一种自校准水质检测电路及净水器的制作方法

1.本实用新型涉及净水器水质检测的技术领域，更具体地说，涉及一种自校准水质检测电路及净水器。


背景技术：

2.水质tds值是用于反馈水质净化前后的纯度指标，在净水器领域中十分重要。而基于脉冲频率检测方式的tds值检测方案是将两个探针在水质中两点间所形成的导电介质作为电阻r，再与电容c构成自激的rc充放电振荡电路，mcu进行脉冲宽度检测，即可获得相应水质的tds值。
3.但是，目前的方案对电容的一致性要求非常高，而电容个体之间的差异与自身的老化都会影响检测结果，降低检测精度。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种自校准水质检测电路及净水器。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种自校准水质检测电路，包括：第一检测电路、第二检测电路、检测电容、切换电路、以及控制电路；
6.所述检测电容通过所述切换电路分别与所述第一检测电路和所述第二检测电路连接，所述控制电路分别与所述切换电路、所述第一检测电路以及所述第二检测电路连接；
7.容值检测时，所述控制电路输出第一切换信号至所述切换电路控制所述切换电路将所述检测电容与所述第一检测电路连接，所述第一检测电路进行频率采集并输出第一频率检测信号至所述控制电路；
8.水质检测时，所述控制电路输出第二切换信号至所述切换电路控制所述切换电路将所述检测电容与所述第二检测电路连接，所述第二检测电路进行频率采集并输出第二频率检测信号至所述控制电路。
9.所述检测电容为谐振电容。
10.在本实用新型所述的自校准水质检测电路中，所述第一检测电路包括：第一反向电路和第二反向电路；
11.所述第一反向电路的第一端连接所述第二反向电路的第一端并连接至所述切换电路，所述第一反向电路的第二端连接所述第二反向电路的第二端，所述第二反向电路的第三端连接所述切换电路，且所述第二反向电路的第三端还连接至所述控制电路；
12.所述第二反向电路的第三端输出所述第一频率检测信号。
13.在本实用新型所述的自校准水质检测电路中，所述第一反向电路包括：第三电阻和第一反向器；
14.所述第三电阻的第一端作为所述第一反向电路的第一端连接所述第二反向电路的第一端并连接至所述切换电路；所述第三电阻的第二端连接所述第一反向器的输入端，
所述第一反向器的输出端作为所述第一反向电路的第二端连接所述第二反向电路的第二端。
15.在本实用新型所述的自校准水质检测电路中，所述第二反向电路包括：第四电阻和第二反向器；
16.所述第四电阻的第一端作为所述第二反向电路的第一端连接所述第三电阻的第一端并连接至所述切换电路，所述第四电阻的第二端连接所述第二反向器的输入端，所述第二反向器的输出端连接所述切换电路，且所述第二反向器的输出端还连接至所述控制电路；
17.所述第四电阻的第二端和所述第二反向器的输入端的连接节点为所述第二反向电路的第二端，所述第二反向器的输出端为所述第二反向电路的第三端。
18.在本实用新型所述的自校准水质检测电路中，所述第二检测电路包括：第一检测端子、第二检测端子、以及子检测电路；
19.所述第一检测端和所述第二检测端子与所述子检测电路连接；
20.所述子检测电路的第一端和第二端分别连接至所述切换电路，所述子检测电路的第三端连接至所述控制电路。
21.在本实用新型所述的自校准水质检测电路中，所述子检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第三反向器、第四反向器、第五电阻、第五反向器、以及第二电容；
22.所述第一电阻的第一端连接所述第一检测端子，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，且所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端的连接节点作为所述子检测电路的第一端连接至所述切换电路，所述第二电阻的第二端连接所述第三反向器的输入端，所述第三反向器的输出端连接所述第四反向器的输入端，所述第四反向器的输出端连接所述第五反向器的输入端，所述第五反向器的输出端作为所述子检测电路的第三端连接至所述控制电路；
