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CN112881468B - 负离子浓度检测装置及其控制方法、空气净化设备 - Google Patents

负离子浓度检测装置及其控制方法、空气净化设备 Download PDF

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CN112881468B
CN112881468B CN202110032310.1A CN202110032310A CN112881468B CN 112881468 B CN112881468 B CN 112881468B CN 202110032310 A CN202110032310 A CN 202110032310A CN 112881468 B CN112881468 B CN 112881468B
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唐林强
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Hisense Air Conditioning Co Ltd
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Abstract

本发明提出一种负离子浓度检测装置及其控制方法、空气净化设备，装置包括：控制模块、开关模块、电容模块、电压处理模块和风机，控制模块与开关模块连接；开关模块的输入端与电容模块连接，开关模块的输出端通过预设电阻接地；电容模块另一端连接输入电压，风机相对电容模块设置；电压处理模块并联连接于电容模块的两端，用于对输入电压处理，得到输出电压；其中，控制模块接收到检测指令时，控制开关模块导通，以使输入电压对电容模块充电，在输出电压大于或等于预设电压时，控制开关模块断开，并控制风机开启，使电容模块吸收负离子并放电，从而，确定负离子浓度。本发明的负离子浓度检测结果准确性高，电路结构简单，体积小，成本较低。

Description

负离子浓度检测装置及其控制方法、空气净化设备
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，尤其是涉及一种负离子浓度检测装置及其控制方法、空气净化设备。
背景技术
空气负离子(Negative Air Ions,NAI)是带负电荷的单个气体分析和轻离子团的总称。众所周知，负离子浓度适宜时可对用户产生有益影响，如可缓解疲劳，增强机体免疫力等；而负离子浓度过高或过低时，会对用户的精神状态产生不利影响，甚至影响身体健康。因此，为了方便调节空气中的负离子浓度，对负离子浓度的检测尤为重要。
相关技术中，负离子浓度的检测方式主要通过离子收集器来测量负离子在收集板两端的电流，根据测量电流与空气负离子浓度的关系式进行计算，从而实现对负离子浓度的检测。然而，通过上述方式测量负离子浓度，其测量结果波动大，准确性不高；且测量的电流信号小，干扰大，需要使用多级滤波电路和放大电路来降低干扰，导致电路结构复杂，成本较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种负离子浓度检测装置，该装置的负离子浓度检测结果准确性高，电路结构简单，体积小，成本较低。
为此，本发明的第二个目的在于提出一种负离子浓度检测装置的控制方法。
为此，本发明的第三个目的在于提出一种空气净化设备。
为此，本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为了达到上述目的，本发明第一方面实施例的负离子浓度检测装置，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。
根据本发明实施例的负离子浓度检测装置，基于控制模块接收到的检测指令，控制开关模块导通，使输入电压为电容模块充电，在充电过程中，确定输出电压大于或等于预设电压时，控制开关模块断开，并启动风机，使电容模块开始吸收负离子并放电，放电过程中电容模块两端的电压会发生变化，通过确定放电过程中电容模块两端的电压变化量、放电时间、风机转速以及电容模块的入风口截面积等参数，确定负离子浓度，从而实现对负离子浓度的检测。其中，基于电容模块的充放电过程，结合放电时电容模块两端的电压变化量以及放电时间确定负离子浓度，实现负离子浓度检测，相较目前的电流检测方式，通过电压检测的检测结果波动较小，准确性更高；电容模块两端的电压变化量较大，进行检测时，只需进行简单滤波和较小倍数的放大，因而，滤波电路和放大电路结构简单，成本较低。
