CN207991690U

CN207991690U - 油烟净化机的uv－c紫外线强度检测电路

Info

Publication number: CN207991690U
Application number: CN201820452291.1U
Authority: CN
Inventors: 张子向; 邓自周; 方道林; 宋东方
Original assignee: Henan Jia Yubao Kitchen Equipment Co Ltd
Current assignee: Henan Jia Yubao Kitchen Equipment Co Ltd
Priority date: 2018-04-02
Filing date: 2018-04-02
Publication date: 2018-10-19
Anticipated expiration: 2028-04-02

Abstract

本实用新型涉及一种油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路；该检测电路含有紫外线传感器、单片机、第一运算放大器、第二运算放大器、三极管和指示灯，紫外线传感器安装在油烟净化机的UV－C紫外线灯发光面的前方，指示灯安装在油烟净化机的面板上，紫外线传感器的正极与第一运算放大器的反相输入端连接，第一运算放大器的输出端与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的输出端与单片机的紫外线强度信号输入端连接，单片机的指示灯控制信号输出端通过三极管与指示灯连接；本实用新型能实时、准确地检测油烟净化机的UV－C紫外线灯发出的光强度，并将检测结果通过指示灯显示出来提醒用户注意，其功能强、生产成本低。

Description

油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路

（一）、技术领域：

本实用新型涉及一种紫外线强度检测电路，特别涉及一种油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路。

（二）、背景技术：

目前，随着我国经济的不断发展，人民生活水平不断提高，来自厨房的油烟污染也越来越严重，这些油烟中含有大量挥发性的颗粒，为防止其对人体产生伤害，通常通过油烟机将其排出室外。然而，这些油烟进入大气中又会污染环境，为解决这个问题，一些油烟机中增加了油烟净化处理功能，如：申请号为201710968828.X的专利申请中公开了“蒸汽油烟分离式一体化厨房污染空气处理系统”，该系统采用伞骨式油烟屏蔽分离器结合蒸汽对油烟进行前期的油烟分离，往后面排的基本上都是烟，再经过滤网过滤然后经过紫外线灯管照射和静电油烟净化器对烟进行反复的多次处理，最后再经过活性炭进行空气净化处理，排出的烟气基本上无色、无味、无害。该油烟净化处理系统中采用紫外线对烟进行消毒灭菌，紫外线是指波长在200nm～380nm之间的太阳光线,其包括3类：UV－A波长为315nm～380nm，UV－B波长为280nm～315nm，UV－C波长200nm～280nm，到达地球表面的太阳光线（290nm～2000nm）中紫外线约占13％,其中，UV－A占97％,UV－B占3％,UV－C接近于0，对人皮肤损伤的只有UV－A、UV－B，真正具有杀菌作用的是UV－C波紫外线,尤以波长254nm左右的紫外线最佳，紫外线可以杀灭各种微生物,包括细菌繁殖体、芽胞、分支杆菌、病毒、真菌、立克次体和支原体等,具有广谱性，通过特殊工艺制成的UV－C紫外线灯,可用来消毒灭菌。现有UV－C紫外线灯有石英杀菌灯、高硼玻璃灯等，不同材料制造的紫外线灯成本和性能也不一样,高硼玻璃灯紫外光强度很容易衰减,它点灯数百小时后，其紫外光强度就大幅下降,降到初始时的50%-70%，当照度下降到50%时，其消毒灭菌性能就会降低很多，这时就应更换UV－C紫外线灯，而现有油烟净化机中却没有对UV－C紫外光强度的检测。

（三）、实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路，该检测电路能实时、准确地检测油烟净化机的UV－C紫外线灯发出的光强度，并将检测结果通过指示灯显示出来提醒用户注意，其功能强、生产成本低。

