[发明专利]超声波探测取水控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种牙科综合治疗机漱口的取水控制装置，尤其涉及一种超声波探测取水控制装置，是超声波测距模块在牙科综合治疗机上进行漱口水取用的一种控制装置。属于医疗器械中电子产品制造技术领域。

背景技术

目前国内生产的牙科综合治疗机，漱口水的取用大部分采用手控操作面板控制电磁阀的通断，属于接触按压开关控制方式。这样由于接触按压开关的控制方式容易引起患者之间的交叉感染，且操作面板一旦出现故障，漱口水则处于长通状态，不能进行关断，不仅浪费了自来水，还延误了对患者的治疗。

发明内容

本发明的目的是为了解决现行牙科综合治疗机接触按压漱口水开关方式容易产生交叉感染的问题，从而提供对漱口水取用采用电子式非接触方式进行开启与关闭的一种超声波探测取水控制装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种超声波探测取水控制装置，采用超声波测距模块探测水杯到模块的距离，通过控制电路判断这个距离长度输出控制漱口水电磁阀的开启与闭合信号，它包括有电源电路，控制电路电源，超声波测距模块，控制电路，漱口水电磁阀，它们依次通过线路相连接；

所述电源电路，电源输入部分由外接电源AC24V经JP1插件引入，整流后输出电源DC24V和DC12V，电源DC24V的VCC_24V端提供给控制电路的JP4接插件；电源DC12V提供给控制电路电源；

电源电路内部设有过流保护、过温度保护和输出短路保护；

所述控制电路电源，用于将电源DC12V通过转换电路变为DC5V提供给超声波测距模块和控制电路使用；

所述超声波测距模块，自动检测有无水杯，并提供与距离成正比的回响信号；

所述控制电路由CPU处理器、驱动电路和继电器控制电路组成，它根据水杯到模块的距离长度控制GND端的通断信号，并提供给JP4接插件；外部的漱口水电磁阀通过JP4插件连接在控制电路上；

CPU处理器根据超声波测距模块提供的水杯回响信号计算出水杯到模块的距离，根据此距离将控制漱口水的I/O口闭合信号提供给驱动电路，信号经驱动电路增强后再输出给继电器控制电路后提供给漱口水电磁阀。

超声波测距模块采用HC-SR04超声波测距模块，可提供2cm-400cm非接触式感测功能，测距精度可高达3mm，它包括VCC5V电源、地线端、TRIG触发信号输入端和ECHO回响信号输出端。

CPU处理器通过I/O口提供给超声波测距模块的TRIG触发信号输入端至少10us的高电平信号，超声波测距模块自动检测出有无水杯，并有高电平信号返回，这个高电平通过ECHO回响信号输出端提供给CPU处理器的另一I/O口，CPU处理器采集到这个高电平后，计量出高电平持续的时间，这个时间就是超声波发射和检测到水杯时返回的时间，根据这个时间再通过CPU处理器计算出水杯的距离。

CPU处理器将计算出的水杯距离与设定好的距离范围进行比较，如果结果在设定的距离范围之内，则CPU处理器输出高电平信号控制所述驱动电路和继电器控制电路打开漱口水电磁阀，实现治疗过程中漱口水的流出。

所述驱动电路采用高耐压、大电流复合晶体管ULN2003，它具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适用于各类要求高速大功率驱动的系统。

本发明与现有技术相比所具有的优点是：电路结构简单，工作稳定可靠，自动化程度高，基于超声波测距的非接触控制装置，能够使治疗者不用按压漱口水按键就能达到对漱口水通断的有效控制，在牙科综合治疗机上进行漱口水取用具有安全、实用和操作方便的特点，并不会产生交叉感染。

附图说明

附图1是本发明一种实施例电路原理框图；

附图2是本发明附图1中电源电路(1)的电原理图；

附图3是本发明附图1中控制电路电源(2)的电原理图；

附图4是本发明附图1中CPU处理器(6)与其它电路的连接电原理图；

附图5是本发明附图1中驱动电路(7)的电原理图；

附图6是本发明附图1中继电器控制电路(8)的电原理图。

具体实施方式

以下结合附图以具体实施例对本发明作进一步详细说明：