SU1687254A1

SU1687254A1 - Device for determining dustiness of vacuum cleaner filters

Info

Publication number: SU1687254A1
Application number: SU894707488A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Савустьянов; Василий Афанасьевич Левушкин; Андрей Анатольевич Нелепов; Михаил Иванович Хенов; Игорь Васильевич Чечин
Original assignee: Киевское научно-производственное объединение "Веста"
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 1991-10-30

Abstract

Изобретение относитс к пылеубороч- ной технике и может быть использовано дл индикации запыленности фильтров как в бытовых пылесосах,так и в пылеуборочной технике дл производственных условий. Цель изобретени - повышение надежности работы за счет улучшени помехозащищенности . В устройстве дл определени запыленности фильтров пылесоса датчик степени запыленности выполнен в виде последовательно соединенных измерительного шунта, выпр мител , сглаживающего фильтра, порогового блока с регулируемым порогом срабатывани и ключевого элемента , при этом вход датчика включен по- следовательно с корной обмоткой электродвигател пылесоса, а индицирующий элемент выполнен в виде светодиода и подключен к выходу ключевого элемента. Включение измерительного шунта последовательно с корной обмоткой электродвигател пылесоса обеспечивает большее относительное изменение напр жени на нем при запылении фильтра, что позвол ет повысить чувствительность всего устройства в целом. Запыленность фильтров пылесоса приводит к уменьшению напр жени на входе сглаживающего фильтра (который позвол ет в значительной мере сгладить вли ние помехи). Пороговый блок с регулируемым порогом срабатывани фиксирует изменение напр жени на своем входе с высокой чувствительностью, точно определ момент запыленности фильтров пылесоса. Открывающийс при этом ключевой элемент пропускает ток через индицирующий элемент, который сигнализирует о необходимости чистки фильтров пылесоса. 2 ил. у Ё О 00 VI iThe invention relates to a dust-harvesting technique and can be used to indicate the dustiness of filters in household vacuum cleaners as well as in dust-harvesting machinery for production conditions. The purpose of the invention is to improve reliability by improving noise immunity. In the device for determining the dust content of the vacuum cleaner filters, the dust degree sensor is made as a series-connected measuring shunt, a rectifier, a smoothing filter, a threshold unit with an adjustable response threshold and a key element, while the sensor input is connected in series with the main winding of the vacuum motor, and indicating the element is designed as an LED and is connected to the output of the key element. Turning on the measuring shunt in series with the core winding of the vacuum cleaner motor provides a greater relative change in the voltage across it when the filter is dusting, which makes it possible to increase the sensitivity of the device as a whole. The dust content of the vacuum cleaner filters reduces the voltage at the input of the smoothing filter (which significantly reduces the effect of interference). A threshold unit with an adjustable trigger threshold captures the change in voltage at its input with high sensitivity, accurately determining the dustiness point of the vacuum cleaner filters. The key element thus opened passes a current through the indicating element, which signals the need to clean the filters of the vacuum cleaner. 2 Il. YO O 00 VI i

Description

Изобретение относитс к уборочной технике и может быть использовано дл индикации запыленности фильтров как в бытовых пылесосах, так и в пылеуборочной технике дл производственных условий .The invention relates to harvesting machinery and can be used to indicate the dustiness of filters in household vacuum cleaners and in dust removal equipment for production conditions.

Цель изобретени - повышение надежности работы путем улучшени помехоза- 5 щищенности.The purpose of the invention is to improve reliability by improving noise immunity.

На фиг. 1 представлена структурна схема устройства дл определени запыленности фильтров пылесоса; на фиг. 2 - его принципиальна электрическа схема.FIG. 1 shows a block diagram of a device for determining the dust content of vacuum cleaner filters; in fig. 2 - its basic electrical circuit.

Устройство дл определени запыленности фильтров пылесоса содержит датчик 1 степени запыленности фильтров (фиг. 1) и индицирующий элемент2. Датчик 1 степени запыленности состоит из последовательно соединенных измерительного шунта 3. выпр мител 4, сглаживающего фильтра 5, порогового блока 6 с регулируемым порогом срабатывани и ключепого элемента 7. Измерительный шунт 3 подключен к истонику питани электродвигател последовательно с его корной 8 и статорной 9 обмотками, Выпр митель 4 входными клеммами 10 и 11 подключен параллельно измерительному шунту, а выходными - к сглаживающему фильтру 5. Измерительный шунт 3 может быть выполнен в виде проволочного сопротивлени , представл ющего собой сопротивление активного характера. Сглаживающий фильтр 5 выполнен о виде параллельно включенных конденсатора 12 (фиг. 2) и резистора 13. Пороговый блок б содержит транзистор 14 типа n-p-п, транзистор 15 типа p-n-р, потенциометр 16 и резисторы 17-21. Ключевой элемент выполнен в виде транзистора 22 типа p-n-р и резистора 23 и вл етс выходным каскадом датчика 1,A device for determining the dust content of the filters of the vacuum cleaner contains a sensor 1 of the degree of dustiness of the filters (FIG. 1) and an indicating element 2. The sensor of 1 degree of dustiness consists of a measuring shunt 3. connected in series. Straightener 4, a smoothing filter 5, a threshold unit 6 with an adjustable response threshold, and a key element 7. Measuring shunt 3 is connected to the power supply of the electric motor in series with its root 8 and stator 9 windings, The rectifier is connected by 4 input terminals 10 and 11 in parallel to the measuring shunt, and the output to the smoothing filter 5. Measuring shunt 3 can be made in the form of wire resistance, active resistance. The smoothing filter 5 is made of the form of a parallel-connected capacitor 12 (Fig. 2) and a resistor 13. The threshold unit b contains a transistor 14 of type n-p-p, a transistor 15 of type p-n-p, potentiometer 16 and resistors 17-21. The key element is designed as a p-n-p type transistor 22 and a resistor 23, and is an output stage of sensor 1,

