一种负离子检测仪以及具有其的负离子空气净化器的制作方法

本实用新型涉及空气调节设备技术领域，尤其涉及一种负离子检测仪以及具有其的负离子空气净化器。

背景技术：

负离子空气净化器的原理，是指利用捕获1个或1个以上的电子而带有负电荷的氧离子，使其与细菌和尘埃颗粒结合，在杀死细菌的同时，使得细菌和尘埃颗粒沉降，进而达到杀菌和除尘的目的。现有技术中已经有多种多样的负离子空气净化器，如设置在车辆中的车载负离子空气净化器，手持式负离子空气净化器，或者可穿戴式负离子空气净化器等等。

由于负离子在空气中的衰减很快，当其浓度下降到一定程度时，将无法达到预期的空气净化效果。但是用户在使用上述多种负离子空气净化器时，无法了解到负离子浓度，更无法判断实时的负离子浓度是否可以达到理想的空气净化效果。因此，现有技术中缺少一种可以集成到上述空气净化器中或者独立使用，以达到负离子浓度检测功能的负离子检测仪。

技术实现要素：

本实用新型旨在设计一种全新的负离子检测仪，可以独立使用或者集成到负离子空气净化器中，使得用户可以实时了解负离子浓度，并进一步了解空气净化器的净化效果。

本实用新型提供一种负离子检测仪，包括检测电路和设置在待测区域内的金属集电板；所述金属集电板连接所述检测电路的输入端，所述检测电路包括依次连接的采样模块、比较模块和显示模块，所述采样模块将通过所述金属集电板采样的负离子浓度检测信号转换为电信号并输入至所述比较模块的一路输入端，所述比较模块的另一路输入端输入根据负离子浓度设定信号生成的参考电信号，所述比较模块的输出端连接所述显示模块；当所述负离子浓度检测信号高于所述负离子浓度设定信号时，所述比较模块的输出端输出低电平信号，所述显示模块导通，当所述负离子浓度检测信号低于所述负离子浓度设定信号时，所述比较模块的输出端输出高电平信号，所述显示模块关断。

进一步的，所述采样模块包括三极管和采样电阻，其中，所述三极管的基极通过第一电阻器连接所述金属集电板，所述三极管的集电极通过所述采样电阻连接所述比较模块的一路输入端，所述三极管的发射极连接芯片电源。

进一步的，所述比较模块包括运算放大器和分压电阻，所述运算放大器的反相输入端连接所述采样电阻，所述运算放大器的同相输入端连接所述分压电阻；所述分压电阻包括第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器和可变电阻器，其中所述第二电阻器的一端连接所述芯片电源，另一端连接所述同相输入端；所述第三电阻器和可变电阻器串联，所述第三电阻器的第一端连接所述同相输入端，所述可变电阻器的一端接地；所述第四电阻器与串联后的第三电阻器和可变电阻器并联。

进一步的，所述显示模块为发光二极管，所述发光二极管的负极连接所述运算放大器的输出端，所述发光二极管的正极通过第五电阻器连接所述芯片电源。

优选的，所述发光二极管为绿光二极管。

进一步的，还包括锂电池电源电路，所述锂电池电源电路包括充电芯片，所述充电芯片的输入端连接USB接口，所述充电芯片的充电电流设定端连接第六电阻器，所述充电芯片的输出端连接所述锂电池，所述锂电池通过第一开关连接锂电池电源显示单元，所述锂电池电源显示单元为发光二极管，所述锂电池电源显示单元的负极接地，所述锂电池电源显示单元的正极通过第七电阻器连接所述第一开关。

优选的，所述锂电池电源显示单元为红光二极管。

优选的，所述第六电阻器的阻值为2KΩ。

本实用新型所公开的负离子检测仪，采用金属集电板作为采集探头，并通过检测电路检测、比较、显示负离子浓度是否达到理想的空气净化标准。用户通过显示模块可以清楚地了解负离子浓度，并进一步了解负离子空气净化器的工作状态，本实用新型所公开的负离子检测仪实用性好。

同时还公开了一种负离子空气净化器，包括负离子检测仪，所述负离子检测仪包括检测电路和设置在待测区域内的金属集电板；所述金属集电板连接所述检测电路的输入端，所述检测电路包括依次连接的采样模块、比较模块和显示模块，所述采样模块将通过所述金属集电板采样的负离子浓度检测信号转换为电信号并输入至所述比较模块的一路输入端，所述比较模块的另一路输入端输入根据负离子浓度设定信号生成的参考电信号，所述比较模块的输出端连接所述显示模块；当所述负离子浓度检测信号高于所述负离子浓度设定信号时，所述比较模块的输出端输出低电平信号，所述显示模块导通，当所述负离子浓度检测信号低于所述负离子浓度设定信号时，所述比较模块的输出端输出高电平信号，所述显示模块关断。

进一步的，还包括壳体，所述显示模块设置在所述壳体上。

本实用新型所公开的负离子空气净化器，用户在大多数的视野范围内均能清晰的观察到负离子浓度，并进一步了解空气净化的程度。具有使用方便的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所公开的负离子检测仪的电路图；

