一种带有导电触点的动态组合智能空气质量检测仪的制作方法

本实用新型涉及空气质量的电子检测设备，更具体的说，涉及一种带有导电触点的动态组合智能空气质量检测仪。

背景技术：

室内环境是相对封闭的空间，空气流通性差，进入室内的污染物很容易在室内堆积，造成污染指数升高，污染物浓度增大，会构成对人体的危害。有研究表明，人们平均有80%以上的时间是处于室内，对孕妇、幼儿及老人处于室内的时间会更长，即使浓度很低的污染物，在长期作用于人体后，也会对人体健康产生不利影响。室内空气污染具有多样性，既有物理污染（粉尘颗粒物等），又有化学污染（甲醛等），既存在污染物种类的多样性，又存在污染物来源的多样性，不同地域及群体对污染来源或污染指标的关注点不尽相同，目前市场上销售的空气质量检测仪器多采用机械结构连接（如卡槽、卡扣等机械固定）或一体机设计，此类连接结构在生产环节已将整个检测仪器固定，检测仪器不具有动态组合检测功能。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种带有导电触点的动态组合智能空气质量检测仪，该实用新型采用模组化结构设计，支持检测指标的动态扩展，内置多种智能感知传感器，支持手势感应、语音识别及智能联动等功能。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种带有导电触点的动态组合智能空气质量检测仪，包括电源管理模组、智能感知模组和检测功能模组，电源管理模组、智能感知模组和检测功能模组分别放置于若干结构相同的不同模组外壳内，模组外壳的内壁设有三组能够进行吸合连接的单面磁铁，每组单面磁铁包括一个s极单面磁铁和一个n极单面磁铁，分别位于模组外壳内壁的顶部和底部，位于模组外壳顶部及底部的三个单面磁铁的极性不全相同；模组外壳的顶部中心设有若干导电触点，模组外壳的底部中心设有用于与导电触点配合以传输信号和电源的导电弹簧针；模组外壳外壁底部还设有硅胶底座；检测功能模组包括甲醛检测模组、pm2.5检测模组、二氧化碳检测模组、甲烷检测模组中的一个或多个。

进一步，导电触点和导电弹簧针的数量均为6个。

进一步，硅胶底座的数量为3个。

进一步，三组单面磁铁在模组外壳内均匀分布，每个单面磁铁与模组外壳的中心轴线距离相同。

进一步，每组单面磁铁在竖直方向上处于同轴位置。

进一步，导电触点表面与模组外壳的上表面平齐，所有导电弹簧针底端低于模组外壳下表面所在平面。

综上所述，发明具有以下有益效果：

本实用新型采用模组化设计方式，模组间无任何机械固定或卡槽连接，通过模组内置磁铁相互吸合连接固定，支持模组动态组合和检测指标动态扩展，用户可依据自身检测指标需求选购相关功能模组，进行动态组合扩展，本实用新型更具有灵活性，非常适合不同用户检测不同空气质量指标应用需求，可检测甲醛等化学污染物，也可检测粉尘颗粒物及二氧化碳等，具有环境感知、手势感应、语音识别及语音播报功能，自动调节白天和夜间工作模式，可接入wifi网络，与空调、空气净化器及新风系统等进行智能联动或远程控制，内置锂电池，方便全方位移动检测，非常适合家居、办公及车载等多种场合使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的模组外壳的主视图。

图3为本实用新型的模组外壳的俯视图。

图4为本实用新型的模组外壳的仰视图。

图5为本实用新型的电源管理模组的原理框图。

图中：1-模组外壳顶部的n极单面磁铁，2-模组外壳顶部的s极单面磁铁，3-模组外壳底部的s极单面磁铁，4-模组外壳底部的n极单面磁铁，5-导电触点，6-导电弹簧针，7-硅胶底座，8-模组外壳。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

为方便叙述，在下文说明中，三组单面磁铁中的n极单面磁铁分别称为n1单面磁铁、n2单面磁铁和n3单面磁铁，三组单面磁铁中的s极单面磁铁分别称为s1单面磁铁、s2单面磁铁和s3单面磁铁，并不作为本实用新型的限定。

如图1~4所示，一种带有导电触点的动态组合智能空气质量检测仪，包括电源管理模组、智能感知模组和检测功能模组，检测功能模组包括甲醛检测模组、pm2.5检测模组、二氧化碳检测模组、甲烷检测模组中的一个或多个，电源管理模组、智能感知模组和检测功能模组分别放置于若干结构相同的不同模组外壳8内，模组外壳8的内壁设有三组能够进行吸合连接的单面磁铁，每组单面磁铁包括一个s极单面磁铁和一个n极单面磁铁，分别位于模组外壳8内壁的顶部和底部，三组单面磁铁在模组外壳8内均匀分布，每个单面磁铁与模组外壳8的中心轴线距离相同，每组单面磁铁在竖直方向上处于同轴位置且极性相反，位于模组外壳8顶部的三个单面磁铁的极性不全相同，则对应的模组外壳8底部的三个单面磁铁的极性也不全相同，模组之间通过模组外壳8的内置磁铁相互吸合连接，所有模组均通过模组表面裸露的导电触点5和导电弹簧针6的接触实现通信或连接，当两个模组首尾相连装配时，如果出现吸合的单面磁铁错位，则依据磁铁同极相斥、异极相吸原理，必然会有两对磁铁互斥，只有当两个模组完全对位时，三对磁铁才能够全部有效吸合，有效避免了检测仪装配后，导电触点和弹簧针电气连接错误或接触不良问题，实现模组首尾相连，动态组装。单面磁铁是指一面有磁性，另一面磁性较弱的磁铁，用特殊处理的镀锌铁皮将双面磁铁的一面包裹，磁铁被包裹的一面磁性被屏蔽，磁力被折射到另一面，另一面磁性将增强，本实用新型中使用单面磁铁，一方面增强了原有一面的磁性，使得产品吸合更加牢固，另一方面避免了对模组外壳8的内部器件及电路的干扰。

