專利名稱：一種法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及儀器儀表領(lǐng)域，具體涉及ー種在凈水控制器中使用的法拉電容驅(qū)動(dòng)電機(jī)能力檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
如今在生產(chǎn)凈水控制器時(shí)還沒(méi)有ー種裝置來(lái)檢測(cè)法拉電容在斷電情況下驅(qū)動(dòng)電 機(jī)關(guān)閉電磁閥的能力。在ー種浄水器中，三個(gè)電磁閥控制浄水器的產(chǎn)水和沖洗過(guò)程，萬(wàn)一在斷電情況下電磁閥失控，會(huì)造成較大事故。為了確保萬(wàn)無(wú)一失，現(xiàn)急需一種檢測(cè)裝置，在生產(chǎn)凈水控制器時(shí)，對(duì)法拉電容的驅(qū)動(dòng)能力進(jìn)行檢測(cè)，確保斷電時(shí)控制器關(guān)閉水閥，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是g在提供ー種法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，用于凈水控制器生產(chǎn)，利用單片機(jī)、特定的法拉電容充放電檢測(cè)電路，結(jié)合一定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和算法，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)法拉電容驅(qū)動(dòng)能力的檢測(cè)，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，包括5V電源和12V電源，所述5V電源分別連接斷電檢測(cè)電路、充電檢測(cè)電路和放電檢測(cè)電路，所述12V電源依次通過(guò)12V轉(zhuǎn)5V電路和快速充電電路連接到等效負(fù)載，所述斷電檢測(cè)電路通過(guò)第一光電隔離連接至所述12V轉(zhuǎn)5V電路，所述快速充電電路和所述等效負(fù)載之間連接一法拉電容，所述充電檢測(cè)電路和所述放電檢測(cè)電路分別通過(guò)第二光電隔離和第三光電隔離連接到所述快速充電電路，所述斷電檢測(cè)電路、所述充電檢測(cè)電路和所述放電檢測(cè)電路均連接顯示板。進(jìn)ー步的，所述12V電源和所述12V轉(zhuǎn)5V電路之間還設(shè)有一開關(guān)。進(jìn)ー步的，所述斷電檢測(cè)電路、所述充電檢測(cè)電路和所述放電檢測(cè)電路均與所述顯示板中的單片機(jī)連接，所述單機(jī)片連接有四位LED顯示和三位指示燈。進(jìn)ー步的，該裝置電路中包含給測(cè)試系統(tǒng)供電的電源插座CK2和電源插座CK3，其中所述電源插座CK3為+5V直流，供給所述單片機(jī)及顯示板電路；所述電源插座CK2為+12V，供給所述法拉電容充電及斷電測(cè)試。本實(shí)用新型的原理為本實(shí)用新型是法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，該裝置在生產(chǎn)凈水控制器時(shí)檢測(cè)法拉電容在斷電情況下驅(qū)動(dòng)電機(jī)關(guān)閉電磁閥的能力。在ー種浄水器中，三個(gè)電磁閥控制浄水器的產(chǎn)水和沖洗過(guò)程，為了防止在斷電情況下，電磁閥失控而造成事故，利用法拉電容中儲(chǔ)存的能量在斷電情況下關(guān)閉電磁閥。為了確保萬(wàn)無(wú)一失，在生產(chǎn)凈水控制器時(shí)，對(duì)法拉電容的驅(qū)動(dòng)能力進(jìn)行檢測(cè)。本實(shí)用新型的裝置，利用單片機(jī)、特定的法拉電容充放電檢測(cè)電路，結(jié)合一定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和算法，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)法拉電容驅(qū)動(dòng)能力的檢測(cè)，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。法拉電容充放電檢測(cè)電路，該電路完成的功能有[0010]快速充電電路所述快速充電電路中Ul輸出+5V，通過(guò)Rl給法拉電容⑶充電；R1為PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。法拉電容其電容 很大，用常方法規(guī)充較慢，本實(shí)用新型以正溫度系數(shù)的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲代替限流電阻給法拉電容充電，實(shí)現(xiàn)快速充電。充電滿檢測(cè)電路所述充電檢測(cè)電路由R5、G3、R7、U3A、R8、R9、RlO和R12組成。
