CN206166816U - 智能马桶控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能马桶控制器，旨在提供一种能够进行预热的智能马桶控制器，解决了不够节能，并且不能进行预热的问题，其技术方案要点是包括设置于坐圈上的加热器，加热器连接第一电源用以加热，第一电源的供电回路上连接有常开继电器，常开继电器的线圈一端连接有第二电源，常开继电器的另一端连接有驱动电路，驱动单元用以感应人体靠近时并输出相应的信号以驱动常开继电器得电，加热器的供电回路上还串联有过热切断供电回路的切断模块，达到了节能、预热、自动控制的效果。

Description

智能马桶控制器

技术领域

本实用新型涉及智能家具设备技术领域，特别涉及智能马桶控制器。

背景技术

智能马桶拥有许多特别的功能：如臀部清净、下身清净、移动清净、坐圈保温、暖风烘干、自动除臭、静音落座等等。最方便的是，除了可以通过按钮面板来进行操作，还专门设有遥控装置以实现这些功能。

公开(公告)号为CN202167826U的中国专利公开了一种智能电子马桶控制器的漏电及过温保护控制电路，包括单片机、过温保护器件、漏电检测器件、漏电模块电源、漏电信号处理器件以及断电保护器件；单片机与过温保护器件连接，漏电检测器件与漏电信号处理器件连接，漏电信号处理器件还与漏电模块电源和断电保护器件连接；漏电模块电源以及断电保护器分别与交流电源连接；漏电检测器件具有零序电流互感器，交流电源从零序电流互感器中穿过。

但是现有的产品中，市场上的坐圈保温功能都是在人体久坐之后才开始进行加热，因此在刚开始接触的时候就会使人体感觉一阵寒意，也有采用一直通电进行保温的技术来保证坐圈保持一定温度，但是此方式耗电较大，不符合节能环保的理念，对于上述矛盾，需要一个新的方案进行解决。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供能够进行预热的智能马桶控制器。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能马桶控制器，包括设置于坐圈上的加热器，所述加热器连接第一电源用以加热，所述第一电源的供电回路上连接有常开继电器，所述常开继电器的线圈一端连接有第二电源，常开继电器的另一端连接有驱动电路，所述驱动电路用以感应人体靠近时并输出相应的信号以驱动常开继电器得电，所述加热器的供电回路上还串联有过热切断供电回路的切断模块。

通过上述方案，由于加热器的电源是受控于常开继电器，所以当人体靠近驱动电路的时候，驱动电路就使得常开继电器的常开触点闭合，此时接通加热器的电源，加热器进行加热，只有有人体靠近的时候，坐圈上的加热器就进行加热，从而达到预热的目的，而当人体离开的时候，就断开第一电源的供电，从而实现加热器停止加热，节约电能，由上可知，此电路结构实现了预热的目的；另外，在加热过程中，如果温度过高，则通过切断模块实现对温度的检测，并在过温时切断加热器的供电回路，实现停止加热，从而提高人体的体验。

作为本实用新型的具体方案可以为：所述驱动电路包括，感应人体距离并输出电平信号的热释电红外传感器，用以信号传递的光电耦合器，所述光电耦合器的阳极连接热释电红外传感器的输出端，光电耦合器的阴极接地，光电耦合器的集电极连接继电器的线圈，光电耦合器的发射极接地。

通过上述方案，热释电红外传感器可以检测人体的靠近距离，在一定的距离范围内，有人体靠近，则输出高电平，从而使得光电耦合器触发，继而使得常开继电器的常开触点闭合，实现自动控制加热器的加热或停止加热。

作为本实用新型的具体方案可以为：所述切断模块为热保护器。

通过上述方案，采用热保护器电路结构简单，并且市场上应用广泛，容易购买使用，并且结合上述结构，可以实现在加热过程中温度过高的时候可以直接加热器的供电回路，从而起到了过流保护的作用，电路使用更加安全可靠。

作为本实用新型的具体方案可以为：所述切断模块包括将环境温度转换为模拟信号的感温单元，提供基准信号的基准单元，接收模拟信号和基准信号并进行比较处理以输出电平信号的比较器，接收电平信号并受控断开加热器供电回路的开关单元。

