述第五电容CCE的另一端及所述第三电感L3的一端连接，所述第三电感L3的另一端通过第七电阻RL接地，所述第三电感L3与所述第七电阻RL之间的连接点定义为负载点F；
所述雾化器功率调节电路模块003用于调节加湿器的功率，并与输入点S及所述单片机MCU相连；
所述电压采样电路模块包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10及第十一电阻R11，其中所述极点B、所述第八电阻R8、所述第九电阻R9及接地点依次连接且所述第八电阻R8及所述第九电阻R9的连接点与所述单片机MCU连接，所述负载点F、所述第十电阻R10、所述第十一电阻R11及接地点依次连接且所述第十电阻R10及所述第十一电阻R11的连接点与所述单片机MCU连接。
在本发明实施例中，首先对极点B及负载点F进行说明，其中极点B用于检测超声波雾化片W推动三极管Q时基极电压波形变化，通过第八电阻R8和第九电阻R9分压后送入到单片机MCU内部数模转换器AD引脚，读取极点B变化电压值；负载点F用于检测超声波雾化片W输出的电流，并通过第七电阻RL转换成电压，再经第十电阻R10及和第十一电阻R11分压后送入到单片机内部数模转换器AD引脚，读取超声波雾化片W的输出电流值。需要说明的是，上述的电压均可通过RC电路进行滤波，以便获得更加精确的数据，下面会详细说明。
接着分析干烧的两种情况，一种是从加湿器水箱有水到无水的干烧情况，另一种是初始状态时加湿器水箱即处于无水状态的干烧情况；下面详细进行说明，加湿器水箱有水时，雾化器正常工作，第七电阻RL上平均电压大概0.2V(功率25瓦对应值，不同功率对应值不一样)，三极管基极的电压大概为1V。在检水电路失效的情况下，当加湿器水箱的水慢慢烧干时，第七电阻RL的电压呈线性下降，同时三极管基极的电压也会呈线性下降，这两个电压都会被输送到单片机MCU数模转换器AD口，单片机MCU不断检测两路电压值，并将其保存在内部RAM，当达到设定规则要求时，判定处于干烧状态，这种判定方式基本可以做到水刚烧干一瞬间就能判断出来，可以有效地防止干烧，比传统分立元件组成检测电路快了5～8秒，上述设定规则要求具体可以是，每隔80～120ms，可以为100ms，就比较当前电压值和80～120ms之前电压值，如果下降到设置值的范围就认为该次值有效，否则舍去，当两个点电压值都连续检测到大于或等于10次有效，则认为是干烧，否则清0计数值，重新再采样判定；
如果水箱本来就没有水，在检水电路失效的情况下，加湿器一通电开机则马上干烧，那么此时，第七电阻RL上是电流流过，并会产生电压，但是由于处于干烧状态，三极管基极会产生振荡波形并出现负压，通过电阻分压后单片机MCU检测到三极管基极的电压值接近为0V，亦即第七电阻RL上有电压，三极管基极电压接近为0V，此时可以认为是干烧，每80～120ms，可以为100ms执行一次上述的检测，若连续大于或等于15次都检测到第七电阻RL上有电压且三极管基极电压接近为0V结果，则判定是干烧，加湿器马上关停雾化输出，整个检测过程可以控制在2秒以内，能够有效防止干烧发生。
最后，上述的检测流程都是预先内置在单片机MCU上的，通过对极点B及负载点F即可实现双干烧保护，可以有效避免加湿器的干烧，解决现有技术存在的缺陷。
优选的，
所述电压采样电路模块还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第六电容C3及第七电容C4；
所述第十二电阻R12的一端与所述第六电容C3的一端及所述单片机MCU连接，另一端与所述第八电阻R8及所述第九电阻R9连接，所述第六电容C3的另一端与所述第九电阻R9的一端接地；
所述第十三电阻R13的一端与所述第七电容C4的一端及所述单片机MCU连接，另一端与所述第十电阻R10及所述第十一电阻R11连接，所述第七电容C4的另一端与所述第十一电阻R11的一端接地。
本发明实施例中，第十二电阻R12与第六电容C3、第十三电阻R13与第七电容C4的功能都是实现RC滤波，从而提高读取数据的准确性，可以单独使用，也可以同时使用，并且同时包含第十二电阻R12、第十三电阻R13、第六电容C3及第七电容C4的方案为最优方案。
