[发明专利]一种人体保护风扇

说明书

技术领域

本发明是一种人体保护电风扇，特别涉及一种当人体靠近或触摸时，风扇立即停转，防止高速转动的扇叶对人体造成伤害的人体保护电风扇。

技术背景

现有技术中关于人体保护电风扇有如下实现形式：一种是通过人体自有电容的原理。当人体触摸网罩时，人体自有电容导致输入电压偏离设定基准，信息传送到控制系统控制风扇马达立即停转，以防止高速转动的扇叶对人体造成伤害。此设计有两大不足：一是与人体输入信号比较的基准固定，易受外界干扰造成误动作，如空气温度变化、网罩有污物都可能造成误认为有人体触摸网罩，使风扇误停；二是靠人体触摸风扇实现功能，有可能造成保护不及时，仍然造成人身伤害。

另一种是通过改变振荡电路的频率的原理。如中国专利号90105664.2，人体接近传感的方法及电路。其采用人体接近时电容效应改变振荡电路的频率，在采样时间内脉冲数也随之改变，通过对所测脉冲数与表征脉冲数的比较差异判断是否有人体接近。此方案不足有：一是采用振荡电路检测人体电容，不适合用在有电磁变化的环境，特别是交流电磁场很强的交流电风扇；二是表征脉冲数的计算(权利要求4)是所有已测脉冲数的汇总处理，这种方式虽然能消除一定的误差，但也可能累积误差。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，设计一种抗干扰能力强、提高人体感应距离的人体保护电风扇。

为了解决上述技术问题，本发明包括如下技术方案：一种人体保护电风扇，包括电路单元，与所述电路单元分别连接的风扇马达和感应物，所述电路单元包括：

与所述感应物连接的电容检测模块；

与所述电容检测模块连接的环境补偿模块；

与所述电容检测模块、环境补偿模块分别连接的比较控制模块；

与所述比较控制模块连接的制动开关，所述制动开关还与风扇马达连接。

为了降低风扇马达的电磁干扰，所述电容检测模块包括对感应物充/放电单元和充/放电时间的计时单元。

为了保证风扇能立即停转，所述制动开关档位包括风扇转动档和风扇快速制动档。

所述风扇快速制动档包括由二极管和电解电容并联的整流滤波电路。

所述感应物由感应信号线与金属导体电连接组成。

所述金属导体为风扇上金属涂层或风扇金属网罩。

为了实现更人性化控制，使用户能根据需要启动护关闭人体保护功能，所述人体保护电风扇还包括一个人体保护功能启动开关，所述人体保护功能启动开关一端与比较控制模块连接，另一端与制动开关连接。

为了实现智能控制人体保护功能的开启，所述人体保护电风扇还包括控制系统单片机，所述控制系统单片机具有开启/关闭人体保护功能，其一端与比较控制模块连接，另一端与制动开关连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

首先，电容检测模块测量感应物对地电容的工作原理能够对人体靠近风扇时即进行保护，而不仅仅是触摸时才保护。电容检测模块包括对感应物充/放电单元和充/放电时间的计时单元，其检测感应物对地电容的原理是先给感应物和大地之间的电容充电，再将所充的电荷转移到其它电路，通过计算此过程的时间，量化所测电容，作为本次测量出的电容值。这种测量方式，能够降低风扇马达的电磁干扰，而且，当人体靠近风扇时，测量到的对地电容值会随之变化，风扇可以根据这些变化提前进行保护动作，避免可能的保护不及时造成的人体伤害。

其次，环境补偿模块能提高电容检测时对温度、湿度、电磁场、污染物的抗干扰能力。环境补偿模块对电容检测模块在最近测出的多个电容值计算取平均。所述最近测得的多个电容值，既可以是最近一段特定时间内测得的电容值，也可以是最近设定次数内测得的电容值。计算过程中，检测到人体靠近或触摸时暂停计算，暂停时间由选用的集成电路U2类型确定。靠近或触摸时间超过暂停时间时，以靠近或触摸时电容检测模块得到的电容量作为环境电容。依据此方式所计算出来的平均电容值，能够实时反映出周围环境的电容，即环境电容。因为比较控制模块是通过比较电容检测模块检测的对地电容和环境补偿模块计算的对地电容平均值的，控制停转信号的输出。所以通过这种方式计算出来的环境电容值，是根据具体环境得出的一个动态的比较基准，这就比固定的比较基准更能防止外界干扰，造成误动作而使风扇误停。