在一些实施例中，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，所述第二电容模块吸收负离子并放电。通过对第一电容和第二电容进行充电和放电，使电容模块两端的电压随之发生变化，根据电容模块两端的电压变化量，结合相关可测参数，实现对负离子浓度的精准检测。
在一些实施例中，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。
在一些实施例中，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。
在一些实施例中，所述预设电压通过如下公式计算得到：
Figure BDA0002891849200000031
其中，U预设为所述预设电压，R4表示所述第四电阻的阻值，R3表示所述第三电阻的阻值，U为输入电压。
在一些实施例中，所述负离子浓度通过如下公式计算得到：
Figure BDA0002891849200000032
其中，Φ为所述负离子浓度，C为所述第一电容和第二电容的串联阻抗，ΔU为所述电容模块两端的电压变化量，t为所述放电时间，V为所述风机的风速、s为所述电容模块的入风口截面积，q为基本电荷电量。
在一些实施例中，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。通过设置预设时间，在放电时间超过预设时间时，确定放电异常，并输出报警信号，以提醒用户检测过程出现异常，以便及时进行维修处理，从而提高设备安全性和可靠性。
为实现上述目的，本发明第二方面提出的负离子浓度检测装置的控制方法，该方法包括：控制模块在接收到检测指令，控制开关模块导通，以通过输入电压对电容模块充电；当输出电压大于或等于预设电压时，控制所述开关模块断开，同时控制风机开启，以使所述电容模块吸收负离子并放电；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。
根据本发明实施例的负离子浓度检测装置的控制方法，通过确定放电过程中电容模块两端的电压变化量、放电时间、风机转速以及电容模块的入风口截面积等参数，确定负离子浓度，从而实现对负离子浓度的检测。其中，基于电容模块的充放电过程，根据放电时电容模块两端的电压变化量以及放电时间确定负离子浓度，实现负离子浓度检测，相较目前的电流检测，通过电压检测的检测结果波动较小，准确性更高；电容模块两端的电压变化量较小，进行检测时，只需进行简单滤波和较小放大，因而，滤波电路和放大电路结构简单，成本较低。
在一些实施例中，所述负离子浓度通过如下公式计算得到：
Figure BDA0002891849200000041
其中，Φ为所述负离子浓度，C为所述第一电容和第二电容的串联阻抗，ΔU为所述电容模块两端的电压变化量，t为所述放电时间，V为所述风机的风速、s为所述电容模块的入风口截面积，q为基本电荷电量。
在一些实施例中，负离子浓度检测装置的控制方法还包括：若所述放电时间大于或等于预设时间，则所述控制模块输出异常报警信号。
为实现上述目的，本发明第三方面提出的空气净化设备，该设备包括：负离子浓度检测装置；或者处理器、存储器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现上述的负离子浓度检测装置的控制方法。
根据本发明实施例的空气净化设备，通过确定放电过程中电容模块两端的电压变化量、放电时间、风机转速以及电容模块的入风口截面积等参数，确定负离子浓度，从而实现对负离子浓度的检测。其中，基于电容模块的充放电过程，根据放电时电容模块两端的电压变化量以及放电时间确定负离子浓度，实现负离子浓度检测，相较目前的电流检测，通过电压检测的检测结果波动较小，准确性更高；电容模块两端的电压变化量较大，进行检测时，只需进行简单滤波和较小放大，因而，滤波电路和放大电路结构简单，成本较低。
