CN208952190U - 基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，该控制装置包括油烟机控制器，以及与所述油烟机控制器连接的信号放大器、数模转换器、风机控制电路和供电电源模块；还包括电极传感器，设置在油烟机通风管道中间位置，所述电极传感器依次通过所述信号放大器和所述数模转换器连接至所述油烟机控制器，用于实时采集油烟气体颗粒产生的交变电流信号值；还包括与所述风机控制电路连接并用于抽出油烟机通风管道中油烟气体的风机，所述风机与油烟机通风管道密封连通；所述油烟机控制器，根据所述交变电流信号值，驱动所述风机动作。本实用新型具有设计科学、实用性强、灵敏度高、节能降噪和绿色环保的优点。

Description

基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置

技术领域

本实用新型涉及油烟机控制技术领域，具体的说，涉及了一种基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置。

背景技术

日常烹饪产生的油烟包含黏性气体颗粒和有害气体成分。因此，吸油烟机已经成为家庭中越来越不缺少的厨房电器之一。油烟机工作原理为通过风机使炉灶上方空间形成一定的负压区，进而将厨房内的油烟吸收、过滤、净化后排至室外。

目前，现有技术中的吸油烟机在使用过程中，气敏传感器的表面易被油污污染，导致检测灵敏度大大降低，出现油烟浓度较高，风机也不能自动运转的情况；维护频繁，有的甚至需要更换电子元件，给用户带来极大不便。另外，市场上的吸油烟机大都是在用户选定的档位下工作，当烹饪模式改变时，若未能及时切换档位容易造成大量油烟气体逸出，影响油烟机的除烟效果。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、灵敏度高、节能降噪和绿色环保的基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，包括油烟机控制器，以及与所述油烟机控制器连接的信号放大器、数模转换器、风机控制电路和供电电源模块；

还包括电极传感器，设置在油烟机通风管道中间位置，所述电极传感器依次通过所述信号放大器和所述数模转换器连接至所述油烟机控制器，用于实时采集油烟气体颗粒产生的交变电流信号值；

还包括与所述风机控制电路连接并用于抽出油烟机通风管道中油烟气体的风机，所述风机与油烟机通风管道密封连通；

所述油烟机控制器，根据所述交变电流信号值，驱动所述风机动作。

基于上述，所述风机控制电路包括整流桥、开关继电器K1、开关继电器K2、开关继电器K3、蜂鸣器、电阻R1、电阻R2、电阻R3和DC直流电源；所述开关继电器K1一端连接至零线N，另一端连接至火线L和所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K2一端连接至零线N，另一端通过所述电阻R1连接至火线L和所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K3一端连接至零线N，另一端依次通过所述电阻R2和所述电阻R3连接至火线L和所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K4一端连接至零线N，另一端通过所述蜂鸣器连接至所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K5一端连接至零线N，另一端连接至接地端；所述DC直流电源的正接线端和负接线端，分别连接至所述整流桥的引脚；所述开关继电器K1、所述开关继电器K2、所述开关继电器K3、所述开关继电器K4和所述开关继电器K5的控制线圈分别与所述油烟机控制器的引脚相连。

基于上述，所述电极传感器采用棒状结构的接触式电极传感器。

基于上述，所述电极传感器采用环状结构的非接触式电极传感器。

基于上述，所述电极传感器长度为40-100mm，径向尺寸为4-10mm。

基于上述，所述电极传感器长度为60mm，径向尺寸为6mm。

基于上述，本实用新型还包括与所述油烟机控制器相连的显示屏和LED照明光源。

基于上述，本实用新型还包括与所述油烟机控制器相连的无线通信模块，所述无线通信模块与移动终端通讯互联。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型提供了一种基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，该控制装置包括油烟机控制器，以及与所述油烟机控制器连接的信号放大器、数模转换器、风机控制电路和供电电源模块；还包括电极传感器，设置在油烟机通风管道中间位置，所述电极传感器依次通过所述信号放大器和所述数模转换器连接至所述油烟机控制器，用于实时采集油烟气体颗粒产生的交变电流信号值；还包括与所述风机控制电路连接并用于抽出油烟机通风管道中油烟气体的风机，所述风机与油烟机通风管道密封连通；所述油烟机控制器，根据所述交变电流信号值，驱动所述风机动作，通过风机控制电路对风机转速进行控制，不仅可以减少油烟机的空载损耗与噪声污染，而且提高了油烟机的除烟效果，满足了消费者对节能降噪、绿色环保以及智能家居的追求；

综上所述，本实用新型具有设计科学、实用性强和灵敏度高的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的电极传感器安装示意图。