通过上述方案，通过感温单元进行温度检测，然后通过基准单元进行采集基准阈值，通过比较器可以更加快速的判断出温度是否超出阈值，从而可以更加快速的提高过温切断的速度。

作为本实用新型的具体方案可以为：所述基准单元包括第三电阻和可调电阻，所述第三电阻的一端用以连接第三电源，第三电阻的另一端连接可调电阻一端，可调电阻另一端接地，可调电阻与第三电阻之间的节点用以输出基准信号至比较器的同相端。

通过上述方案，由于此基准单元的电路结构简单，因此便于生产制造，简化了加工步骤，并且通过可调电阻进行电位的调节，实现了基准信号大小的调节，满足不同用户的安全要求。

作为本实用新型的具体方案可以为：所述感温单元包括第一电阻和NTC电阻，所述第一电阻的一端用以连接第一电源，第一电阻的另一端连接NTC电阻一端，NTC电阻的另一端接地，第一电阻和NTC电阻之间的节点用以输出模拟信号至比较器的反相端。

通过上述方案，NTC电阻为负温度系数的电阻，即：电阻的阻值随温度的升高而降低。由此电路结构可知，当温度升高的时候，感温单元输出的模拟信号的电压也随之降低，从而可以使得比较器在比较的时候保证在温度过高时输出高电平。

作为本实用新型的具体方案可以为：所述比较器的反相输入端还串联有第二电阻，比较器的输出端还串联有第四电阻。

通过上述方案，第二电阻和第四电阻可以使得线路上的电流起到缓冲的作用，避免了过流现象的发生。

作为本实用新型的具体方案可以为：所述常开继电器的线圈上还并联有续流二极管。

通过上述方案，续流二极管是并联在线圈的两端，线圈在通过电流时会在其两端产生感应电动势，当电流消失时其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压；当反向电压高于原件的反向击穿电压时会把原件如光电耦合器造成损坏，因而续流二极管并联在线两端当流过线圈中的电流消失时线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉，从而保护了电路中的其它原件的安全。

作为本实用新型的具体方案可以为：所述热释电红外传感器还通过按键连接第三电源。

通过上述方案，通过按键可以对热释电红外传感器的使用情况进行控制，在长期不使用的时候可以直接断开热释电红外传感器的电源，从而可以提高热释电红外传感器的使用寿命。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：实现人靠近的时候就开始预热，避免上厕所时皮肤接触坐圈时突然间的冰冷感觉，在温度过高的时候直接切断加热器，从而实现过热保护，与此同时实现了有效的节能。

附图说明

图1为实施例1的电路结构图；

图2为实施例2的主电路结构图；

图3为实施例2的切断模块的电路图。

图中1、加热器；2、第一电源；3、常开继电器；4、第二电源；5、驱动电路；6、热保护器；7、热释电红外传感器；8、光电耦合器；9、感温单元；R1、第一电阻；10、NTC电阻；11、基准单元；R3、第三电阻；Rp、可调电阻；12、比较器；13、开关单元；R2、第二电阻；R4、第四电阻；D1、续流二极管；14、按键；15、第三电源。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：如图1所示，一种智能马桶控制器，包括设置于坐圈上的加热器1(坐圈图中未示意)，加热器1可以为热电阻丝器件。加热器1连接第一电源2用以加热，第一电源2可以为220V交流电。第一电源2的供电回路上连接有常开继电器3，常开继电器3的线圈一端连接有第二电源4，第二电源4可以为12V电源，常开继电器3的另一端连接有驱动电路5，驱动电路5用以感应人体靠近时并输出相应的信号以驱动常开继电器3得电，加热器1的供电回路上还串联有过热切断供电回路的切断模块。继电器的线圈上还并联有续流二极管D1。续流二极管D1是并联在线圈的两端，线圈在通过电流时会在其两端产生感应电动势，当电流消失时其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压；当反向电压高于原件的反向击穿电压时会把原件如光电耦合器8造成损坏，因而续流二极管D1并联在线两端当流过线圈中的电流消失时线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉，从而保护了电路中的其它原件的安全。