为实现上述目的，本发明第四方面提出的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现上述的负离子浓度检测装置的控制方法。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的负离子浓度检测装置的电路结构的示意图；
图2是根据本发明一个实施例的第一电容和第二电容的充电升压曲线的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的第一电容和第二电容的放电降压曲线的示意图；
图4是根据本发明一个具体实施例的负离子浓度检测装置的检测流程的示意图；
图5是根据本发明一个具体实施例的负离子浓度检测过程中相关电压信号的波形图；
图6是根据本发明一个实施例的负离子浓度检测装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1描述根据本发明实施例的负离子浓度检测装置。
图1是根据本发明一个实施例的负离子浓度检测装置的电路结构的示意图。如图1所示，本发明实施例的负离子浓度检测装置1包括控制模块10、开关模块Q1、电容模块12、电压处理模块13和风机14。
其中，控制模块10与开关模块11连接；开关模块11的输入端与电容模块12的一端连接，开关模块11的输出端通过预设电阻R5接地；电容模块12的另一端连接输入电压U，风机14相对电容模块12设置；电压处理模块13并联连接于电容模块12的两端，用于对输入电压U进行处理，得到输出电压；其中，控制模块10在接收到检测指令时，控制开关模块11导通，以通过输入电压U对电容模块12充电，并在输出电压大于或等于预设电压时，此时电容模块充电完成，则控制开关模块11断开，同时控制风机14开启，使电容模块12吸收负离子并放电，并根据放电过程中电容模块12两端的电压变化量、放电时间、风机14的风速、电容模块12的入风口截面积确定负离子浓度。其中，风机14相对电容模块12设置，在风机14开启后，将空气吹向电容模块12，以便电容模块12快速的吸收空气中的负离子并放电，利于提高检测效率。
在实施例中，负离子浓度检测装置1在检测开始阶段，控制模块10接收到检测指令，如用户对负离子浓度检测装置1进行开机操作而生成的检测指令或用户通过负离子浓度检测装置1的输入界面输入的检测指令等，此时，控制模块10向开关模块Q1的控制端输出高电平信号，以控制开关模块Q1导通，开关模块Q1导通后，可形成一个充电回路，由输入电压U通过充电回路为电容模块12充电。其中，如图1所示，充电回路依次包括：输入电压U、电容模块12、开关模块Q1、预设电阻R5以及接地端。其中，预设电阻R5可以控制充电或者放电速度。
在电容模块12充电的过程中，随着充电时间的变化，电容模块12两端的电压会发生改变，如增大，具体变化情况例如图2所示。同时，电压处理模块13并联于电容模块12两端，对输入电压进行处理，其输出的输出电压也发生改变，控制模块10检测输出电压的变化量，当输出电压大于或者等于预设电压时，控制模块10向开关管模块Q1输出低电平信号，以控制开关模块Q1断开，与此同时，控制风机14开始转动，负离子在静电场的作用下发生偏移如向上偏移，电容模块12吸收负离子并放电。其中，风机14开启后，将空气吹向电容模块12，以便电容模块12快速的吸收空气中的负离子并放电，利于提高检测效率。电容模块12放电过程中，随着放电时间的变化，电容模块12两端的电压会减小，具体例如图3所示。通过控制电容模块12的充电和放电过程，根据放电过程中电容模块12两端的电压变化量、放电时间、风机14的风速，以及电容模块12的入风口截面积等参数，对负离子浓度进行精确计算，从而，实现对负离子浓度的准确检测。
根据本发明实施例的负离子浓度检测装置1，基于控制模块10接收到的检测指令，控制开关模块Q1导通，使输入电压为电容模块12充电，在充电过程中，确定输出电压大于或等于预设电压时，控制开关模块Q1断开，并启动风机14，使电容模块12开始吸收负离子并放电，放电过程中电容模块12两端的电压会发生变化，通过确定放电过程中电容模块12两端的电压变化量、放电时间、风机14转速以及电容模块12的入风口截面积等参数，确定负离子浓度，从而实现对负离子浓度的检测。其中，基于电容模块12的充放电过程，结合放电时电容模块12两端的电压变化量以及放电时间确定负离子浓度，实现负离子浓度检测，相较目前的电流检测方式，通过电压检测的检测结果波动较小，准确性更高；电容模块12两端的电压变化量较大，进行检测时，只需进行简单滤波和较小倍数放大，因而，滤波电路和放大电路结构简单，成本较低；进一步地，无需检测时，负离子检测装置1停用，风机14停转，电容模块12不会继续吸收负离子，不会影响负离子检测装置1的后续工作。