优选的，
所述雾化器功率调节电路模块003包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、二极管D2及光耦合器G；
所述第十四电阻R14的一端与单片机MCU连接，另一端与所述光耦合器G内发光二极管的正极连接；
所述光耦合器G内发光二极管的负极接地；
所述电源端VDD、所述第十五电阻R15、所述二极管D2、所述光耦合器G的集电极、所述第十六电阻R16及接地点依次相连；
所述光耦合器G的发射极与所述输入点S连接。
在本发明实施例中，光耦合器G的加入，可以有效过滤超声波振荡电路模块与单片机MCU之间存在的干扰。
优选的，
所述单片机MCU的型号为带模数转换及带电容检测8051内核系列。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：以上技术方案应用于加湿器中，采用检测极点B，亦即三极管Q的基极的电压变化及负载点F，亦即超声波雾化片W的输出电流变化的方式，在检水电路失效后，无论是加湿器水箱从有水到无水的干烧过程还是加湿器水箱本来就没水的干烧过程，都可以快速准确地识别干烧情况，从而可以有效防止加湿器出现干烧的情况，解决现有技术存在的问题。
上面介绍了本发明用于加湿器的双干烧保护电路，下面介绍本发明用于加湿器的双干烧保护电路的工作方法，请参阅图9，本发明用于加湿器的双干烧保护电路的工作方法，包括：
S1：加湿器开机并启动雾化功能；
加湿器开机后，可以启动雾化功能，启动雾化功能后将开启干烧检测。
S2：第一干烧程序及第二干烧程序启动并进行干烧检测；
首先必须说明的是，无论检水电路是否失效，第一干烧程序及第二干烧程序都可以启动，而且第一干烧程序及第二干烧程序的启动不分先后顺序，亦即可以为以下三种方式：一是第一干烧程序及第二干烧程序同时启动、二是第一干烧程序先于第二干烧程序启动及三是第一干烧程序后于第二干烧程序启动。
所述第一干烧程序包括步骤A1到A3：A1：每隔第一设定时间值采样极点B及负载点F的电压并存储；A2：将当前采样到的极点B及负载点F的电压与前一个第一设定时间值采样到的极点B及负载点F的电压对比，若极点B及负载点F的电压下降到设定范围值，则认定当前采样的极点B及负载点F的电压有效并记录连续有效次数；A3：若连续有效次数达到第一设定次数，判定加湿器干烧，否则将连续有效次数清零并执行步骤A2；
所述第二干烧程序包括步骤B1到B3：B1：每隔第二设定时间值采样极点B及负载点F的电压；B2：出现极点B没有电压输出且负载点F有电压输出时，判定当前采集电压有效并记录连续有效次数；B3：若连续有效次数达到第二设定次数，判定加湿器干烧，否则将连续有效次数清零并执行步骤B2。
其中第一干烧程序应对的是加湿器水箱本来有水，然后水箱内的水慢慢烧干且检水电路失效的情况，利用极点B及负载点F的电压会随着水的烧干而线性下降的特性，利用斜率判断法可以快速判定加湿器是否处于干烧状态。具体的，这极点B及负载点F的电压都会被输送到单片机MCU数模转换器AD口，单片机MCU不断检测两路电压值，并将其保存在内部RAM，每隔100ms就比较当前电压值和100ms之前电压值，如果下降到设置值的范围就认为该次电压值有效，否则舍去，当两个点电压值都连续检测到10次有效，则认为是干烧，否则清0计数值，重新再采样判定。需要说明的是，斜率判断法是经过反复实验验证得到的可靠有效的检测方法，能够做到水烧干一瞬间判断干烧状态，目前可以做到2秒内检测完毕，比传统分立元件组成检测电路快了5～8秒。
第二干烧程序应对的是加湿器水箱本来没水且检水电路失效的情况，此时加湿器启动出雾立刻进入干烧状态，那么此时，第七电阻RL上是电流流过，并会产生电压，但是由于干烧，三极管Q基极会产生振荡波形出现负压，通过电阻分压，检测到该电压值接近为0V。第七电阻RL上有电压，三极管Q基极电压接近为0V，则认为是干烧，100ms检测一次，连续15次都检测到这样结果，则判定是干烧，马上关停雾化输出。整个检测过程控制在2秒以内，能够有效防止干烧的发生。
S3：若确定所述加湿器处于干烧状态则关闭加湿器并停止出雾。
优选的，
所述第一设定时间值及所述第二设定时间值的范围均为80～120ms；