本实用新型的技术方案：

一种油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路，含有紫外线传感器、单片机、第一运算放大器、第二运算放大器、三极管和指示灯，紫外线传感器安装在油烟净化机的UV－C紫外线灯发光面的前方，指示灯安装在油烟净化机的面板上，紫外线传感器的正极与第一运算放大器的反相输入端连接，紫外线传感器的负极接地，第一运算放大器的正相输入端接地，第一运算放大器的反相输入端和输出端之间接有串联在一起的第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻的连接点通过第三电阻接地，第一电阻和第二电阻的连接点还通过电容接第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的输出端通过第四电阻与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的反相输入端通过第五电阻接地，第二运算放大器的反相输入端和输出端之间接有电位器，第二运算放大器的输出端与单片机的紫外线强度信号输入端连接，单片机的指示灯控制信号输出端通过第六电阻与三极管的基极连接，三极管的发射极接地，三极管的基极和发射极之间并接有第七电阻，三极管的集电极通过第八电阻与指示灯的一端连接，指示灯的另一端接电源；三极管为NPN型三极管。

该油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路还含有数据存储器，数据存储器的串行数据口与单片机的串行数据口连接。

单片机的型号为：STM32F103RBT6；指示灯为LED 指示灯；数据存储器的型号为：W25Q64BVSIG。

第一运算放大器为高精度宽带运算放大器。

第一运算放大器的型号为：SGM8521，其工作电压 3.3V～5.0V，模拟量输出，响应波长 200nm～370nm；第二运算放大器的型号为：LM358。

紫外线传感器的型号为：GUVA-S12SD，其在大约 365nm(UV-A) 和 320nm(UV-B)有很好的响应截止性能，因此不需要滤波器。

该UV－C紫外线强度检测电路的工作原理如下：

紫外线传感器检测油烟净化机的UV－C紫外线灯发出的光强度，把采集到的微弱电信号变化（MV等级）送入第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器和第二运算放大器采用单电源供电，第一电阻、第二电阻、第三电阻和电容组成误差补偿电路，微小信号经第一运算放大器放大后输出，经过第四电阻送入第二运算放大器的正相输入端，第五电阻和电位器组成第二运算放大器的误差校正电路，微小信号经过第一运算放大器、第二运算放大器放大后输送入单片机的紫外线强度信号输入端，紫外线强度信号输入端的电压会随着紫外线强度的增加而增大，通过单片机程序将该电压值与数据存储器中的数据（数据存储器中预先已写入测试好的数据）比较：当电压信号正常时，单片机的指示灯控制信号输出端输出高电平，点亮指示灯(常亮）；如果UV－C紫外线灯管老化，紫外线强度降低，电压信号不正常，单片机的指示灯控制信号输出端输出脉冲电平，指示灯闪烁，提醒用户更换UV－C紫外线灯管。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型采用紫外线传感器检测油烟净化机的UV－C紫外线灯发出的光强度，然后将检测到的信号发送给单片机，单片机根据接收到的信号判断UV－C紫外光的强度是否下降了，如没有下降，就使指示灯常亮，如下降到一定程度，就使指示闪烁，提醒用户油烟净化机的UV－C紫外线灯管老化了，要更换灯管，确保油烟净化机排出的气体达到环保标准，方便了用户的使用。

2、本实用新型采用紫外线传感器、运算放大器、三极管等器件进行UV－C紫外线强度检测，不仅检测准确、可靠，而且电路简单、生产成本低。

（四）、附图说明：

图1为油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路的原理示意图之一；

图2为油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路的原理示意图之二。

（五）、具体实施方式：

参见图1～图2，图中，油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路含有紫外线传感器D1、单片机U4、第一运算放大器U1、第二运算放大器U3A、三极管Q5和指示灯D9，紫外线传感器D1安装在油烟净化机的UV－C紫外线灯发光面的前方，指示灯D9安装在油烟净化机的面板上，紫外线传感器D1的正极与第一运算放大器U1的反相输入端IN－连接，紫外线传感器D1的负极接地，第一运算放大器U1的正相输入端IN+接地，第一运算放大器U1的反相输入端IN－和输出端OUT之间接有串联在一起的第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1和第二电阻R2的连接点通过第三电阻R7接地，第一电阻R1和第二电阻R2的连接点还通过电容C2接第一运算放大器U1的反相输入端IN－，第一运算放大器U1的输出端OUT通过第四电阻R5与第二运算放大器U3A的正相输入端IN+连接，第二运算放大器U3A的反相输入端IN－通过第五电阻R9接地，第二运算放大器U3A的反相输入端IN－和输出端之间接有电位器R11，第二运算放大器U3A的输出端与单片机U4的紫外线强度信号输入端PA4连接，单片机U4的指示灯控制信号输出端PA0通过第六电阻R33与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的基极和发射极之间并接有第七电阻R35，三极管Q5的集电极通过第八电阻R28与指示灯D9的一端连接，指示灯D9的另一端接电源；三极管Q5为NPN型三极管。