图3是本实用新型的风机控制电路的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如附图1和附图2所示，一种基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，它包括油烟机控制器，以及与所述油烟机控制器连接的信号放大器、数模转换器、风机控制电路和供电电源模块；

还包括电极传感器，设置在油烟机通风管道中间位置，所述电极传感器依次通过所述信号放大器和所述数模转换器连接至所述油烟机控制器，用于实时采集油烟气体颗粒产生的交变电流信号值；

还包括与所述风机控制电路连接并用于抽出油烟机通风管道中油烟气体的风机，所述风机与油烟机通风管道密封连通；

所述油烟机控制器，根据所述交变电流信号值，驱动所述风机动作。

具体的，所述电极传感器采用棒状结构的接触式电极传感器，或者环状结构的非接触式电极传感器。电极的电荷感应空间灵敏度主要受其轴向位置和径向位置影响，所述电极传感器长度为40-100mm，径向尺寸为4-10mm。特别的，所述电极传感器长度为60mm，径向尺寸为6mm。所述电极传感器利用垫圈和螺母固定于油烟机的通风管道的中间位置，当有油烟通过时，所述电极传感器检测油烟气体颗粒流经电极，引起感应电荷的运动，通过屏蔽线缆将实时采集的交变电流信号传输至所述信号放大器和所述数模转换器，所述信号放大器将所述电极传感器上产生的交变电流进行放大处理，所述数模转换器将其转换为模拟信号，传送至所述油烟机控制器。

油烟颗粒属于不同种类的有机混合物，其内部化学组份和自由电荷的约束力均不同。这些油烟气体颗粒在油烟机通风管道中流动的过程中，油烟气体颗粒互相摩擦，使得颗粒表面附有不同的电量，这些带电的油烟颗粒流经所述电极传感器的电极时，引起电极表面的感应电荷量的变化，电极表面的电荷量随着油烟颗粒浓度的变化而变化，采集所述电极传感器的电极表面上的交变电流信号，该交变电流信号值与油烟浓度成正比，这就是交流耦合式电荷感应法油烟浓度检测技术。因此，可以通过检测油烟通道内电极表面的电荷量，反应油烟气体浓度的高低。电荷感应法只对运动的颗粒产生反应，对于静态的颗粒或者堆积于电极的颗粒具有免疫性，本控制装置具有灵敏度高、结构简单、免维护的优点。

具体的，所述油烟机控制器采用义隆电子股份有限公司生产的EM78系列OTP型单片机。所述信号放大器型号为MCP6032，所述数模转换器的型号为ADA4870。

本实用新型还包括与所述油烟机控制器相连的显示屏和LED照明光源，所述显示屏用于显示风机的工作状态，所述LED照明光源用于提供光源。

本实施例的工作过程为：所述电极传感器实时采集油烟气体颗粒产生的交变电流信号值，所述信号放大器将所述交变电流信号值进行放大处理后，通过所述数模转换器转换为模拟信号，并传输至所述油烟机控制器；所述油烟机控制器，根据所述交变电流信号值，驱动所述风机动作，抽出油烟机通风管道中油烟气体。

实施例2

本实施与实施例1的区别在于：本实施例给出了一种风机控制电路的具体实施方式，如附图3所示，所述风机控制电路包括整流桥、开关继电器K1、开关继电器K2、开关继电器K3、蜂鸣器、电阻R1、电阻R2、电阻R3和DC直流电源；所述开关继电器K1一端连接至零线N，另一端连接至火线L和所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K2一端连接至零线N，另一端通过所述电阻R1连接至火线L和所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K3一端连接至零线N，另一端依次通过所述电阻R2和所述电阻R3连接至火线L和所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K4一端连接至零线N，另一端通过所述蜂鸣器连接至所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K5一端连接至零线N，另一端连接至接地端；所述DC直流电源的正接线端和负接线端，分别连接至所述整流桥的引脚。所述开关继电器K1-K5的控制线圈分别与所述油烟机控制器的引脚相连。

所述开关继电器K1闭合时，油烟风机的档位处于高速档，油烟风机高速运转，将油烟气体颗粒快速吸出；当所述开关继电器K2闭合时，油烟风机的档位处于中高速档；当所述开关继电器K3闭合时，油烟风机的档位处于低速档；当所述开关继电器K4闭合时，油烟风机的档位处于报警档，发出警报，需手动或者遥控解除报警；当所述开关继电器K5闭合时，油烟风机的档位处于初始档，此时油烟风机不工作。