在一些实施例中，如图1所示，电容模块12包括串联的第一电容C1和第二电容C2，其中，第一电容C1的一端连接输入电压U，第一电容C1的另一端连接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端连接开关模块Q1的输入端；风机14相对第二电容C2设置，开关模块Q1导通时，输入电压U对第一电容C1和第二电容C2充电，开关模块Q1断开时，第二电容C2通过上极板吸收负离子并放电。通过对第一电容C1和第二电容C2进行充电和放电，使电容模块12两端的电压随之发生变化，根据电容模块12两端的电压变化量，结合相关可测参数，实现对负离子浓度的精准检测。
具体地，如图2所示，为本发明一个实施例的第一电容C1和第二电容C2的充电升压曲线的示意图。对第一电容C1和第二电容C2充电时，通过充电回路，使输入电压U为第一电容C1和第二电容C2充电，充电过程中，第一电容C1和第二电容C2两端的电压变化和充电时间变化如图2所示。
如图3所示，为本发明一个实施例的第一电容C1和第二电容C2的放电降压曲线的示意图。开关模块Q1断开时，风机14开始转动，负离子在静电场的作用下向上偏移，第二电容C2上极板吸收负离子，在负离子的作用下开始放电，放电过程中，第一电容C1和第二电容C2两端的电压变化和放电时间如图3所示。根据放电过程中，第一电容C1和第二电容C2的放电降压曲线，可得到第一电容C1和第二电容C2串联后两端的电压变化量，结合风机14的风速、以及电容模块12的入风口截面积可以准确计算负离子浓度。
在一些实施例中，如图1所示，电压处理模块13包括电压跟随单元和电压放大单元17，电压跟随单元包括第一电压跟随器15和第二电压跟随器16，其中，第一电压跟随器15包括第一运算放大器OP3和第一电阻R1，第一电阻R1的一端与第一电容C1的一端连接，第一电阻R1的另一端与第一运算放大器OP3的第一输入端连接，第一运算放大器OP3的第二输入端与第一运算放大器OP3的输出端连接；第二电压跟随器16包括第二运算放大器OP2和第二电阻R2，第二电阻R2的一端与第二电容C2的另一端连接，第二电阻R2的另一端与第二运算放大器OP2的第一输入端连接，第二运算放大器OP2的第二输入端与第二运算放大器OP2的输出端连接；电压放大单元17包括第三电阻R3、第四电阻R4、第三反馈电阻R3’、第四反馈电阻R4’和差分放大器OP1，其中，第三电阻R3的一端与第一运算放大器OP1的输出端连接，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端和差分放大器OP1的第一输入端连接，第四电阻R4的另一端接地，差分放大器OP1的第二输入端通过第三反馈电阻R3’与第二运算放大器OP2的输出端连接，差分放大器OP1的输出端依次通过第四反馈电阻R4’和第三反馈电阻R3’与第二运算放大器OP2的输出端连接，差分运算器OP1的输出端输出输出电压。开关模块Q1导通时，输入电压U为电容模块12充电，在充电过程中，输入电压U经过电压跟随单元和电压放大单元17处理后逐渐增大，直至输出电压大于或者等于预设电压时，此时，电容模块12充电完成，控制模块10控制开关模块Q1断开。其中，电压放大单元17的放大倍数可以为R4/R3。
在一些实施例中，控制模块10包括控制单元(图中未示出)和开关保护单元，控制单元与开关模块Q1的控制端相连，用于向开关模块Q1的控制端输出高电平或低电平，以控制开关模块Q1导通或断开；开关保护单元包括第五电阻R6、第三电容C3和双向二极管ZD1，其中，第五电阻R6、第三电容C3和双向二极管ZD1分别并联连接于开关模块Q1的控制端及地端之间。通过设置第五电阻R6可以保证控制端接地；第三电容C3可以滤除高频或者尖峰信号；双向二极管ZD1可以防止电压过大，起到保护电路的作用。
在一些实施例中，上述预设电压通过如下公式计算得到：
Figure BDA0002891849200000081