所述第一设定次数为大于等于10次；
所述第二设定次数为大于等于15次。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：1、利用加湿器水箱有水时感应弹簧T上检测到的电容值增大的方法来实现检水功能，具有使用寿命长及安装方便的优势；2、以上技术方案应用于加湿器中，采用检测极点B，亦即三极管Q的基极的电压变化及负载点F，亦即超声波雾化片W的输出电流变化的方式，在检水电路失效后，无论是加湿器水箱从有水到无水的干烧过程还是加湿器水箱本来就没水的干烧过程，都可以快速准确地识别干烧情况，从而可以有效防止加湿器出现干烧的情况，解决现有技术存在的问题。
以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于加湿器的弹簧检水电路、安装在加湿器水箱外壁上，其特征在于，包括：弹簧电路模块、参考电路模块及单片机；
所述弹簧电路模块包括依次相连的感应弹簧(T)、第一电阻(R1)及所述单片机(MCU)，其中所述感应弹簧(T)的一端与所述第第一电阻(R1)连接，另一端抵在所述加湿器水箱外壁上，所述感应弹簧(T)与所述加湿器水箱接触的一端的位置为所述加湿器水箱的水位检测位置，所述感应弹簧(T)与所述加湿器水箱接触的一端上覆盖有金属帽；
所述参考电路模块包括依次相连的PCB焊盘点(H)、第二电阻(R2)及所述单片机(MCU)，所述PCB焊盘(H)的电容值小于所述加湿器水箱没有水时所述感应弹簧(T)的电容值；
所述单片机(MCU)用于检测所述感应弹簧(T)及所述PCB焊盘点(H)的电容值。
2.根据权利要求1所述的用于加湿器的弹簧检水电路，其特征在于，所述用于加湿器的弹簧检水电路还包括校准检水电路模块；
所述校准检水电路模块包括指示支路及开关支路；
所述指示支路包括依次连接的接地点(GND)、第三电阻(R3)、发光二极管(LED)及所述单片机(MCU)；
所述开关支路包括依次连接的所述接地点(GND)、第四电阻(R4)、开关(S)及所述单片机(MCU)。
3.根据权利要求2所述的用于加湿器的弹簧检水电路，其特征在于，所述校准检水电路模块、所述弹簧电路模块、所述参考电路模块及所述单片机安装在同一块PCB板上，
或
所述校准检水电路模块单独封装，并通过接口与所述单片机(MCU)连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加湿器的弹簧检水电路，其特征在于，所述PCB焊盘(H)的电容值为所述加湿器水箱没有水时所述感应弹簧(T)的电容值的50％至80％；
所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)的阻值均在1KΩ到5KΩ之间；
所述PCB焊盘(H)的尺寸在4.5mm*4.5mm至6.5mm*6.5mm之间。
5.一种用于加湿器的双干烧保护电路，用于加湿器中，其特征在于，包括：雾化器功率调节电路模块、超声波振荡电路模块、电压采样电路模块及单片机(MCU)；
所述超声波振荡电路模块包括第一电容(CBC)、第二电容(CBE)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(RL)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第三电感(L3)及一端与电源端(VDD)连接的第三电容(C1)、第四电容(C2)、第五电容(CCE)、超声波雾化片(W)、三极管(Q)及二极管(D1)，其中所述第一电感(L1)的一端与所述第六电阻(R6)的一端相连且另一端与所述第四电容(C2)的另一端相连，所述第一电感(L1)与所述第四电容(C2)的连接点定义为输入点(S)，所述第一电容(CBC)的一端、所述第五电阻(R5)的一端、所述第六电阻(R6)的另一端及所述第二电容(CBE)的一端连接且连接点定义为极点(B)，所述超声波雾化片(W)的另一端与所述第一电容(CBC)的另一端连接，所述第三电容(C1)的另一端、所述第五电阻(R5)的另一端及所述三极管(Q)的基极连接，所述二极管(D1)的负极与所述电源端(VDD)连接，所述二极管(D1)的正极、所述三极管(Q)的发射极及第二电感(L2)的一端连接，所述第二电感(L2)的另一端与所述第二电容(CBE)的另一端、所述第五电容(CCE)的另一端及所述第三电感(L3)的一端连接，所述第三电感(L3)的另一端通过第七电阻(RL)接地，所述第三电感(L3)与所述第七电阻(RL)之间的连接点定义为负载点(F)；
