CN204290799U - 一种电动喷雾调速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电动喷雾调速器，包括控制单元、输入单元、稳压单元、放大单元以及电机,所述控制单元为单片机MCU,该单片机提供控制电机转动的PWM信号以及接收输入单元输入的控制指令，所述稳压单元由电源提供电压并电性连接控制单元,为控制单元工作提供稳定电压，所述电机由电源直接供电驱动，所述输入单元设置为编码器，该编码器电性连接所述控制单元，提供调节速度的指令，所述放大单元包括放大控制信号的MOS管及保护电阻，MOS管放大从控制单元输出PWM信号，利用PWM信号的占空比，实现对电机的调速。本实用新型的喷雾调速器，能实现不同速率大小的喷雾以及“点”喷，喷雾调速器使用寿命长，操作便利、效果优异。

Description

一种电动喷雾调速器

技术领域

本实用新型涉及农用设备领域，尤其是一种电动喷雾调速器。

背景技术

电动喷雾调速器广泛运用于农用喷雾器、农用施肥机、割草机等农用设备。传统的调速器采用碳膜电位器、时基或运放集成电路附加部份外围电路组成占空比可调的脉冲信号发生器，该脉冲信号经过放大电路放大后驱动直流电机，通过调节脉冲信号发生器的占空比来实现电机速度的变化。传统的调速器采用了碳膜电位器作为输入元件，而电位器一般采用的碳膜结构，电位器碳膜稍微磨损后，调速器性能就变得很不稳定，恶劣的工作环境也严重影响电位器的使用，调速器使用寿命不长；同时，采用这种电路结构的电动喷雾调速器功能的扩展性受到很大的限制，如果要扩展不同的功能电路结构会变得比较复杂；另外，采用电位器调速的电动喷雾调速范围受到限制，调速器的调速范围最大值无法达到直通状态，如果需要达到直通状态只能再接一个辅助开关，直接短接喷雾器的调速端，如此会造成接线复杂，也不方便喷雾器的使用。

实用新型内容

本实用新型的解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种电动喷雾调速器，该电动喷雾调速器调速范围广，功能多样，使用寿命长。

本实用新型采取的技术方案如下：一种电动喷雾调速器，包括控制单元、输入单元、稳压单元、放大单元以及电机，所述控制单元为单片机MCU,该单片机提供控制电机转动的PWM信号以及接收输入单元输入的控制指令，所述稳压单元由电源提供电压并电性连接控制单元,为控制单元工作提供稳定电压，所述电机由电源直接供电驱动，所述输入单元设置为编码器，该编码器电性连接所述控制单元，提供调节速度的指令，所述放大单元包括放大所述控制单元输出的电机转动控制信号的MOS管及连接MOS管栅极到地的保护电阻，从控制单元输出端输出的PWM信号控制MOS管通断，利用放大PWM信号的占空比，实现对电机的调速。

作为对上述方案的进一步阐述:

在上述方案中，所述电机的连接端口的两端还设置有续流二极管，抑制电机的反向电流，保护控制单元不受电机反向电流的损坏。

在上述方案中，所述输入单元的编码器还设置有按压开关，按压开关可在不掉电状态下实现关断、缓启动以及重新开启电机。

在上述方案中，一种电动喷雾调速器还包括电性连接稳压单元和控制单元的LED指示单元，该LED指示单元可指示喷雾器的工作状态。

在上述方案中，一种电动喷雾调速器还包括一电压检测电路，该电压检测电路通过检测电源电压，避免电源工作在欠压状态，从而影响电源的使用寿命。

在上述方案中，一种电动喷雾调速器还包括一过流检测电路，该过流检测电路电性连接在控制单元和放大单元之间，检测电机工作时的电流，防止过流而烧坏电机及调速器。

在上述方案中，一种电动喷雾调速器还包括一热保护检测电路，该热保护检测电路检测所述放大单元的MOS管及续流二极管，使放大单元有效的工作，从而喷雾器工作正常。

在上述方案中，一种电动喷雾调速器还包括一声音报警装置，该声音报警装置在电机异常及电源异常时提供声音报警，保证所述调速器的正常使用。

在上述方案中，所述控制单元还电性连接一显示组件，该显示组件可显示包括所述调速器的工作状态、报警情况、电机转速值、电源电压值及电机电流值。

在上述方案中，所述电机为有刷直流电机。

本实用新型的有益效果在于：通过设置编码器和单片机连接，利用软件控制电机任意速度的转动，控制喷雾的速率，采用本新型调速器的喷雾器可实现任意速度的喷雾，可实现调速器最大值调速，并能实现“点喷”,暂停、缓启动及自动关机功能，喷雾器的使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型主电路示意图结构图。