其中，U预设为预设电压，R4表示第四电阻的阻值，R3表示第三电阻的阻值，U为输入电压。充电过程中，电容模块12两端的电压会随充电时间的变化而变化。具体而言，即当输出电压大于或等于
Figure BDA0002891849200000082
时，控制模块10向开关管模块Q1输出低电平信号，以控制开关模块Q1断开，与此同时，控制风机14开始转动，负离子在静电场的作用下发生偏移如向上偏移，电容模块12吸收负离子并放电。根据放电过程中电容模块12两端的电压变化量、放电时间、风机14的风速，以及电容模块12的入风口截面积等参数，对负离子浓度进行精确计算，从而，实现对负离子浓度的准确检测。
在一些实施例中，负离子浓度通过如下公式(3)计算得到：
ΔQ＝C*ΔU 公式(2)
Figure BDA0002891849200000083
其中，Φ为负离子浓度，C为第一电容C1和第二电容C2的串联阻抗，即为
Figure BDA0002891849200000084
且C1<<C2，从而，C1和C2串联连接后的值可以近似为C1，ΔU为电容模块12两端的电压变化量，t为放电时间，V为风机14的风速、s为电容模块12的入风口截面积，具体为第二电容C2的上下极板组成的入风口截面积，q为基本电荷电量。
在一些实施例中，控制模块10还用于，在放电时间大于或等于预设时间时，输出异常报警信号。通过设置预设时间，在放电时间超过预设时间时，确定放电异常，并输出报警信号，以提醒用户检测过程出现异常，以便及时进行维修处理，从而提高设备安全性和可靠性。
作为具体的实施例，以下结合图1、图4和图5，对本发明实施例的负离子浓度检测装置的检测流程进行示例性描述。在本实施例中，负离子浓度检测装置的检测流程，包括以下步骤：
步骤S11，开始。
步骤S12，状态寄存器初始化。
步骤S13，定时器初始化。
步骤S14，控制模块10接收到检测指令。
步骤S15，判断检测指令是否为下降沿，若是，执行步骤S16；若否，执行步骤S14。
步骤S16，检测信号为下降沿，认定检测指令有效，则控制模块10输出高电平信号至开关模块Q1，开关模块Q1的控制端电压，即VG变为高电平，此时，开关模块Q1导通。
步骤S17，开关模块Q1导通时，电容模块12开始充电，并开始计时。
步骤S18，判断计时时间是否大于或等于充电时间，若是，执行步骤S19；若否，执行步骤S17。
步骤S19，VG变为低电平，开关模块Q1断开。
步骤S20，控制风机14启动，电容模块12在负离子的作用下开始放电。
步骤S21，判断放电过程中输出电压是否大于或等于放电起始电压，若是，执行步骤S22；若否，执行步骤S23。
步骤S22，电容模块12继续放电，并开始计时。
步骤S23，风机停止转动。
步骤S24，输出负离子浓度检测结果。
步骤S25，判断放电时间是否大于或者等于放电时间限值，即预设时间，若是，执行步骤S26；若否，执行步骤S21。
步骤S26，输出异常报警信号。
具体而言，结合图4和图5，即控制模块10接收到有效检测指令后，输出高电平信号至开关模块Q1的控制端，控制端的电压VG变为高电平，此时，开关模块Q1导通，开始为电容模块12充电，充电时间达到τ时，VG变为低电平，开关模块Q1断开，与此同时，风机14启动，电容模块12在负离子的作用下开始放电，根据放电过程中电容模块12两端的电压变化量、放电时间、风机的风速、电容模块12的入风口截面积准确计算负离子浓度。
根据本发明实施例的负离子浓度检测装置1，基于控制模块10接收到的检测指令，控制开关模块Q1导通，使输入电压为电容模块12充电，在充电过程中，确定输出电压大于或等于预设电压时，控制开关模块Q1断开，并启动风机14，使电容模块12开始吸收负离子并放电，放电过程中电容模块12两端的电压会发生变化，通过确定放电过程中电容模块12两端的电压变化量、放电时间、风机14转速以及电容模块12的入风口截面积等参数，确定负离子浓度，从而实现对负离子浓度的检测。其中，基于电容模块12的充放电过程，结合放电时电容模块12两端的电压变化量以及放电时间确定负离子浓度，实现负离子浓度检测，相较目前的电流检测方式，通过电压检测的检测结果波动较小，准确性更高；电容模块12两端的电压变化量较大，进行检测时，只需进行简单滤波和较小倍数放大，因而，滤波电路和放大电路结构简单，成本较低；进一步地，无需检测时，负离子检测装置1停用，风机14停转，电容模块12不会继续吸收负离子，不会影响负离子检测装置1的后续工作。