本实施例的工作过程为：所述风机设置不同的运行档位；

所述油烟机控制器根据所述交变电流信号值，驱动所述风机以不同的档位运行。

具体的，所述风机设置3种运行档位：初始档、工作档和报警档；

当空气中存在油烟时，所述电极传感器的感应电极实时采集到的交变电流信号值从初始值开始增加；

当所述交变电流信号值的变化值，在单位时间内大于预设变化值时，所述油烟机控制器驱动所述风机以初始档位运行；所述预设变化值为单位时间内交变电流信号值变化的数值，表示交变电流信号值变化的快慢；

随着油烟浓度的不断变化，所述电极传感器的感应电极实时采集到的交变电流信号值也发生变化；

当所述电极传感器的感应电极实时采集到的交变电流信号值上升至不同的电流区间时，所述油烟机控制器驱动所述风机以不同的工作档位运行；

当所述电极传感器的感应电极实时采集到的交变电流信号值，在单位时间内的电流值变化值大于2倍的所述预设变化值时，所述油烟机控制器驱动所述风机启动报警档；所述油烟机控制器判定油锅处于干烧状态，油烟机控制器驱动所述风机越过其他档位，启动报警档，并发出警报，此时需手动或者遥控解除报警；

当所述电极传感器的感应电极实时采集到的交变电流信号值为零时，说明空气中不存在油烟，所述油烟机控制器驱动所述风机档位以初始档运行10s后停止运行。

具体的，所述工作档包括低速档、中高速挡和高速挡；

若所述电极传感器的感应电极实时采集到的交变电流信号值大于第一预设值小于第二预设值时，所述风机以低速档运行；

若所述电极传感器的感应电极实时采集到的交变电流信号值大于所述第二预设值小于第三预设值时，所述风机以中高速挡运行；

若所述电极传感器的感应电极实时采集到的交变电流信号值大于所述第三预设值小于第四预设值时，所述风机以高速挡运行；

其中，所述第一预设值、所述第二预设值、所述第三预设值、所述第四预设值依次增大。

实施例3

本实施与实施例1的区别在于：本装置还包括与所述油烟机控制器相连的无线通信模块，所述无线通信模块与移动终端通讯互联。所述无线通信模块用于将报警信息传输给用户的移动终端通讯，及时通知到用户。

具体的，所述无线通信模块采用WiFi无线通信模块、GPRS无线通信模块、zigbee无线通信模块或者Bluetooth无线通信模块。

具体的，所述移动终端为智能手机或者平板电脑。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，其特征在于：包括油烟机控制器，以及与所述油烟机控制器连接的信号放大器、数模转换器、风机控制电路和供电电源模块；

还包括电极传感器，设置在油烟机通风管道中间位置，所述电极传感器依次通过所述信号放大器和所述数模转换器连接至所述油烟机控制器，用于实时采集油烟气体颗粒产生的交变电流信号值；

还包括与所述风机控制电路连接并用于抽出油烟机通风管道中油烟气体的风机，所述风机与油烟机通风管道密封连通；

所述油烟机控制器，根据所述交变电流信号值，驱动所述风机动作。

2.根据权利要求1所述的基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，其特征在于：所述风机控制电路包括整流桥、开关继电器K1、开关继电器K2、开关继电器K3、蜂鸣器、电阻R1、电阻R2、电阻R3和DC直流电源；所述开关继电器K1一端连接至零线N，另一端连接至火线L和所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K2一端连接至零线N，另一端通过所述电阻R1连接至火线L和所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K3一端连接至零线N，另一端依次通过所述电阻R2和所述电阻R3连接至火线L和所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K4一端连接至零线N，另一端通过所述蜂鸣器连接至所述整流桥的一个引脚；所述开关继电器K5一端连接至零线N，另一端连接至接地端；所述DC直流电源的正接线端和负接线端，分别连接至所述整流桥的引脚；所述开关继电器K1、所述开关继电器K2、所述开关继电器K3、所述开关继电器K4和所述开关继电器K5的控制线圈分别与所述油烟机控制器的引脚相连。

3.根据权利要求1所述的基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，其特征在于：所述电极传感器采用棒状结构的接触式电极传感器。

4.根据权利要求1所述的基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，其特征在于：所述电极传感器采用环状结构的非接触式电极传感器。

5.根据权利要求3或4所述的基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，其特征在于：所述电极传感器长度为40-100mm，径向尺寸为4-10mm。

6.根据权利要求3或4所述的基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，其特征在于：所述电极传感器长度为60mm，径向尺寸为6mm。

7.根据权利要求5所述的基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，其特征在于：还包括与所述油烟机控制器相连的显示屏和LED照明光源。

8.根据权利要求5所述的基于交流耦合式电荷感应法的油烟机控制装置，其特征在于：还包括与所述油烟机控制器相连的无线通信模块，所述无线通信模块与移动终端通讯互联。