電器與工具
感壓式電熱毯控制板開發(fā)
電熱毯是根據(jù)電熱絲通電發(fā)熱原理設計，一般采用整體線性電熱絲加熱方案，通過調(diào)節(jié)開關接人的電阻來設置高低兩個擋位以控制加熱功率，電熱毯工作方式為整體持續(xù)加熱方式或定時加熱方式。主要有以下3個方面缺點：首先，電熱毯采用的整體持續(xù)加熱方式容易使人產(chǎn)生不舒適感，尤其是在長時間使用過程中，會產(chǎn)生燒灼感，造成使用者的睡眠質(zhì)量下降：其次，傳統(tǒng)電熱毯加熱區(qū)域固定，使用過程中能源消耗大，電能浪費現(xiàn)象比較嚴重；再次，傳統(tǒng)電熱毯自動控制功能不完善，具有一定的安全隱患，容易發(fā)生局部過熱現(xiàn)象，可能引起火災事故。
一、感壓式分控電熱毯的開發(fā)原理
1.1節(jié)能減排創(chuàng)新原理
電熱毯內(nèi)部設置多點壓力感應模塊及自控開關模塊，實現(xiàn)電熱毯的自動感壓式分控分區(qū)域加熱。將電熱毯內(nèi)部劃分為多個加熱區(qū)域，每個區(qū)域的電熱絲與總線開關之間采用并聯(lián)連接，由附屬壓力感應器及自動開關反饋控制，互不干涉，獨立工作，通過人體重力的壓觸反饋，實現(xiàn)只對人體壓覆區(qū)域的獨立加熱。
1.2功能升級方案
1)控制總線上設置測溫模塊、定時模塊以及白控開關，實現(xiàn)對工作溫度的精確監(jiān)控和定時工作，有效減少全功率加熱時間，提高人體舒適性和使用安全性。
2)設置預熱功能模式，該模式采用全局加熱，提高用戶初始使用時的舒適度，當達到設置溫度或設定時間后即自動轉(zhuǎn)入壓力自控模式，提高產(chǎn)品節(jié)能效果。
二、感壓式分控電熱毯的技術方案
2.1壓力感應控制模塊工作原理
將電熱毯內(nèi)部進行區(qū)域劃分，每塊域內(nèi)單獨布置電熱絲，各塊區(qū)域之間電熱絲并聯(lián)連接。在每塊域內(nèi)分別配置獨立控制的壓力感應開關，當人體壓觸壓力感應開關后，則導通回路傳輸信號給單片機，單片機控制晶閘，晶閘元件負責接通發(fā)熱絲線路使發(fā)熱絲工作。
2.2壓力感應檢測模塊設計
南輕觸開關和兩片絕緣片構成，將輕觸開關放存兩片絕緣片巾問，調(diào)整好兩片絕緣片的角度，形成貝殼形狀，提高感應的靈敏度。并在壓力感應檢測模塊整體外部包裹硅膠套，防水防電，提高安全性輕觸開關引出線兩路線。連接單片機以進行信號處理。當人體通過自身重力壓觸壓力感應開關S1時，壓力感應開關接通向單片機P2.0接口發(fā)送高電平信號，當單片機接口P2.0接口接收到高電平后，經(jīng)過內(nèi)部代碼的設置，會從P1.7接口向晶閘管發(fā)送高電平信號，從而導通晶閘管兩端電路，使電熱絲與電源接通，從而使區(qū)域一加熱。同理，當人體通過自身重力壓觸壓力感應開關S2后，會向單片機P2.1接口發(fā)送高電平信號，單片機從P1.7輸出高電平使區(qū)域二加熱。各個加熱區(qū)域及開關采用并聯(lián)處理，互不干涉，單獨工作。
設置預熱模式原理：在總線上設置溫控傳感器、定時器和自控開關，將采集的溫度信息傳輸給單片機，當溫度達到設定值或定時時間到達設定值時，控制晶閘開關的通斷，進而控制電熱毯的工作方式與狀態(tài)。
溫控監(jiān)控模塊設計：總線路上添加測溫模塊。將測溫模塊的熱敏電阻測溫頭放置在電熱毯內(nèi)部，當達到設置溫度，單片機控制繼電器斷開，總電路停止工作。
定時與自控開關模塊設計：總線路上添加定時模塊。將定時模塊與測溫模塊串聯(lián)連接.當達到設定時間，單片機控制繼電器斷開，總電路停止工作。
單片機控制系統(tǒng)設計：壓力感應模塊導通，將一端接口置于高電平，單片機收到高電平信號后，經(jīng)過內(nèi)部自寫程序處理，將會在另一端接口輸出高電平，控制晶閘管使電源與該區(qū)域的電熱絲導通發(fā)電。
分塊區(qū)域內(nèi)電熱絲設計：采用硅橡膠電熱線，使得每個域內(nèi)加熱功率均為20w。每個區(qū)域內(nèi)盤置3.6m發(fā)熱絲，以“s”型繞制，相鄰兩根發(fā)熱絲之間間隔安全距離為75mm，防止相互加熱而導致過熱。分析人體結構，將壓力感應開關放置于電熱毯中上部區(qū)域，控制與人體躺向相同的區(qū)域發(fā)熱絲。圖1為電熱毯內(nèi)部線路示意圖。
總結
感壓式分控電熱毯的開發(fā)方案為傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新升級提供了一種簡捷易行的思路，技術開發(fā)難度不高，適合一般科技人員。由于它所采用的技術內(nèi)容與方案都是成熟技術的移植與集成，因此新產(chǎn)品性能穩(wěn)定，增加成本不多。由于受到家能減排政策的大力支持，因此產(chǎn)品的整體形象獲得了大幅提升，能夠快速進行市場推廣。
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