图2是本实用新型带LED指示的实施例电路示意图。

图3是本实用新型带电压检测的实施例电路示意图。

图4是本实用新型带显示、过流检测、报警的实施例电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。   

根据图1-图4显示了本实用新型的实施例,一种电动喷雾调速器，包括控制单元、输入单元、稳压单元、放大单元以及优选的有刷直流电机M，控制单元的单片机MCU控制芯片IC2提供控制电机M转动的PWM信号以及接收输入单元输入的控制指令，稳压单元包括由稳压芯片IC1滤波电容C1和C3，优选增加滤波电容C2及C4，同时在稳压芯片IC1之间设置反向二极管D2，电源E提供电压并有稳压单元稳压，提供控制单元工作的稳定电压，所述输入单元设置为编码器EN，该编码器EN为电性连接所述控制单元，提供调节速度的指令，尤其要说明的是，此编码器EN为本申请人在此之前已申请的“一种单步输出四分之一脉冲的编码器（申请号：CN201420263867.1）”，所述放大单元包括放大控制单元输出的电机转动控制信号的MOS管及连接MOS管栅极到地的保护电阻R6，所述电机M电机一端直接与电源E的一端相连结，另一端经MOS放大管连接到电源E的另一端构成驱动回路，从控制单元输出端输出的PWM信号经放大单元放大，控制MOS管通断，PWM信号的占空比为MOS管的通断比，此占空比决定了连接电机M两端的平均电压的大小即决定电机转动的电流的大小，实现对电机M的转速的控制，相应的控制喷雾器的速度，需要说明的是，通过PWM信号控制MOS管通断，则可实现电机M的最大值转速转动，调节PWM信号占空比为1，此时电机M两端加载的电压平均值为最大，即电压的最大值，此时电机M转速最快，实现“直通”。

如图1-4所示，电机M的连接端口的两端还设置有续流二极管D3，抑制电机M转动过程中产生的反向电流，防止烧毁控制单元、稳压单元;输入单元的编码器EN还设置有按压开关功能，正常喷雾状态下，按压一次编码器EN，可以关闭喷雾器，设定的时间之内再按压一次编码器EN，可以重新缓启动喷雾器到关闭前的状态，而设定时间之后，喷雾器自动进入关闭状态，不能再通过按压编码器EN启动喷雾器了，这样可以防止存放及运输过程中误启动喷雾器的情况发生；喷雾器控制单元，程序设置有“工作计时器”，在正常工作的状态下，必需在预设的时间内操作喷雾器，如：调速操作、暂停操作、重新缓启动操作，如果在预设的时间内进行操作喷雾器的任何一项操作，“工作计时器”将自动“归零”，如果预设的时间内没有进行任何一项操作，“工作计时器”时间到自动关闭喷雾器，这有利于运输、存放过程中误启动喷雾器一直到蓄电池耗尽损坏蓄电池的情况发生。

如图2-4所述，电动喷雾调速器还包括LED指示单元，该LED指示单元与稳压单元和控制单元IC2电性连接，包括LED灯和连接到控制单元IC2的IO口的电阻R4，LED指示单元可指示喷雾的工作状态，喷雾器工作点亮指示灯，关机时关闭指示灯。

如图3-4，电动喷雾调速器还包括一电压检测电路，该电压检测电路包括两分压电阻R1和R2以及滤波电容C5，电源电压通过电阻R1和R2分压，通过检测R2两端电压，利用单片机IC2的A/D转换器，可以实时的检测出电源E电压值，据此可增设电源低电压提示、低电压保护功能。电源电压低于设定值时，LED闪烁提示电源电压不足，并可以用软件设定不同的电源低电压提示阀值、电源低电压保护阀值，更好有效的使用电源、保护电源、延长蓄电池的使用寿命。