所述雾化器功率调节电路模块用于调节加湿器的功率，并与输入点(S)及所述单片机(MCU)相连；
所述电压采样电路模块包括第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)及第十一电阻(R11)，其中所述极点(B)、所述第八电阻(R8)、所述第九电阻(R9)及接地点依次连接且所述第八电阻(R8)及所述第九电阻(R9)的连接点与所述单片机(MCU)连接，所述负载点F、所述第十电阻(R10)、所述第十一电阻(R11)及接地点依次连接且所述第十电阻(R10)及所述第十一电阻(R11)的连接点与所述单片机(MCU)连接。
6.根据权利要求5所述的用于加湿器的双干烧保护电路，其特征在于，
所述电压采样电路模块还包括第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)、第六电容(C3)及第七电容(C4)；
所述第十二电阻(R12)的一端与所述第六电容(C3)的一端及所述单片机(MCU)连接，另一端与所述第八电阻(R8)及所述第九电阻(R9)连接，所述第六电容(C3)的另一端与所述第九电阻(R9)的一端接地；
所述第十三电阻(R13)的一端与所述第七电容(C4)的一端及所述单片机(MCU)连接，另一端与所述第十电阻(R10)及所述第十一电阻(R11)连接，所述第七电容(C4)的另一端与所述第十一电阻(R11)的一端接地。
7.根据权利要求5或6所述的用于加湿器的双干烧保护电路，其特征在于，所述雾化器功率调节电路模块包括第十四电阻(R14)、第十五电阻(R15)、第十六电阻(R16)、二极管(D2)及光耦合器(G)；
所述第十四电阻(R14)的一端与单片机(MCU)连接，另一端与所述光耦合器(G)内发光二极管的正极连接；
所述光耦合器(G)内发光二极管的负极接地；
所述电源端(VDD)、所述第十五电阻(R15)、所述二极管(D2)、所述光耦合器(G)的集电极、所述第十六电阻(R16)及接地点依次相连；
所述光耦合器(G)的发射极与所述输入点(S)连接。
8.根据权利要求7所述的用于加湿器的双干烧保护电路，其特征在于，所述单片机(MCU)的型号为带模数转换及带电容检测8051内核系列。
9.一种用于加湿器的双干烧保护电路的工作方法，用于权利要求5至8任一项所述的权利要求中，其特征在于，包括：
S1：加湿器开机并启动雾化功能；
S2：第一干烧程序及第二干烧程序启动并进行干烧检测；
S3：若确定所述加湿器处于干烧状态则关闭加湿器并停止出雾；
所述第一干烧程序包括步骤A1到A3：A1：每隔第一设定时间值采样极点(B)及负载点(F)的电压并存储；A2：将当前采样到的极点(B)及负载点(F)的电压与前一个第一设定时间值采样到的极点(B)及负载点(F)的电压对比，若极点(B)及负载点(F)的电压下降到设定范围值，则认定当前采样的极点(B)及负载点(F)的电压有效并记录连续有效次数；A3：若连续有效次数达到第一设定次数，判定加湿器干烧，否则将连续有效次数清零并执行步骤A2；
所述第二干烧程序包括步骤B1到B3：B1：每隔第二设定时间值采样极点(B)及负载点(F)的电压；B2：出现极点(B)没有电压输出且负载点(F)有电压输出时，判定当前采集电压有效并记录连续有效次数；B3：若连续有效次数达到第二设定次数，判定加湿器干烧，否则将连续有效次数清零并执行步骤B2。
10.根据权利要求9所述的用于加湿器的双干烧保护电路的工作方法，其特征在于，所述第一设定时间值及所述第二设定时间值的范围均为80～120ms；
所述第一设定次数为大于等于10次；
所述第二设定次数为大于等于15次。
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