檢測(cè)是否充電至額定電壓+5V，該電壓是法拉電容在凈水控制器中的工作電壓，至額定電壓后驅(qū)動(dòng)指示燈亮。斷電檢測(cè)電路所述斷電檢測(cè)電路由R4、G2、R3組成，G3是光耦，將法拉電容充放電檢測(cè)電路與單片機(jī)測(cè)試顯示電路隔離開。在測(cè)試系統(tǒng)斷電時(shí)瞬時(shí)輸出ー個(gè)電平給單片機(jī)，用于判斷是否斷電。放電閾值電壓檢測(cè)電路所述放電檢測(cè)電路由R5、G3、R7、U3B、R8、R9、R10和Rll
組成。用于電容放電閾值檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)斷電吋，電容對(duì)模擬控制器工作環(huán)境的特定電阻放電，放電后法拉電容上電壓降低，當(dāng)電壓低于某個(gè)閾值電壓時(shí)，產(chǎn)生ー個(gè)電平信號(hào)送個(gè)單片機(jī)。法拉電容驅(qū)動(dòng)能力測(cè)試方法單片機(jī)根據(jù)收到的兩路電平信號(hào)，測(cè)量法拉電容的放電時(shí)間，從而測(cè)試法拉電容的驅(qū)動(dòng)能力。一路信號(hào)是斷電檢測(cè)電路輸出的電平，當(dāng)該信號(hào)有效時(shí)，表示外界電源斷開，法拉電容開始放電，這時(shí)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)靠法拉電容儲(chǔ)存的電能供電，單片機(jī)在斷開瞬間啟動(dòng)定時(shí)器開始計(jì)吋。當(dāng)另一路電平，即電容放電閾值檢測(cè)電平有效時(shí)，單片機(jī)停止計(jì)時(shí)，根據(jù)計(jì)時(shí)時(shí)間判斷法拉電容的驅(qū)動(dòng)能力，從而決定該法拉電容能否在凈水控制器中使用。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，用于生產(chǎn)時(shí)各批次法拉電容檢測(cè)，安裝到凈水控制器中，確保了斷電時(shí)控制器關(guān)閉水閥，萬(wàn)無(wú)一失。

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)ー步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I :本實(shí)用新型的法拉電容充放電檢測(cè)電路框圖；圖2 :本實(shí)用新型的放電時(shí)間顯示及法指示燈電路框圖；圖3 :本實(shí)用新型法拉電容充放電檢測(cè)電路原理圖。圖4 :本實(shí)用新型放電時(shí)間顯示及法拉電容放電指示燈電路原理圖；圖5 :本實(shí)用新型法拉電容驅(qū)動(dòng)能力測(cè)試方法軟件框圖。圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明1、5V電源，2、12V電源，3、斷電檢測(cè)電路，4、充電檢測(cè)電路，5、放電檢測(cè)電路，6、12V轉(zhuǎn)5V電路，7、快速充電電路，8、等效負(fù)載，9、第一光電隔離，10、第二光電隔離，11、第三光電隔離，12、法拉電容，13、顯示板，14、單片機(jī)，15、四位LED顯示，16、三位指示燈，17、開關(guān)。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。[0025]參見(jiàn)圖I所示，ー種法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，包括5V電源I和12V電源2，所述5V電源I分別連接斷電檢測(cè)電路3、充電檢測(cè)電路4和放電檢測(cè)電路5，所述12V電源2依次通過(guò)12V轉(zhuǎn)5V電路6和快速充電電路7連接到等效負(fù)載8，所述斷電檢測(cè)電路3通過(guò)第一光電隔離9連接至所述12V轉(zhuǎn)5V電路6，所述快速充電電路7和所述等效負(fù)載8之間連接一法拉電容12，所述充電檢測(cè)電路4和所述放電檢測(cè)電路5分別通過(guò)第二光電隔離10和第三光電隔離11連接到所述快速充電電路7，所述斷電檢測(cè)電路3、所述充電檢測(cè)電路4和所述放電檢測(cè)電路5均連接顯示板13。進(jìn)ー步的，所述12V電源2和所述12V轉(zhuǎn)5V電路6之間還設(shè)有ー開關(guān)17。參見(jiàn)圖2所示，進(jìn)ー步的，所述斷電檢測(cè)電路3、所述充電檢測(cè)電路4和所述放電檢測(cè)電路5均與所述顯示板13中的單片機(jī)14連接，所述單機(jī)片14連接有四位LED顯示15和三位指示燈16。 參見(jiàn)圖3、圖4所示，進(jìn)ー步的，該裝置電路中包含給測(cè)試系統(tǒng)供電的電源插座CK2和電源插座CK3，其中所述電源插座CK3為+5V直流，供給所述單片機(jī)14及顯示板13電路；所述電源插座CK2為+12V，供給所述法拉電容12充電及斷電測(cè)試。