下面描述本发明的实施例负离子浓度检测装置的控制方法。其中，涉及的负离子浓度检测装置例如为本发明上述任意一个实施例所描述的负离子浓度检测装置1。即，该负离子浓度检测装置包括如前所述的控制模块、开关模块、电压处理模块和风机。
如图6所示，本发明实施例的负离子浓度检测装置的控制方法至少包括步骤S1-步骤S3。
步骤S1，控制模块在接收到检测指令，控制开关模块导通，以通过输入电压对电容模块充电。
步骤S2，当输出电压大于或等于预设电压时，控制开关模块断开，同时控制风机开启，以使电容模块吸收负离子并放电。
步骤S3，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、风机的风速、电容模块的入风口截面积确定负离子浓度，从而，实现对负离子浓度的控制。
根据本发明实施例的负离子浓度检测装置的控制方法，通过确定放电过程中电容模块两端的电压变化量、放电时间、风机转速以及电容模块的入风口截面积等参数，确定负离子浓度，从而实现对负离子浓度的检测。其中，基于电容模块的充放电过程，根据放电时电容模块两端的电压变化量以及放电时间确定负离子浓度，实现负离子浓度检测，相较目前的电流检测，通过电压检测的检测结果波动较小，准确性更高；电容模块两端的电压变化量较小，进行检测时，只需进行简单滤波和较小放大，因而，滤波电路和放大电路结构简单，成本较低。
在一些实施例中，负离子浓度通过如下公式计算得到：
Figure BDA0002891849200000101
其中，Φ为负离子浓度，C为第一电容和第二电容的串联阻抗，ΔU为电容模块两端的电压变化量，t为放电时间，V为风机的风速、s为电容模块的入风口截面积，q为基本电荷电量。
在一些实施例中，负离子浓度检测装置的控制方法还包括，若放电时间大于或等于预设时间，则控制模块输出异常报警信号。通过设置预设时间，在放电时间超过预设时间时，确定放电异常，并输出报警信号，以提醒用户检测过程出现异常，以便及时进行维修处理，从而提高设备安全性和可靠性。需要说明的是，该负离子浓度检测装置的控制方法在控制负离子浓度检测装置进行负离子浓度检测时，其具体实现方式与本发明上述任意一个实施例所描述的负离子浓度检测装置1的具体实现方式类似，详细描述可参见关于前述负离子浓度检测装置1部分的描述，为减少冗余，此处不再赘述。根据本发明实施例的负离子浓度检测装置的控制方法，通过确定放电过程中电容模块两端的电压变化量、放电时间、风机转速以及电容模块的入风口截面积等参数，确定负离子浓度，从而实现对负离子浓度的检测。其中，基于电容模块的充放电过程，根据放电时电容模块两端的电压变化量以及放电时间确定负离子浓度，实现负离子浓度检测，相较目前的电流检测，通过电压检测的检测结果波动较小，准确性更高；电容模块两端的电压变化量较小，进行检测时，只需进行简单滤波和较小放大，因而，滤波电路和放大电路结构简单，成本较低。
下面描述本发明实施例的空气净化设备。
在本发明的一个实施例中，该空气净化设备可包括本发明上述任意一个实施例所描述的负离子浓度检测装置1。即，该空气净化设备可通过负离子浓度检测装置1实现对负离子浓度的检测。
在本发明的另一个实施例中，该空气净化设备可包括处理器、存储器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时上述任一个实施例所描述的负离子浓度检测装置的控制方法。
根据本发明实施例的空气净化设备，通过确定放电过程中电容模块两端的电压变化量、放电时间、风机转速以及电容模块的入风口截面积等参数，确定负离子浓度，从而实现对负离子浓度的检测。其中，基于电容模块的充放电过程，根据放电时电容模块两端的电压变化量以及放电时间确定负离子浓度，实现负离子浓度检测，相较目前的电流检测，通过电压检测的检测结果波动较小，准确性更高；电容模块两端的电压变化量较大，进行检测时，只需进行简单滤波和较小放大，因而，滤波电路和放大电路结构简单，成本较低。
下面描述本发明的计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有程序，程序被处理器执行时实现上述的负离子浓度检测装置的控制方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