驱动电路5包括，感应人体距离并输出电平信号的热释电红外传感器7，用以信号传递的光电耦合器8，光电耦合器8的阳极连接热释电红外传感器7的输出端，光电耦合器8的阴极接地，光电耦合器8的集电极连接继电器的线圈，光电耦合器8的发射极接地。热释电红外传感器7还通过按键14连接第三电源15。

按键14是用来控制热释电红外传感器7的工作的第三电源15，其中内置有电阻R11和电容C11，由此可以实现在不使用的情况下断开第三电源15，节约电能。热释电红外传感器7包括壳体、光学滤镜、场效应管Q11和热释电元件（PZT1、PZT2）；壳体上设有通孔，光学滤镜卡接于通孔中；场效应管Q11和热释电元件位于热释电红外传感器7的壳体内部；热释电元件耦接于场效应管Q11的栅极和地端之间。通过光学滤镜感应外部热辐射。光学滤镜的主要作用是只允许波长在10μm左右的红外线(人体发出的红外线波长)通过，而将灯光、太阳光及其他辐射滤掉，以抑制外界的干扰。红外感应源通常由两个串联或者并联的热释电元件组成，这两个热释电元件的电极相反，环境背景辐射对两个热释电元件几乎具有相同的作用，使其产生的热释电效应相互抵消，输出信号接近为零。一旦有人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元件接收，由于角度不同，两片热释电元件接收到的热量不同，热释电能量也不同，不能完全抵消，经处理电路处理后输出控制信号。热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面电荷的现象。热释电红外传感器7由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有△T的变化时，热释电效应会在两个电极上产生电荷△Q，即在两电极之间产生一微弱的电压△V。由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管Q1进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷△Q会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，△T=O，传感器无输出。人体或者体积较大的动物都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10μm左右的红外线，当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅耳透镜滤光片增强后聚集到红外感应源(热释电元件)上，红外感应源在接收到人体红外辐射时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，进而产生△T并将△T向外围电路输出，后续电路经检测处理后就能产生生物人员检测信号。其使用上，感应到人体后输出高电平，没有人体靠近输出低电平，其输出的高低电平信号在图1中表示为S。

此热释电红外传感器7为现有技术，可以从市场上进行选购，其中各个元器件都封装在外壳内，在本实施例中可以选用RD-624热释电红外传感器等其他型号的热释电红外传感器。

工作原理：由于加热器1的电源是受控于常开继电器3，所以当人体靠近驱动电路的时候，热释电红外传感器7可以检测人体的靠近距离，在一定的距离范围内，有人体靠近，则输出高电平，从而使得光电耦合器8触发，继而使得常开继电器3的常开触点闭合，实现自动控制加热器1的加热或停止加热，从而达到预热的目的，而当人体离开的时候，就断开第一电源2的供电，从而实现加热器1停止加热，节约电能，由上可知，此电路结构实现了预热的目的；另外，在加热过程中，如果温度过高，则通过切断模块实现对温度的检测，并在过温时切断加热器1的供电回路，实现停止加热，从而提高人体的体验。

切断模块为热保护器6，采用市场上的一种型号为TB02的热保护器6或是KSD类型的。采用热保护器6电路结构简单，并且市场上应用广泛，容易购买使用，并且结合上述结构，可以实现在加热过程中温度过高的时候可以直接加热器1的供电回路，从而起到了过流保护的作用，电路使用更加安全可靠。

实施例2：与实施例1的区别在于：切断模块包括将环境温度转换为模拟信号的感温单元9，提供基准信号的基准单元11，接收模拟信号和基准信号并进行比较处理以输出电平信号的比较器12，接收电平信号并受控断开加热器1供电回路的开关单元13。比较器12的反相输入端还串联有第二电阻R2，比较器12的输出端还串联有第四电阻R4。开关单元13如图3所示，具有常闭继电器KM2，通过此常闭继电器KM2来控制过温切断第一电源2的供电回路。

