CN203492673U - 一种智能关机面条机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能关机面条机，包括微处理器、电源电路、功能输入电路和驱动控制电路，所述电源电路与微处理器电连接，所述功能输入电路与微处理器信号连接，所述微处理器与驱动控制电路电连接并可输出控制信号，还包括可实时检测电机电流或者转速大小的运行状态检测装置，所述运行状态检测装置与微处理器连接，所述微处理器可向驱动控制电路输出关闭电机的控制信号使电机停止。运行状态检测装置实时检测电机的电流或者转速，根据电机的电流或者转速信号微处理器可以智能判断挤面是否完成，在适当的时候停止电机，避免了电能的浪费和电机的损耗，也不会出现挤面未完成而电机已经停止的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及面条机的智能控制技术领域，特指一种能够智能关机的面条机。
背景技术
传统的面条机由机械开关控制，机器搅面和挤面的过程都需要手工控制机械开关来完成，这种传统的有人看守型的面条机在使用上的不便是显而易见的，为此有工程师研发了电子类的面条机，其工作原理是由单片机接收模式命令之后按照预存的程序控制面条机动作，整个工作时间由单片机定时程序控制，但面条机的挤面过程却有如下问题：当面少时，挤面已经完成但单片机定时未完成，机器会一直空转直到定时完成才停止工作，这会造成电能浪费和机器损耗；当面多时，单片机定时已经完成，机器停止工作，但搅拌杯中还有多余面粉未挤出，用户还需再次操作，给用户造成不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种智能关机面条机，能够智能判断面条机挤面是否完成，适时的停止面条机工作。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种智能关机面条机，包括电控板和电机，所述电控板具有微处理器、电源电路、功能输入电路和驱动控制电路，所述功能输入电路与微处理器信号连接并可输入信号，所述微处理器与驱动控制电路电连接并可输出控制信号，所述的电源电路经驱动控制电路与电机电连接并可提供电压，还包括可实时检测电机电流或者转速大小的运行状态检测装置，所述运行状态检测装置与微处理器连接并可输出电机电流或转速大小的信号，所述微处理器可根据电机电流或转速大小的信号向驱动控制电路输出关闭电机的控制信号使电机停止。
为说明本实用新型工作原理，首先给出两个物理公式，公式1：T= F×R
其中F为电机输出的驱动力和面条机内的面的重量成正比关系，T为电机输出的转矩，R为电机负载的转动半径。
公式2：电机功率公式P=U×I=n×K×T
其中U为电机工作电压，I为电机工作时流经的电流，n为电机转速，K为常数，T是电机输出的转矩。
在面条机挤面的过程中，随着面被不断挤出，根据上述两公式，所需要电机输出的转矩下降，电机转速会加大，电机的电流则会减少，因此只要运行状态检测装置实时检测电机的电流或者转速即可通过微处理计算得到面条机内的面的重量，通过计算，当面条机内的面的重量小于等于设定值时，由微处理发送控制信号至驱动控制电路，进而停止电机动作，上述的设定值可以通过实验得到，如此即可以智能判断挤面是否完成，在适当的时候停止电机，避免了电能的浪费和电机的损耗，也不会出现挤面未完成而电机已经停止的情况。
作为优选，所述的驱动控制电路包括了分别接收微处理器控制信号的继电器控制电路和可控硅控制电路，继电器控制电路和可控硅控制电路依次串联于所述电机与所述电源电路之间。继电器控制电路用来切换正负极给电机供电，而可控硅控制电路则直接关断与电源电路的连接。