模组外壳8的顶部中心设有若干导电触点5，模组外壳8的底部中心设有用于与导电触点5配合以传输信号和电源的导电弹簧针6，导电触点5表面与模组外壳8表面平齐，所有导电弹簧针6均穿透模组外壳8，导电触点5和导电弹簧针6的数量均为6个，构成能够实现6对信号连接的触点，模组外壳8外壁底部还设有硅胶底座7，在模组外壳8内置的单面磁铁和模组底部的硅胶底座7的配合下完成模组间的电气连接。

如图3和图4所示，本实施例中，模组外壳8内置的单面磁铁的安装如下：n1单面磁铁、s2单面磁铁和s3单面磁铁位于模组外壳8顶部，s1单面磁铁、n2单面磁铁和n3单面磁铁位于模组外壳8底部，每一组单面磁铁可任意调整位置确保模组外壳8内壁顶部和底部的单面磁铁极性不全相同即可，6对信号连接触点的导电触点5和导电弹簧针6呈矩形分布，本实施例中，6对导电触点及弹簧针电气信号定义分别为：（1）sda，通信数据信号；（2）scl，通信时钟信号；（3）sync，通信同步信号；（4）5v，5伏电源；（5）3v3，3.3伏电源；（6）gnd，公共地。

本实用新型的系统管理模组为必选模组，为检测功能模组提供电源，并实现本检测的智能感知和管理控制功能，检测功能模组为可选功能模组，用户根据自己的检测需要进行选择，检测模组可选择一个或多个：

i.电源管理模组，该模组对其他模组进行供电和电源管理，如图5所示，内置3.7伏聚合物锂电池，同时提供microusb接口dc5v外部电源输入，外部输入电源既可以给检测仪供电，也可以对锂电池进行充电；电源管理模组设计有电平转换电路、锂电池充电电路、内外部电源自动切换电路、模组功率检测电路、电源故障检测电路等，确保电源管理模组能够为其他模组正常供电。

ii.智能感知模组，该模组内置高性能微处理器，型号为stm32f103rct6，能够提供检测仪智能感知和管理控制功能。智能感知模组采用两个apds-9930传感器进行手势感应和环境光线感知，设计有语音编解码电路和功放驱动电路，可通过手势感应或语音识别进行人机交互，可进行超标语音报警和定时语音播报，可感知环境光线自动调整白天和夜间工作模式，在呵护用户夜间休息的同时降低检测仪自身功耗。智能感知模组选用oled显示屏进行检测数据及运行状态显示，通过手势感应或语音识别进行人机交互及睡眠状态唤醒。智能感知模组内置wifi模块进行无线组网连接，实现和其他设备智能联动或远程控制。本实用新型上电后，智能感知模组作为通信总线主设备，负责对其他模组进行功能识别和初始化。

iii.检测功能模组，该模组中包括甲醛检测模组、pm2.5检测模组、二氧化碳检测模组、甲烷检测模组等，甲醛检测模组用于检测甲醛、总挥发性有机物（tvoc）等，主要用于家装及车载等化学污染物超标检测，甲醛检测采用电化学原理，检测精度0.01ppm，总挥发性有机物检测采用半导体气敏原理，检测精度0.01mg/m³；pm2.5检测模组采用激光散射原理，用于检测pm2.5、pm1.0及pm10粉尘颗粒物，检测精度1ug/m³；二氧化碳模组用于对室内二氧化碳含量及温湿度进行检测，二氧化碳检测采用非色散红外原理，检测精度1ppm；甲烷检测模组内置甲烷和一氧化碳检测传感器，主要用于厨房灶具漏气或燃烧不充分报警检测等；检测功能模组与wifi联网后能够与空调、空气净化器及新风系统智能联动。

本实用新型的使用方法如下：

1、依据需求选购模组，系统管理模组为必选，检测功能模组为可选且可动态扩展，用户根据自己的需求进行选购，并将所有模组外壳首尾相连动态组装。

2、本实用新型上电初始化（设备自检、传感器预热等）。

3、检测仪进入工作状态：

（1）oled显示屏实时显示检测仪工作状态及检测数据；

（2）手势感应或语音识别进行人机交互及睡眠状态唤醒；

（3）wifi联网后，可与空调、空气净化器及新风系统等进行智能联动或远程控制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。