進(jìn)ー步的，所述法拉電容12在實(shí)際工作時(shí)驅(qū)動(dòng)能力要求法拉電容工作時(shí)安裝在浄水器的控制板上，控制板控制三只電機(jī)，驅(qū)動(dòng)水閥分別用于產(chǎn)水、清洗和反清洗。開(關(guān))水閥時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)動(dòng)球閥轉(zhuǎn)動(dòng)，約6-8秒完成開(夫)水閥過(guò)程，每只電機(jī)驅(qū)動(dòng)水閥的時(shí)間略有不同。電機(jī)參數(shù)工作時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓3. 0-6V,工作電流0. 08-0. 15A。要求法拉電容①直流5V電壓下充滿電荷，在斷電情況下，法拉電容中儲(chǔ)存的能量要保證10秒鐘3. 8V以上(電壓再小輸不出電流)，0.45A電流的驅(qū)動(dòng)能力。②很小的串聯(lián)等效電阻(80m Q以下)，否則會(huì)影響電容驅(qū)動(dòng)電機(jī)的能力。進(jìn)ー步的，所述快速充電電路7中Ul輸出+5V，通過(guò)Rl給法拉電容⑶充電。Rl為PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，當(dāng)電流太大時(shí)，Rl短時(shí)間呈很高的阻杭，電流小時(shí)，能自恢復(fù)為低阻抗。用這種方法能很快將法拉電容充滿電荷。進(jìn)ー步的，所述斷電檢測(cè)電路3由R4、G2、R3組成。G3是光耦，將法拉電容充放電檢測(cè)電路與單片機(jī)測(cè)試顯示電路隔離開。當(dāng)K2接通吋，“斷電檢測(cè)”端為低電平，即圖4中P33為低電平；當(dāng)K2斷開，瞬間“斷電檢測(cè)”端即為高電平，圖4中P33為高電平，圖4中的單片機(jī)根據(jù)P33高電平上升沿啟動(dòng)定時(shí)器。進(jìn)ー步的，所述充電檢測(cè)電路4由R5、G3、R7、U3A、R8、R9、R10、R12組成，當(dāng)法拉電容充滿電荷吋，G3光耦發(fā)光管得到最大電流，G3集電極輸出端得到最低電壓，該電壓由U3A的同相輸入端(U3A第5腳)輸入與反相輸入端(U3A第4腳)的電壓進(jìn)行比較,若小于反相端電壓，則圖I “充電檢測(cè)”輸出端為低電平，否則該端為高電平。調(diào)節(jié)R8+R9與RlO的比值，使得法拉電容CD充滿電荷時(shí)G3集電極電壓比U3A反相輸入端(4腳)略小，“充電檢測(cè)”輸出低電平(未充滿電時(shí)為高)。進(jìn)ー步的，所述放電檢測(cè)電路5由R5、G3、R7、U3B、R8、R9、R10、R11組成。法拉電容充滿電時(shí)，G3集電極電壓比U3B反相輸入端(U3B第6腳)電壓低，“放電檢測(cè)”輸出低電平。斷開K2，穩(wěn)壓集成電路U2給法拉電容的+5V供電隨之消失，法拉電容對(duì)負(fù)載電阻RL放電。負(fù)載電阻RL的取值完全模擬法拉電容在控制板上實(shí)際運(yùn)行時(shí)斷電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的情況，由于流過(guò)RL的電流值遠(yuǎn)大與流過(guò)R5的電流值，所以RL的取值近似于驅(qū)動(dòng)水閥的三只電機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)的負(fù)載值。隨著法拉電容CD的放電，G3集電極電壓逐漸升高，當(dāng)該電壓高于U3B第6腳吋，“放電檢測(cè)”輸出高電平。調(diào)節(jié)R8與R9+R10的比值，使得法拉電容放電到閾值電壓3. 8V吋，“放電檢測(cè)”由低電平跳至高電平。參見(jiàn)圖4所示，進(jìn)ー步的，放電時(shí)間顯示及指示燈電路，即顯示板電路中，所述單片機(jī)14控制的4位LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示電路，及3只發(fā)光二極管電路。4位數(shù)碼管顯示放電時(shí)間，顯示格式為XX. XX秒。發(fā)光二極管Dl亮?xí)r，表示法拉電容充滿電荷；D2亮(閃爍)時(shí)表示電源斷電,法拉電容處于放電過(guò)程，D3亮?xí)r法拉電容表示放電到閾值電壓，此時(shí)根據(jù)4位數(shù)碼管顯示時(shí)間決定電容是否合格。 參見(jiàn)圖5所示，進(jìn)ー步的，軟件編程方法為“初始化”:完成單片機(jī)I/O ロ設(shè)置沖33、？34、？35、為輸入ロ，？30、？31、？32為輸出ロ，完成單片機(jī)定時(shí)器工作模式和定時(shí)初值的設(shè)定?！俺潆姍z測(cè)有效”:單片機(jī)循環(huán)檢測(cè)P34 ロ，一旦該腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，即該腳信號(hào)有效，表不法拉電容已充滿電荷，點(diǎn)亮發(fā)光二極管D1?！