该油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路还含有数据存储器U6，数据存储器U6的串行数据口（DIO、CLK、DO、CS）通过电阻（R29、R30、R32、R34）与单片机U4的串行数据口（PB8、PB6、PB5、PB4）连接。

单片机U4的型号为：STM32F103RBT6；指示灯D9为LED 指示灯；数据存储器U6的型号为：W25Q64BVSIG。

第一运算放大器U1为高精度宽带运算放大器。

第一运算放大器U1的型号为：SGM8521，其工作电压 3.3V～5.0V，模拟量输出，响应波长 200nm～370nm；第二运算放大器U3A的型号为：LM358。

紫外线传感器D1的型号为：GUVA-S12SD，其在大约 365nm(UV-A) 和 320nm(UV-B)有很好的响应截止性能，因此不需要滤波器。

该UV－C紫外线强度检测电路的工作原理如下：

紫外线传感器D1检测油烟净化机的UV－C紫外线灯发出的光强度，把采集到的微弱电信号变化（MV等级）送入第一运算放大器U1的反相输入端IN－，第一运算放大器U1和第二运算放大器U3A采用单电源+5V供电，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R7和电容C2组成误差补偿电路，微小信号经第一运算放大器U1放大后输出，经过第四电阻R5送入第二运算放大器U3A的正相输入端IN+，第五电阻R9和电位器R11组成第二运算放大器U3A的误差校正电路，微小信号经过第一运算放大器U1、第二运算放大器U3A放大后输送入单片机U4的紫外线强度信号输入端PA4，紫外线强度信号输入端PA4的电压（最大电压是2V～3V，在紫外线强度较低时，电压为0.01V～0.1V）会随着紫外线强度的增加而增大，通过单片机U4程序将该电压值与数据存储器U6中的数据（数据存储器中预先已写入测试好的数据）比较：当电压信号正常时，单片机U4的指示灯控制信号输出端PA0输出高电平，点亮指示灯D9(常亮）；如果UV－C紫外线灯管老化，紫外线强度降低，电压信号不正常，单片机U4的指示灯控制信号输出端PA0输出脉冲电平，指示灯D9闪烁，提醒用户更换UV－C紫外线灯管。

Claims

1.一种油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路，含有紫外线传感器和单片机，其特征是：还含有第一运算放大器、第二运算放大器、三极管和指示灯，紫外线传感器安装在油烟净化机的UV－C紫外线灯发光面的前方，指示灯安装在油烟净化机的面板上，紫外线传感器的正极与第一运算放大器的反相输入端连接，紫外线传感器的负极接地，第一运算放大器的正相输入端接地，第一运算放大器的反相输入端和输出端之间接有串联在一起的第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻的连接点通过第三电阻接地，第一电阻和第二电阻的连接点还通过电容接第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的输出端通过第四电阻与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的反相输入端通过第五电阻接地，第二运算放大器的反相输入端和输出端之间接有电位器，第二运算放大器的输出端与单片机的紫外线强度信号输入端连接，单片机的指示灯控制信号输出端通过第六电阻与三极管的基极连接，三极管的发射极接地，三极管的基极和发射极之间并接有第七电阻，三极管的集电极通过第八电阻与指示灯的一端连接，指示灯的另一端接电源；三极管为NPN型三极管。

2.根据权利要求1所述的油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路，其特征是：还含有数据存储器，数据存储器的串行数据口与单片机的串行数据口连接。

3.根据权利要求2所述的油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路，其特征是：所述单片机的型号为：STM32F103RBT6；指示灯为LED 指示灯；数据存储器的型号为：W25Q64BVSIG。

4.根据权利要求1所述的油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路，其特征是：所述第一运算放大器为高精度宽带运算放大器。

5.根据权利要求4所述的油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路，其特征是：所述第一运算放大器的型号为：SGM8521；第二运算放大器的型号为：LM358。

6.根据权利要求1所述的油烟净化机的UV－C紫外线强度检测电路，其特征是：所述紫外线传感器的型号为：GUVA-S12SD。