Положительный выход выпр мител 4 через резистор 17 соединен с базой транзй- стора 14, а через резистор 20 - с коллектором транзистора 15, базой транзистора 22 и чорез резистор 21 пыходит на офицатель- ный пыход выпр мител . Коллектор транзистора 14 через резистор 1В подключен к базе транзистора 15, его эмиттер через резистор 19 - к минусу источника питани , а через потенциометр 16 (с помощью которого регулируют порог срабатывани порогового блока) - к плюсу источника питани . Эмиттеры транзисторов 15, 22 подключены к плюсу источника. Коллектор транзистора 22 через резистор 23 и индицирующий элемент 2, выполненный в виде светодиода, подсоединен к минусу источника питани ,The positive output of the rectifier 4 through the resistor 17 is connected to the base of the transistor 14, and through the resistor 20 to the collector of the transistor 15, the base of the transistor 22 and the chores resistor 21 pushes to the rectifier of the rectifier. The collector of transistor 14 is connected via a resistor 1B to the base of transistor 15, its emitter through resistor 19 to the minus of the power source, and through potentiometer 16 (with which the threshold of the threshold unit is adjusted) to the positive power source. The emitters of transistors 15, 22 are connected to the source plus. The collector of the transistor 22 through a resistor 23 and the indicating element 2, made in the form of an LED, is connected to the minus of the power source,

Устройстпо дл определени запыленности фильтров пылесоса работает следующим образом.A device for determining the dust content of the vacuum cleaner filters works as follows.

При подаче электропитани на статор- ную 9 и корную 8 обмотки электродвигател пылесоса его корь начинает вращатьс и приводит во вращение колесо вентил тора (не показано), При чистых фильтрах пылесоса воздушный поток беспреп тственно проходит через них, попадает на полости колеса и, пройд полость электродвигател , выбрасываетс очищенным от пыли в окружающее пространство. Перекачиваемый электродвигателем поток воздуха нагружает колесо вентил тора и жестко св занный с ним корь электродвигател . При увеличении запыленности фильтров поток воздуха, поступающий на лопасти колеса вентил тора, уменьшаетс и меньше нагружает лопасти колеса. Тормоз щийWhen power is applied to the stator 9 and the root 8 windings of a vacuum cleaner's electric motor, its measles begins to rotate and causes the fan wheel (not shown) to rotate. With clean vacuum cleaner filters, the air flow passes through them freely, gets into the cavities of the wheel and passes through the cavity the motor is thrown free of dust into the surrounding space. The air flow pumped by an electric motor loads the fan wheel and the electric motor measles that is rigidly connected with it. As the dust content of the filters increases, the air flow entering the fan blades of the fan decreases and loads the wheel blades less. Braking

момент уменьшаетс , вследствие чего уменьшаетс нагрузка на корь электродвигател , э следовательно, и ток через последовательно подключенные к источпику питани статорнуга 9, корную 0 обмотки электродвигател пылесоса и измерительный шунт 3. Подводимое напр жение питани электродпигател остаетс посто нным, его падение иа обмотках 8, 9the moment decreases, as a result of which the load on the electric motor is reduced, and consequently, the current through the stator-box 9 connected in series to the power supply, the main winding of the vacuum motor and the measuring shunt 3. The applied voltage of the power of the electric sheath remains constant, its fall and the windings 8, 9

0 электродвигател и шунте 3 пропорционально их сопротивлению и проход щему через них току. Однако с уменьшением тока увеличиваетс частота вращени кор и ЭДС самоиндукции на корной обмотке 8,0 electric motor and shunt 3 is proportional to their resistance and the current passing through them. However, with a decrease in the current, the rotation frequency of the core and the emf of self-induction on the root winding 8,

5 котора компенсирует изменение падени напр жени на этой обмотке. Поэтому с нее управл ющий сигнал, характеризующий запыленность фильтра, получить трудно. На измерительном шунте 3, обладающем ак0 тивным сопротивлением электрическому току, полученное изменение падени напр жени , вызванное уменьшением нагрузки в результате запыленности фильтров пылесоса, имеет относительно большую ве5 личину и используетс дл дальнейшего преобразовани .5 which compensates for the change in voltage drop across this winding. Therefore, it is difficult to obtain a control signal characterizing the dustiness of the filter from it. On measuring shunt 3, which has an active resistance to electric current, the resulting change in voltage drop caused by a decrease in load due to the dustiness of the filters of a vacuum cleaner has a relatively large value and is used for further conversion.