图2为本实用新型所公开的负离子检测仪中锂电池电源电路的电路图；

图3为本实用新型所公开的空气净化器一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1所示为本实用新型所公开的负离子检测仪的电路图。如图所示，负离子检测仪包括设置在待测区域内的金属集电板test。金属集电板test相当于一个负离子探头，其周围通过物理手段，如增加静电屏蔽网等，形成静电场。当金属集电板test周围的负离子浓度相对较高时，金属集电板test相当于大地存在负的电势差，从而使得空气中的电荷向电位较低的金属集电板test运动，金属集电板test起到负离子采集的作用并在其内部形成一定的电流。金属集电板test连接检测电路的输入端，检测电路用于将金属集电板test所检测到的负离子浓度，或者形成在金属集电板test的内部的电流，转化为用户可以识别的显示信号，并告知用户待测区域内的负离子浓度是否已经严重衰减。具体来说，检测电路包括依次连接的采样模块、比较模块和显示模块。其中所述采样模块将通过金属集电板test采样的负离子浓度检测信号转换为电信号并输入至比较模块的一路输入端，比较模块的另一路输入端输入根据负离子浓度设定信号生成的参考电信号，比较模块的输出端连接显示模块。当负离子浓度检测信号高于负离子浓度设定信号时，比较模块的输出端输出低电平信号，显示模块导通，当负离子浓度检测信号低于负离子浓度设定信号时，比较模块的输出端输出高电平信号，显示模块关断。其中负离子浓度设定信号可以根据实际需要通过物理手段进行设定，比如利用一颗芯片输出参考信号等。

更具体一步的说，如图1所示，采样模块包括用于放大金属集电板test的内部的电流的三极管Q1和采样电阻R6。其中，三极管Q1优选为PNP型三极管，所述三极管Q1的基极通过第一电阻器R7连接金属集电板test，所述三极管Q1的集电极通过所述采样电阻R6连接比较模块的一路输入端，所述三极管Q1的发射极连接芯片电源VCC。所述三极管Q1的发射极和基极之间还设置有隔离电容C2。

在本实用新型中，比较模块优选由一颗运算放大器U2和分压电阻组成。其中，运算放大器U2的反相输入端IN- 连接所述采样电阻R6, 运算放大器U2的反相输入端IN-还通过电阻器R4接地, 运算放大器U2的同相输入端IN+连接所述分压电阻。如果需要调节负离子检测仪所对应的负离子浓度设定信号的参考电信号，则可以调节分压电阻的阻值，以改变运算放大器U2同相输入端输入的参考电信号的大小。具体来说，分压电阻包括第二电阻器R8、第三电阻器R9、第四电阻器R19和可变电阻器R10。其中所述第二电阻器R8的一端连接所述芯片电源VCC，另一端连接所述同相输入端IN+，所述第三电阻器R9和可变电阻器R10串联，所述第三电阻器R9的一端连接所述同相输入端IN+，所述可变电阻器R10的一端接地GND，所述第四电阻器R19与串联后的第三电阻器R9和可变电阻器R10并联。通过调节可变电阻器R10，可以改变分压电阻的阻值，从而使得用于比较器的运算放大器U2具有不同的参考电信号，达到通过物理手段改变负离子浓度设定信号的技术效果。

在用户显示一侧，显示模块优选为发光二极管D1，发光二极管D1的负极连接运算放大器U2的输出端OUT，发光二极管D1的正极通过第五电阻器R2连接芯片电源VCC。举例来说，当待检测区域没有负离子时，运算放大器U2的反相输入端IN-输入信号为0V，小于另一路输入端根据负离子浓度设定信号生成的参考电信号，所以此时作为比较器的运算放大器U2的输出端OUT输出高电平信号，发光二极管D1关断。当待检测区域的负离子浓度逐渐增大并高于负离子浓度设定信号时，则运算放大器U2的反相输入端IN-输入的信号大于参考电信号，所以此时作为比较器的运算放大器U2的输出端OUT输出低电平信号，发光二极管D1导通。优选的发光二极管D1为绿光二极管。通过绿色发光二极管的亮灭状态，就可以指示检测负离子的有无。

优选的，整个负离子检测仪通过可充电的锂电池Bat供电。因此，在本实施例中还设置有锂电池电源电路。参见图2所示，锂电池电源电路包括充电芯片，充电芯片的输入端VIN连接USB接口，所述充电芯片的充电电流设定端ISET连接第六电阻器R5，所述充电芯片的输出端BATT连接所述锂电池Bat。所述锂电池Bat通过第一开关SW连接锂电池电源显示单元D2。所述锂电池电源显示单元D2为发光二极管，所述锂电池电源显示单元的负极接地，所述锂电池电源显示单元的正极通过第七电阻器R3连接所述第一开关SW。锂电池的充电电流通过第六电阻器R5设定，第六电阻器R5的阻值优选为2KΩ，从而保持锂电池Bat的充电电流约为4.5mA.第一开关SW用于控制系统的上电状态，当第一开关SW闭合时，锂电池Bat向系统提供电源，此时锂电池电源显示单元D2导通。优选的，锂电池电源显示单元D2为红光二极管。当锂电池向系统提供电源时，红光二极管显示红光。

本实用新型所公开的负离子检测仪，采用金属集电板test作为采集探头，并通过检测电路检测、比较、显示负离子浓度是否达到理想的空气净化标准。用户通过显示模块可以清楚地了解负离子浓度，并进一步了解负离子空气净化器的工作状态，本实用新型所公开的负离子检测仪实用性好。

本实用新型同时还公开了一种负离子空气净化器，负离子检测仪设置在负离子空气净化器中。优选的，将金属集电板test设置在负离子空气净化器的出气口附近。负离子空气净化器具有壳体1，显示模块设置在壳体1上。如图3所示，壳体1可以设置为类似椭球型，显示模块2设置在壳体下方，以保证用户在负离子空气净化器附近时，在大部分的视野角度均可以看到显示模块2。作为显示模块2的绿光二极管和锂电池显示单元3的红光二极管由上向下依次设置。可以理解的是，负离子空气净化器的壳体还可以设置为其它形状。负离子净化负离子检测仪的具体电路参见上述实施例的详细描述，在此不再赘述，设置有上述负离子检测仪的负离子空气净化器具有同样的技术效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。