作为优选，所述运行状态检测装置为电流检测电路，包括一采样电阻，所述的采样电阻接入电机的工作回路，所述采样电阻的输出端经一限流滤波电路连接微处理器。通过采样电阻将电机的工作电流转换为电压信号便于微处理器处理，限流滤波电路则可以保证输送给微处理器的电压信号稳定可靠。
作为优选，所述的采样电阻连接在电源电路之中，其一端连接在电机电路和电源电路的连接点，另一端作输出端。将采样电阻连接在电源电路之中，便于电路设计，优化电路结构。
作为优选，所述的限流滤波电路包括了两个串联的限流电阻和一滤波电容，其中一个限流电阻连接所述的采样电阻的输出端，另一个限流电阻经一钳位二极管后连接所述的微处理器，所述的滤波电容一端接地，另一端连接在所述的两个限流电阻的连接点。由于采样电阻接入了电源电路，需要对限流滤波电路进行钳位才能产生有效电流进而给微处理器输出电压信号。
作为优选，所述的运行状态检测装置为电机转速检测电路，包括一霍尔元件，所述的霍尔元件设置在能够感知所述电机转子转动的位置处并发送电机转速波形至所述的微处理器。
作为优选，所述的运行状态检测装置为电机转速检测电路，包括了由红外发射管和红外接收管组成红外测速器，所述的红外发射管和红外接收管沿着电机转轴的轴向设置并分布在所述电机的风叶两侧，所述的红外接收管发送电机转速波形至所述的微处理器。
作为优选，所述的电源电路包括依次连接的市电电源接口、阻容降压电路、整流电路和稳压电路，所述的稳压电路包括为微处理器提供电压的第一稳压电路和为继电器控制电路提供电压的第二稳压电路，所述的第二稳压电路输入端连接在第一稳压电路的输出端。电源电路同时为继电器控制电路和微处理器同时供电，简化了电路结构。
作为优选，所述的微处理器连接了一蜂鸣器报警电路和/或指示灯电路。通过蜂鸣器电路和指示灯电路均可以提醒用户挤面过程已经完成。
作为优选，所述电机为直流电机，所述的电源电路经一全桥整流电路连接至驱动控制电路。直流电机是现有的面条机常用的电机。
采用上述技术方案后，本实用新型具有如下突出优点：设置了运行状态检测装置实时检测电机的电流或者转速，根据电机的电流或者转速信号微处理器计算得到面条机内的面的重量，进而可以智能判断挤面是否完成，在适当的时候停止电机，避免了电能的浪费和电机的损耗，也不会出现挤面未完成而电机已经停止的情况。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
图1为本实用新型电路结构框图；
图2为本实用新型电源电路电路连接图；
图3为本实用新型实施例1的电路结构框图；
图4为本实用新型实施例1的电源电路和电流检测电路；
图5为本实用新型实施例2的电路结构框图；
图6为本实用新型实施例3的电路结构框图。
具体实施方式
本实用新型涉及一种智能关机面条机，包括电控板和电机，如图1所示，所述电控板具有微处理器、电源电路、功能输入电路和驱动控制电路，所述电源电路与微处理器电连接并可提供电压，所述功能输入电路与微处理器信号连接并可输入信号，所述微处理器与驱动控制电路电连接并可输出控制信号，还包括可实时检测电机电流或者转速大小的运行状态检测装置，所述运行状态检测装置与微处理器连接并可输出电机电流或转速大小的信号，所述微处理器可根据电机电流或转速大小的信号向驱动控制电路输出关闭电机的控制信号使电机停止。
本实用新型的工作原理为：功能输入电路是人机交互用的，由用户输入控制指令，微处理器控制面条机的电机动作，在挤面过程中，运行状态检测装置将电机电流或转速信号发送至微处理器，基于电机的电流或者转速信号，微处理器可以进行判定是否已完成加工，当判定为已加工完成时，微处理器通过驱动控制电路关停电机。由此，本实用新型面条机可以智能判断挤面是否完成，自动在合适的时间关停面条机电机，避免了电能的浪费和电机的损耗，也防止出现挤面未完成而电机已经停止的情况。
