[发明专利]负离子浓度检测装置及其控制方法、空气净化设备

权利要求书

1.一种负离子浓度检测装置，其特征在于，包括：控制模块、开关模块、电容模块、电压处理模块和风机，其中，

所述控制模块与所述开关模块连接；

所述开关模块的输入端与所述电容模块的一端连接，所述开关模块的输出端通过预设电阻接地；

所述电容模块的另一端连接输入电压，所述风机相对所述电容模块设置；

所述电压处理模块并联连接于所述电容模块的两端，用于对所述输入电压进行处理，得到输出电压；

其中，所述控制模块在接收到检测指令时，控制所述开关模块导通，以通过所述输入电压对所述电容模块充电，并在所述输出电压大于或等于预设电压时，控制所述开关模块断开，同时控制所述风机开启，使所述电容模块吸收负离子并放电，并根据放电过程中所述电容模块两端的电压变化量、放电时间、所述风机的风速、所述电容模块的入风口截面积确定所述负离子浓度；

所述控制模块，包括：控制单元和开关保护单元，其中，

所述控制单元与所述开关模块的控制端相连，用于向所述开关模块的控制端输出高电平或低电平，以控制所述开关模块导通或断开；

所述开关保护单元包括第五电阻、第三电容和双向二极管，其中，所述第五电阻、第三电容和双向二极管分别并联连接于所述开关模块的控制端及地端之间。

2.根据权利要求1所述的负离子浓度检测装置，其特征在于，所述电容模块，包括：串联的第一电容和第二电容，其中，

第一电容的一端连接所述输入电压，所述第一电容的另一端连接所述第二电容的一端；

所述第二电容的另一端连接所述开关模块的输入端；

所述风机相对所述第二电容设置，所述开关模块导通时，所述输入电压对所述第一电容和第二电容充电，所述开关模块断开时，所述第二电容吸收负离子并放电。

3.根据权利要求2所述的负离子浓度检测装置，其特征在于，所述电压处理模块，包括：电压跟随单元和电压放大单元；

所述电压跟随单元包括第一电压跟随器和第二电压跟随器，其中，

所述第一电压跟随器包括第一运算放大器和第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一电容的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一运算放大器的第一输入端连接，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第一运算放大器的输出端连接；

所述第二电压跟随器包括第二运算放大器和第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二电容的另一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二运算放大器的第一输入端连接，所述第二运算放大器的第二输入端与所述第二运算放大器的输出端连接；

所述电压放大单元包括第三电阻、第四电阻、第三反馈电阻、第四反馈电阻和差分放大器，其中，

所述第三电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和所述差分放大器的第一输入端连接，所述第四电阻的另一端接地，所述差分放大器的第二输入端通过所述第三反馈电阻与所述第二运算放大器的输出端连接，所述差分放大器的输出端依次通过所述第四反馈电阻和第三反馈电阻与所述第二运算放大器的输出端连接，所述差分运算器的输出端输出所述输出电压。

4.根据权利要求3所述的负离子浓度检测装置，其特征在于，所述预设电压通过如下公式计算得到：

其中，为所述预设电压，表示所述第四电阻的阻值，表示所述第三电阻的阻值，为输入电压。

5.根据权利要求2所述的负离子浓度检测装置，其特征在于，所述负离子浓度通过如下公式计算得到：

其中，为所述负离子浓度，为所述第一电容和第二电容的串联阻抗，为所述电容模块两端的电压变化量，为所述放电时间，为所述风机的风速、为所述电容模块的入风口截面积，为基本电荷电量。

6.根据权利要求1-5任一项所述的负离子浓度检测装置，其特征在于，所述控制模块，还用于：在所述放电时间大于或等于预设时间时，输出异常报警信号。