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：
Figure QLYQS_1
其中，
Figure QLYQS_2
为所述预设电压，
Figure QLYQS_3
表示所述第四电阻的阻值，
Figure QLYQS_4
表示所述第三电阻的阻值，
Figure QLYQS_5
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：
Figure QLYQS_6
其中，
Figure QLYQS_7
为所述负离子浓度，
Figure QLYQS_8
为所述第一电容和第二电容的串联阻抗，
Figure QLYQS_9
为所述电容模块两端的电压变化量，
Figure QLYQS_10
为所述放电时间，
Figure QLYQS_11
为所述风机的风速、
Figure QLYQS_12
为所述电容模块的入风口截面积，
Figure QLYQS_13
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。
7.一种如权利要求2-5任一项所述的负离子浓度检测装置的控制方法，其特征在于，包括：
控制模块在接收到检测指令，控制开关模块导通，以通过输入电压对电容模块充电；
当输出电压大于或等于预设电压时，控制所述开关模块断开，同时控制风机开启，以使所述电容模块吸收负离子并放电；
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。
8.根据权利要求7所述的负离子浓度检测装置的控制方法，其特征在于，所述负离子浓度通过如下公式计算得到：
Figure QLYQS_14
其中，
Figure QLYQS_15
为所述负离子浓度，
Figure QLYQS_16
为所述第一电容和第二电容的串联阻抗，
Figure QLYQS_17
为所述电容模块两端的电压变化量，
Figure QLYQS_18
为所述放电时间，
Figure QLYQS_19
为所述风机的风速、
Figure QLYQS_20
为所述电容模块的入风口截面积，
Figure QLYQS_21
为基本电荷电量。
9.根据权利要求7或8所述的负离子浓度检测装置的控制方法，其特征在于，还包括：
若所述放电时间大于或等于预设时间，则所述控制模块输出异常报警信号。
10.一种空气净化设备，其特征在于，包括：
如权利要求1-6任一项所述的负离子浓度检测装置；或者
处理器、存储器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求7-9任一项所述的负离子浓度检测装置的控制方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求7-9任一项所述的负离子浓度检测装置的控制方法。
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CH512741A (de) * 1970-02-17 1971-09-15 Zellweger Uster Ag Verfahren zur Konzentrationsbestimmung von Kationen oder Anionen unter Verwendung ionensensitiver Elektroden
CN101188533B (zh) * 2007-11-26 2010-11-03 海信（山东）空调有限公司 网络空调适配器
CN201576887U (zh) * 2010-01-15 2010-09-08 付荣平 负离子发生器
CN102192951A (zh) * 2010-03-03 2011-09-21 修谷鲁电子机器股份有限公司 离子浓度测量电路和离子电流传感器
CN103730836A (zh) * 2014-01-06 2014-04-16 王立新 离子云消霾降尘单元、基站及集群系统
CN104896610B (zh) * 2015-06-12 2018-08-14 北京众清科技有限公司 一种负离子空气净化及检测装置
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