参见图2，所述的电源电路包括依次连接的市电电源接口、阻容降压电路1、整流电路2和稳压电路，所述的稳压电路包括为微处理器提供电压的第一稳压电路3和为继电器控制电路提供电压的第二稳压电路4，由于继电器控制电路所需电压V2大于微处理所需的电压V1，为了简化电路，所述的第二稳压电路4输入端连接在第一稳压电路的输出端3。通过阻容降压电路1、整流电路2和稳压电路将市电电源转化为微处理器和继电器控制电路工作电压，如此本实用新型中的微处理器和继电器控制电路由同一电源电路提供电压，优化了电路结构，当然在电源电路中，降压电路的实施方式较多，但是阻容降压电路是较为简单实用的，而整流电路和稳压电路都是成熟的公知技术，在本文中不再赘述。
所述的微处理器连接了一蜂鸣器报警电路和/或指示灯电路。蜂鸣器报警电路和指示灯电路作为图1中的提示电路用来提醒用户挤面已经完成，在实际使用时，蜂鸣器报警电路和指示灯电路可以同时设计，也可以设计二者中的任一个。
实施例1
参见图3，所述运行状态检测装置为电流检测电路，包括一采样电阻R1，所述的采样电阻R1接入电机的工作回路，通过采样电阻R1将电流信号转换为电压信号微处理器处理，但是从电机的工作回路中接出来的电流较大，需要通过限流滤波电路的作用之后才能向微处理器输送有效的稳定的信号。
当电机挤面时，电流检测电路将采集到的电机电流值转化为电压信号输入给微处理器，微处理器通过内部模数转换，将电压模拟值转换为电压数字值。当电机空载运转时，负载电流小，得到的电压模拟值大，转换的电压数字值也大；当电机带载运转时，负载电流大，得到电压模拟值小，转换的电压数字值也小。
经实验计算可以发现，当面条机在挤面时，电机的功率较大，相应电机电流也大。当挤面完成时，电机功率较小，相应电机电流也小。
根据以上研究，在微处理器程序中设定两个固定的Vdm与Tm值，Vdm为负载电流0.25-0.55A对应的数字电压值，Tm为十进制数对应的十六进制数。微处理器通过电流检测电路采集电机负载电流转化的电压信号为V，再经过内部数模转换，得到数字电压值Vd，微处理器在一个市电周期内采集160次电压信号，一共采集5个市电周期(100ms)共800个电压信号值并转化成数字电压值再求平均值得Vdt ，Vdt与Vdm做比较，当Vdt≥Vdm时，计数器T（T最小值为0）加1；当Vdt＜Vdm时，计数器T减1。程序设定当T≥Tm时，微处理器判定当前电机回路电流较小，并持续了设定的时间（例如25秒），面条已挤完，输出控制信号，驱动控制电路关闭，电机停止动作。
参见图4，为了进一步优化电路，所述的采样电阻R1连接在电源电路之中，其一端连接在电机电路和电源电路的连接点，另一端作输出端。所述的限流滤波电路包括了两个串联的限流电阻R2、R3和一滤波电容C1，其中一个限流电阻连接所述的采样电阻的输出端，另一个限流电阻经一钳位二极管D1后连接所述的微处理器，所述的滤波电容一端接地，另一端连接在所述的两个限流电阻的连接点。电阻R1接在电源电路中，其输出端本身的就有一个电压，因此需要钳位二极管D1钳位以保证输向微处理器的电压信号是有效的。
在本实施例中，所述电机为直流电机，面条机电机工作时，搅面和出面均是一个转向，只是方向相反，现有的面条机大多采用直流电机。由于采用直流电机，所述的电源电路经一全桥整流电路5连接至驱动控制电路，通过全桥整流电路5可以得到直流电。
如图3所示，所述的驱动控制电路包括了分别接收微处理器控制信号的继电器控制电路和可控硅控制电路，继电器控制电路和可控硅控制电路依次串联于所述电机与所述电源电路之间，其中继电器控制电路是用来切换正负极给电机供电，而可控硅控制电路则用来直接切断针对电源电路的电路，二者配合使用，保证电路安全运行，其中继电器控制电路的组成包括了电子开关电路Ⅱ和继电器6，电子开关电路Ⅱ的主要部件是三极管接收来自微处理器的控制信号并控制继电器6的开关，可控硅控制电路的组成包括了电子开关电路和可控硅TR1，电子开关电路Ⅰ的主要部件是三极管接收来自微处理器的控制信号并控制可控硅TR1的通断。
实施例2