При включении пылесоса, когда фильтры не запылены, подлежащий контролю выходной сигнал с измерительного шунта 3When the vacuum cleaner is turned on, when the filters are not dusty, the output signal from the measuring shunt 3 is monitored

0 поступает на клеммы 10, 1 входа выпр мител 4, далее выпр мленный выпр мителем 4 и сглаженный фильтром 5 сигнал через резистор 17 поступает на базу транзистора 14. Транзистор 14 открываетс , так как ве5 личина поступившего cm нала превышает напр жение на эмиттере транзистора, заданное делителем напр жени , состо щим из потенциометра 16 и резистора 19. Открываетс также транзистор 15, так как минус0 goes to the terminals 10, 1 of the input of the rectifier 4, then rectified by the rectifier 4 and the signal smoothed by the filter 5 goes through the resistor 17 to the base of the transistor 14. Transistor 14 opens because the value of the incoming cm1 exceeds the voltage on the emitter of the transistor, set by a voltage divider consisting of a potentiometer 16 and a resistor 19. Transistor 15 also opens, since minus

0 источника питани через резистор 19, коллекторную цепь транзистора 14, резистор 18 поступает на базу транзистора 15. Плюс источника питани через коллекторную цепь транзистора 15 поступает на базу0 of the power source through the resistor 19, the collector circuit of the transistor 14, the resistor 18 enters the base of the transistor 15. Plus the power source through the collector circuit of the transistor 15 enters the base

5 транзистора 22 обратной проводимости, закрывает его, и включенный в коллекторную цепь транзистора светодиод 2 не светитс , В этом состо нии устройство находитс до тех пор. пока амплитуда сигна0 ла, поступающего на базу транзистора 14, не уменьшитс до значени , заданного с помощью потенциометра 16 порогом срабатывани и соотвотстгзующего сигналу с шунта 3 при запыленных фильтрах пылесо5 са. В момент, когда амплигудэ входного сигнала будет HI-- . напр жени порога срабатывани , транзистор 14 закрываетс , прекращаетс ток в его коллекторной цепи, ол гэщийс одновременно током базы транзистора 15, и он также закрываетс .5 of the reverse conduction transistor 22, closes it, and the LED 2 connected to the collector circuit of the transistor does not light up. In this state, the device remains until then. until the signal amplitude arriving at the base of transistor 14 is reduced to the value set with a potentiometer 16 by a response threshold and corresponding to the signal from shunt 3 with dusty dust filters. At the moment when the amplitude of the input signal is HI--. the tripping threshold voltage, the transistor 14 is closed, the current in its collector circuit is stopped, it is simultaneously at the same time the base current of the transistor 15, and it also closes.

Обща точка подключени резисторов 20 и 21 соединена с базой транзистора 22. При уменьшении оеличины входного сигнала на базе транзистора 22 по вл етс минусовой потенциал, привод щий к открытию транзистора. Его коллекторный ток,протекал через резистор 23 и светодиод 2, создает на них падение напр жени . Падение напр жени на участке эмиттер - коллектор транзистора 22 резко уменьшаетс и светодиод рко слетитс , так как ток через него будет ограничивать только резистор 23, Это значит, что фильтры пылесоса необходимо чистить. Когда это будет выполнено , процессы в устройстве будут протекать в обратном пор дке, светодиод 2 гаснет.The common connection point of resistors 20 and 21 is connected to the base of transistor 22. As the input signal decreases at the base of transistor 22, a minus potential appears leading to the opening of the transistor. Its collector current, flowing through the resistor 23 and the LED 2, creates a voltage drop across them. The voltage drop across the emitter-collector section of transistor 22 is sharply reduced and the LED will flash brightly, since only resistor 23 will limit the current through it. This means that the vacuum cleaner filters need to be cleaned. When this is done, the processes in the device will proceed in reverse order, LED 2 goes out.

Данное устройство дл определени запыленности фильтров пылесоса позвол ет повысить чувствительность измерител кThis device for determining the dust content of the vacuum cleaner filters makes it possible to increase the sensitivity of the meter to

сигналу, более точно определить момент запыленности фильтров пылесоса, исключитьsignal, more accurately determine the time of dust filters vacuum cleaner, exclude

вли ние на индицирующий элемент бро0influence on the display element bro0

5five

00

сков напр жени сети, искрени щеток электродвигател . В конечном итоге повышаетс надежность работы устройства.network voltage, electric motor brushes. Ultimately, the reliability of the device is improved.

Claims

Apparatus of the Invention A device for determining the dust content of a vacuum cleaner filter, comprising a dust degree sensor associated with the windings of a vacuum cleaner electric motor, and an indicating element, characterized in that, in order to improve reliability by improving noise immunity, the filter degree of dust content of filters is in the form of serially connected measuring shunt, straightener, smoothing filter, threshold unit with adjustable trigger threshold and a key element, while the measuring shunt f The filter is connected in series with the motor windings, and the indicating element is connected to the output of the key element.

1

v “s

I