如图4 ，电动喷雾调速器还包括过流检测电路、热保护检测电路、声音报警装置以及显示组件，过流检测电路包检测芯片IC3、电阻R7、R8、R9以及C6、C7，并电性连接在控制单元和放大单元之间，检测电机工作时的电流，防止过流而烧坏电机及MOS管；热保护检测电路包括上拉电阻R3和检测用热敏电阻RT,检测功率元件即放大电路的MOS管及续流管的工作温度值状态，尤其要说明的是实际电路结构中，MOS管、续流二极管D3及热敏电阻RT安装在同一个散热片上，并反馈给控制单元IC2，控制放大单元有效的工作，从而使电机工作正常；声音报警装置包括蜂鸣器SP、驱动三极管BG以及连接控制单元IC2和驱动三极管BG的R5，控制单元在检测到电机异常及电源异常时提供声音报警，保证调速器的正常使用；显示组件为一显示屏DS，可显示调速器的工作状态、报警情况、电机转速值、电源电压值及电机电流值。

 本新型在实施时, 以单片机为核芯，编码器作为输入元件，有刷直流电机为响应单元，根据实际使用要求写入必要的程序到单片机，由单片机产生占空比可调的脉冲信号，用编码器及按钮的输入信号作为指令输入，单片机产生的脉冲信号经过放大电路放大后驱动直流电机，单片机根据编码器或按钮输入的参数值自动产生相应占空比的脉冲信号来改变电机速度；将编码器按压开关信号引入到单片机，可以实现按压暂停功能、再按缓启动功能，这个功能的实现对农业生产的点喷带来极大的便利性，电机停止工作时单片机设置成掉电模式可以最大限度的减少耗电量；将热敏电阻、续流二极管、MOS管安装在同一散热片上，同时热敏电阻输入到单片机的输入脚，可以实现过热保护功能；将电源电压值引入单片机，经程序计算可以实时跟进电源电压，可以实现电源低电压保护功能；将电机工作电流取样输入到单片机，可以实现过载过流保护、故障警告、故障停机等功能；将蜂鸣器、LED、显示屏接到单片机的输出口，可实现警告、工作状态提示、自动关机、辅助关机等功能。

以上所述并非对本新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本新型的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电动喷雾调速器，其特征在于：包括控制单元、输入单元、稳压单元、放大单元以及电机，所述控制单元为单片机MCU,该单片机提供控制电机转动的PWM信号以及接收输入单元输入的控制指令，所述稳压单元由电源提供电压并电性连接所述控制单元,为控制单元工作提供稳定电压，所述电机由电源直接供电驱动，所述输入单元设置为编码器，该编码器电性连接所述控制单元，提供调节速度的指令，所述放大单元包括放大控制信号的MOS管及保护电阻，MOS管放大从控制单元输出PWM信号，利用放大后PWM信号的占空比，实现对电机的调速。

2.根据权利要求1所述的一种电动喷雾调速器，其特征在于：所述电机的连接端口的两端还设置有续流二极管，抑制电机的反向电流，保护控制单元和稳压单元。

3.根据权利要求1所述的一种电动喷雾调速器，其特征在于：还包括电性连接稳压单元和控制单元的LED指示单元，该LED指示单元可指示喷雾器的工作状态。

4.根据权利要求1所述的一种电动喷雾调速器，其特征在于：还包括一电压检测电路，该电压检测电路通过检测电源电压，避免电源工作在欠压状态，从而影响电源的使用寿命。

5.根据权利要求1所述的一种电动喷雾调速器，其特征在于：还包括一过流检测电路，该过流检测电路电性连接在控制单元和放大单元之间，检测电机工作时的电流，防止过流而烧坏电机及调速器。

6.根据权利要求1所述的一种电动喷雾调速器，其特征在于：还包括一声音报警装置，该声音报警装置在电机异常及电源异常时提供声音报警，保证所述调速器的正常使用。

7.根据权利要求1所述的一种电动喷雾调速器，其特征在于：还包括一热保护检测电路，该热保护检测电路检测包括所述放大单元的MOS管及续流二极管，使放大电路及续流二极管有效的工作。

8.根据权利要求1所述的一种电动喷雾调速器，其特征在于：所述控制单元还电性连接一显示组件，该显示组件可显示包括所述调速器的工作状态、报警情况、电机转速值、电源电压值及电机电流值。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种电动喷雾调速器，其特征在于：所述输入单元的编码器还设置有按压开关，按压开关可在不掉电状态下实现关断、缓启动以及重新开启电机。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的一种电动喷雾调速器，其特征在于：所述电机为有刷直流电机。