基准单元11包括第三电阻R3和可调电阻Rp，第三电阻R3的一端用以连接第三电源15，第三电阻R3的另一端连接可调电阻Rp一端，可调电阻Rp另一端接地，可调电阻Rp与第三电阻R3之间的节点用以输出基准信号至比较器12的同相端。

感温单元9包括第一电阻R1和NTC电阻10，第一电阻R1的一端用以连接第一电源2，第一电阻R1的另一端连接NTC电阻10一端，NTC电阻10的另一端接地，第一电阻R1和NTC电阻10之间的节点用以输出模拟信号至比较器12的反相端。

工作原理：通过感温单元9进行温度检测，然后通过基准单元11进行采集基准阈值，通过比较器12可以更加快速的判断出温度是否超出阈值，从而可以更加快速的提高过温切断的速度。

由于此基准单元11的电路结构简单，因此便于生产制造，简化了加工步骤，并且通过可调电阻Rp进行电位的调节，实现了基准信号大小的调节，满足不同用户的安全要求。NTC电阻10为负温度系数的电阻，即：电阻的阻值随温度的升高而降低。由此电路结构可知，当温度升高的时候，感温单元9输出的模拟信号的电压也随之降低，从而可以使得比较器12在比较的时候保证在温度过高时输出高电平。第二电阻R2和第四电阻R4可以使得线路上的电流起到缓冲的作用，避免了过流现象的发生。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种智能马桶控制器，包括设置于坐圈上的加热器(1)，所述加热器(1)连接第一电源(2)用以加热，其特征是：所述第一电源(2)的供电回路上连接有常开继电器(3)，所述常开继电器(3)的线圈一端连接有第二电源(4)，常开继电器(3)的另一端连接有驱动电路(5)，所述驱动电路（5）用以感应人体靠近时并输出相应的信号以驱动常开继电器(3)得电，所述加热器(1)的供电回路上还串联有过热切断供电回路的切断模块。

2.根据权利要求1所述的智能马桶控制器，其特征是：所述驱动电路(5)包括，感应人体距离并输出电平信号的热释电红外传感器(7)，用以信号传递的光电耦合器(8)，所述光电耦合器(8)的阳极连接热释电红外传感器(7)的输出端，光电耦合器(8)的阴极接地，光电耦合器(8)的集电极连接继电器的线圈，光电耦合器(8)的发射极接地。

3.根据权利要求2所述的智能马桶控制器，其特征是：所述切断模块为热保护器(6)。

4.根据权利要求2所述的智能马桶控制器，其特征是：所述切断模块包括将环境温度转换为模拟信号的感温单元(9)，提供基准信号的基准单元(11)，接收模拟信号和基准信号并进行比较处理以输出电平信号的比较器(12)，接收电平信号并受控断开加热器(1)供电回路的开关单元(13)。

5.根据权利要求4所述的智能马桶控制器，其特征是：所述基准单元(11)包括第三电阻(R3)和可调电阻(Rp)，所述第三电阻(R3)的一端用以连接第三电源(15)，第三电阻(R3)的另一端连接可调电阻(Rp)一端，可调电阻(Rp)另一端接地，可调电阻(Rp)与第三电阻(R3)之间的节点用以输出基准信号至比较器(12)的同相端。

6.根据权利要求5所述的智能马桶控制器，其特征是：所述感温单元(9)包括第一电阻(R1)和NTC电阻(10)，所述第一电阻(R1)的一端用以连接第一电源(2)，第一电阻(R1)的另一端连接NTC电阻(10)一端，NTC电阻(10)的另一端接地，第一电阻(R1)和NTC电阻(10)之间的节点用以输出模拟信号至比较器(12)的反相端。

7.根据权利要求4所述的智能马桶控制器，其特征是：所述比较器(12)的反相输入端还串联有第二电阻(R2)，比较器(12)的输出端还串联有第四电阻(R4)。

8.根据权利要求1所述的智能马桶控制器，其特征是：所述常开继电器（3）的线圈上还并联有续流二极管(D1)。

9.根据权利要求2所述的智能马桶控制器，其特征是：所述热释电红外传感器(7)还通过按键(14)连接第三电源(15)。