参见图5，相比实施例1，所述的运行状态检测装置为电机转速检测电路，包括一霍尔元件，所述的霍尔元件设置在能够感知所述电机转子转动的位置处并发送电机转速波形至所述的微处理器，其他部分电路与实施例1相同。霍尔元件是电机测速的常用部件，根据电机转速，微处理器同样可以判断面条机挤面过程是否完成，进而可以智能停止电机动作。
实施例3
参加图6，相比实施例2所述的运行状态检测装置为电机转速检测电路，包括了由红外发射管和红外接收管组成红外测速器，所述的红外发射管和红外接收管沿着电机转轴的轴向设置并分布在所述电机的风叶两侧，所述的红外接收管发送电机转速波形至所述的微处理器。红外发射管和红外接收管也是电机测速的常用部件，根据电机转速，微处理器同样可以判断面条机挤面过程是否完成，进而可以智能停止电机动作。
除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型所附权利要求所定义的范围。
Claims (10)
1.一种智能关机面条机，包括电控板和电机，所述电控板具有微处理器、电源电路、功能输入电路和驱动控制电路，所述电源电路与微处理器电连接并可提供电压，所述功能输入电路与微处理器信号连接并可输入信号，所述微处理器与驱动控制电路电连接并可输出控制信号，其特征在于：还包括可实时检测电机电流或者转速大小的运行状态检测装置，所述运行状态检测装置与微处理器连接并可输出电机电流或转速大小的信号，所述微处理器可根据电机电流或转速大小的信号向驱动控制电路输出关闭电机的控制信号使电机停止。
2.根据权利要求1所述的智能关机面条机，其特征在于：所述的驱动控制电路包括了分别接收微处理器控制信号的继电器控制电路和可控硅控制电路，继电器控制电路和可控硅控制电路依次串联于所述电机与所述电源电路之间。
3.根据权利要求1或2所述的智能关机面条机，其特征在于：所述运行状态检测装置为电流检测电路，包括一采样电阻（R1），所述的采样电阻接入电机的工作回路，所述采样电阻的输出端经一限流滤波电路连接微处理器。
4.根据权利要求3所述的智能关机面条机，其特征在于：所述的采样电阻（R1）连接在电源电路之中，其一端连接在电机电路和电源电路的连接点，另一端作输出端。
5.根据权利要求4所述的智能关机面条机，其特征在于：所述的限流滤波电路包括了两个串联的限流电阻（R2、R3）和一滤波电容（C1），其中一个限流电阻连接所述的采样电阻的输出端，另一个限流电阻经一钳位二极管（D1）后连接所述的微处理器，所述的滤波电容一端接地，另一端连接在所述的两个限流电阻的连接点。
6.根据权利要求1或2所述的智能关机面条机，其特征在于：所述的运行状态检测装置为电机转速检测电路，包括一霍尔元件，所述的霍尔元件设置在能够感知所述电机转子转动的位置处并发送电机转速波形至所述的微处理器。
7.根据权利要求1或2所述的智能关机面条机，其特征在于：所述的运行状态检测装置为电机转速检测电路，包括了由红外发射管和红外接收管组成红外测速器，所述的红外发射管和红外接收管沿着电机转轴的轴向设置并分布在所述电机的风叶两侧，所述的红外接收管发送电机转速波形至所述的微处理器。
8.根据权利要求2所述的智能关机面条机，其特征在于：所述的电源电路包括依次连接的市电电源接口、阻容降压电路、整流电路和稳压电路，所述的稳压电路包括为微处理器提供电压的第一稳压电路和为继电器控制电路提供电压的第二稳压电路，所述的第二稳压电路输入端连接在第一稳压电路的输出端。
9.根据权利要求1任一项所述的智能关机面条机，其特征在于：所述的微处理器连接了一蜂鸣器报警电路和/或指示灯电路。
10.根据权利要求1所述的智能关机面条机，其特征在于：所述电机为直流电机，所述的电源电路经一全桥整流电路（1）连接至驱动控制电路。
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