[發明專利]可實現智能控制的電解水機主控電路

有效

• 申請號: 201310372732.9
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103399592A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 雷勇;王舉;王凱;帥娟
• 申請（專利權）人: 四川省迪特爾電子有限公司
• 主分類號: G05D21/02
• 分類號: G05D21/02
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及一種電解水機，特別是涉及一種可實現智能控制的電解水機主控電路。

背景技術

電解水是在特定的恒定電壓和電流下，通過陰極和陽極電極板，在自來水的基礎上，不添加任何物質進行電解的過程。通過電能轉化，改變水的物理結構，由于水污染以及二次污染加劇，每毫升水中含有上萬種物質，電解本身也是凈化水質的過程，再通過離子膜分離，分離出有益人體吸收的礦物質、微量元素；還分離出酸根離子，得到有益的日常用水，如：清洗、收斂皮膚、酸性水泡腳殺菌等功能。簡單來說，電解過程在物理上改變了水的pH值與氧化還原電位，并分解產生O₂和H₂。通常情況下，能讓自由能增加的化學反應是不存在的，因為水在自然狀態下一般不可能分解產生O₂和H₂；但是如果在水中加入陰極、陽極，通上電流，即能比照法拉第定律發生電解反應。

陰極和陽極表面生成氫與氧后，電極板四周的水便會傾向堿性或酸性，氧化還原電位亦隨之改變。在兩極之間插入能限制水移轉的多孔性半透膜，或能讓陰陽離子選擇性通過的陰陽離子半透膜，即能自陰極收集氫氧離子濃度高、具有還原力的堿性水，自陽極收集氫離子濃度高、具有氧化力的酸性水。

現有的電解水機無法實時測量電解水中的PH值、電極板電壓、電極板電流等反饋參數，導致電解水機無法智能控制電解水的PH值，無法將水電解成用戶所需的電解酸性水、電解堿性水或電解中性水，也無法實時根據電極板供電電流監測值和電極板供電電壓監測值調節電極板的電解參數，電極板供電電壓的穩定性較差。目前，市面上也出現了一些支持PH值反饋檢測的電解水機，然而現有電解水機在進行PH值、電流值和電壓值反饋檢測時都未對測得的參數進行電壓消峰處理，電壓信號處理芯片和微處理器的輸入電壓未受到限制，容易出現瞬時高壓，容易對電壓信號處理芯片和微處理器造成損壞。

此外，目前市面上支持PH值、電流值、電壓值反饋檢測的電解水機在獲得PH值、電流值和電壓值反饋檢測值后，根據用戶設定的參數進行數據的綜合分析處理，輸出一個數字控制信號最終完成電極板供電的控制。然而，現有電解水機數字控制信號輸出處理電路存在以下問題：（1）未對微處理器輸出的數字控制信號經過信號鎖存器的處理，容易出現高速的控制與慢速的電極板外設不同步的問題；（2）模擬信號處理電路結構復雜，設計和實現難度較大；（3）未對模擬控制信號進行放大處理，系統模擬信號Vout的輸出波形不理想，電極板供電控制的穩定性較差，無法保證電解水的效果。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可實時準確測量電解水中的PH值、電極板電壓、電極板電流反饋參數并根據反饋參數輸出穩定模擬控制信號以完成電極板控制的電解水機主控電路；由二極管組成電壓消峰電路，對輸入電壓進行限制，對電壓信號處理芯片和微處理器起到有效保護作用；電極板模擬控制信號的輸出波形良好，電極板供電控制的穩定性好，模擬信號處理電路及模擬信號放大電路結構簡單，設計和實現成本低，信號鎖存器保證高速的控制與慢速的電極板外設同步的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：可實現智能控制的電解水機主控電路，它包括測試參數采集單元、微處理器IC5和電極板驅動模塊，測試參數采集單元與微處理器IC5的采集信號輸入端連接，微處理器IC5的控制信號輸出端通過電極板驅動模塊與被控電極板連接；

所述的電極板驅動模塊包括數字信號鎖存器IC3、數模轉換器IC4和功率放大電路，微處理器IC5的控制信號輸出端依次通過數字信號鎖存器IC3、數模轉換器IC4和功率放大電路與被控電極板相連。

作為本發明的進一步改進，所述的測試參數采集單元包括PH值采集模塊、電流值采集模塊和電壓值采集模塊中的任意一種或多種的組合，PH值采集模塊、電流值采集模塊和電壓值采集模塊分別與微處理器IC5的采集信號輸入端連接。

進一步地，所述的電壓值采集模塊的電壓反饋值輸出端與數模轉換器IC4的輸入端連接。

具體的，PH值采集模塊包括PH傳感器Tin、PH值電流轉電壓電路和PH值電壓信號處理電路，PH傳感器Tin的輸出依次通過PH值電流轉電壓電路和PH值電壓信號處理電路與微處理器IC5的PH值信號輸入端連接。