皵嚯姍z測(cè)有效”單片機(jī)循環(huán)檢測(cè)P33 ロ，一旦該腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，即該腳信號(hào)有效，表示U2輸出的+5V斷開，法拉電容開始放電，D2開始閃爍，關(guān)閉Dl。“啟動(dòng)定時(shí)器”:在“斷電檢測(cè)”有效后，立即啟動(dòng)定時(shí)器，開始法拉電容放電計(jì)吋?！胺烹姍z測(cè)有效”單片機(jī)循環(huán)檢測(cè)P35 ロ，同時(shí)將定時(shí)時(shí)間值送LED數(shù)碼管顯示，一旦腳P35由低電平變?yōu)楦唠娖剑丛撃_信號(hào)有效，表不法拉電容已放電到閾值電壓3. 8V,關(guān)閉定時(shí)器，D2停止閃爍，D3亮，顯示時(shí)間不再變化。根據(jù)放電時(shí)間判斷法拉電容的驅(qū)動(dòng)能カ是否合格。進(jìn)ー步的，實(shí)際測(cè)試中的參數(shù)為法拉電容充電電壓+5V。法拉電容放電的閾值電壓+3. 8V。法拉電容驅(qū)動(dòng)能力合格標(biāo)準(zhǔn)放電時(shí)間超過(guò)10秒。需要強(qiáng)調(diào)的是，上述設(shè)施例雖然對(duì)本實(shí)用新型作了比較詳細(xì)的說(shuō)明，但是這些說(shuō)明只是對(duì)本實(shí)用新型說(shuō)明性的，而不是對(duì)實(shí)用新型的限制，任何不超出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神內(nèi)的實(shí)用新型創(chuàng)造，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，包括5V電源(I)和12V電源(2)，其特征在于所述5V電源(I)分別連接斷電檢測(cè)電路(3 )、充電檢測(cè)電路(4)和放電檢測(cè)電路(5 )，所述12V電源(2 )依次通過(guò)12V轉(zhuǎn)5V電路(6 )和快速充電電路(7 )連接到等效負(fù)載(8 )，所述斷電檢測(cè)電路(3 )通過(guò)第一光電隔離(9 )連接至所述12V轉(zhuǎn)5V電路(6 )，所述快速充電電路(7 )和所述等效負(fù)載(8)之間連接一法拉電容(12)，所述充電檢測(cè)電路(4)和所述放電檢測(cè)電路(5)分別通過(guò)第二光電隔離(10)和第三光電隔離(11)連接到所述快速充電電路(7)，所述斷電檢測(cè)電路(3 )、所述充電檢測(cè)電路(4 )和所述放電檢測(cè)電路(5 )均連接顯示板(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，其特征在于所述12V電源(2)和所述12V轉(zhuǎn)5V電路(6)之間還設(shè)有ー開關(guān)(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，其特征在于所述斷電檢測(cè)電路(3)、所述充電檢測(cè)電路(4)和所述放電檢測(cè)電路(5)均與所述顯示板(13)中的單片機(jī)(14)連接，所述單機(jī)片(14)連接有四位LED顯示(15)和三位指示燈(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，其特征在于該裝置電路中包含給測(cè)試系統(tǒng)供電的電源插座CK2和電源插座CK3，其中所述電源插座CK3為+5V直流，供給所述單片機(jī)(14)及顯示板(13)電路；所述電源插座CK2為+12V，供給所述法拉電容(12)充電及斷電測(cè)試。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，包括5V電源和12V電源，所述5V電源分別連接斷電檢測(cè)電路、充電檢測(cè)電路和放電檢測(cè)電路，所述12V電源依次通過(guò)12V轉(zhuǎn)5V電路和快速充電電路連接到等效負(fù)載，所述斷電檢測(cè)電路通過(guò)第一光電隔離連接至所述12轉(zhuǎn)5V電路，所述快速充電電路和所述等效負(fù)載之間連接一法拉電容，所述充電檢測(cè)電路和所述放電檢測(cè)電路分別通過(guò)第二光電隔離和第三光電隔離連接到所述快速充電電路，所述斷電檢測(cè)電路、所述充電檢測(cè)電路和所述放電檢測(cè)電路均連接顯示板。本實(shí)用新型的法拉電容驅(qū)動(dòng)能力檢測(cè)裝置，用于生產(chǎn)時(shí)各批次法拉電容檢測(cè)，安裝到凈水控制器中，確保了斷電時(shí)控制器關(guān)閉水閥，萬(wàn)無(wú)一失。
文檔編號(hào)G01R31/00GK202393843SQ20112048063
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者樊斌, 程新利 申請(qǐng)人:蘇州科技學(xué)院