23.所述第五电阻的第一端连接所述第二检测端子，所述第五电阻的第二端连接所述第四反向器的输入端；
24.所述第四反向器的输出端和所述第五反向器的输入端的连接节点作为所述子检测电路的第二端连接至所述切换电路；
25.所述第二电容的第一端接地，所述第二电容的第二端连接所述第五反向器的输出端。
26.在本实用新型所述的自校准水质检测电路中，所述第一检测端子和所述第二检测端子为弹针。
27.在本实用新型所述的自校准水质检测电路中，所述切换电路包括：切换开关及与所述切换开关连接的驱动电路；
28.所述驱动电路的控制端与所述控制电路连接，并根据所述第一切换信号驱动所述切换开关切至第一连接端，根据所述第二切换信号驱动所述切换开关在切至第二连接端；
29.所述切换开关切至第一连接端时，所述第一检测电路与所述检测电容连通；所述切换开关切至第二连接端时，所述第二检测电路与所述检测电容连通。
30.在本实用新型所述的自校准水质检测电路中，所述切换开关包括继电器。
31.在本实用新型所述的自校准水质检测电路中，所述驱动电路包括：驱动开关管、第
六电阻、以及第七电阻；
32.所述第六电阻的第一端连接至所述控制电路，所述第六电阻的第二端连接所述驱动开关管的第一端，所述第七电阻的第一端连接所述驱动开关管的第一端，所述第七电阻的第二端和所述驱动开关管的第二端接地，所述驱动开关管的第三端连接所述继电器的线圈驱动端，所述继电器的线圈供电端连接供电电压。
33.本实用新型还提供一种净水器，包括：以上所述的自校准水质检测电路。
34.实施本实用新型的自校准水质检测电路及净水器，具有以下有益效果：包括第一检测电路、第二检测电路、检测电容、切换电路和控制电路；检测电容通过切换电路分别与第一检测电路和第二检测电路连接，控制电路与切换电路、第一检测电路和第二检测电路连接；容值检测时，控制电路输出第一切换信号控制切换电路将检测电容与第一检测电路连接，第一检测电路输出第一频率检测信号至控制电路；水质检测时，控制电路输出第二切换信号控制切换电路将检测电容与第二检测电路连接，第二检测电路输出第二频率检测信号至控制电路。本实用新型可检测检测电容的容值，并基于检测电容的当前容值进行水质检测，解决了电容老化影响检测结果的问题，提升检测精度。
附图说明
35.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
36.图1是本实用新型实施例提供的自校准水质检测电路的结构示意图；
37.图2是本实用新型实施例提供的自校准水质检测电路的电路原理图。
具体实施方式
38.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
39.参考图1，图1为本发明实施例提供的自校准水质检测电路的结构示意图。
40.如图1所示，该自校准水质检测电路包括：第一检测电路102、第二检测电路103、检测电容105、切换电路104、以及控制电路101。
41.检测电容105通过切换电路104分别与第一检测电路102和第二检测电路103连接，控制电路101分别与切换电路104、第一检测电路102以及第二检测电路103连接。其中，容值检测时，控制电路101输出第一切换信号至切换电路104控制切换电路104将检测电容105与第一检测电路102连接，第一检测电路102进行频率采集并输出第一频率检测信号(如图2中的 mcu_f1)至控制电路101。水质检测时，控制电路101输出第二切换信号至切换电路104控制切换电路104将检测电容105与第二检测电路103连接，第二检测电路103进行频率采集并输出第二频率检测信号(如图2中的 mcu_f2)至控制电路101。
42.具体的，当需要进行容值检测时，控制电路101输出第一切换信号至切换电路104，控制切换电路104切换至第一检测电路102，以使第一检测电路 102与检测电容105连通，此时，第一检测电路102对检测电容105进行频率采集，并输出相应的第一频率检测信号至控制电路101，控制电路101接收到该第一频率检测信号后，将该第一频率检测信号转换为对应的容值，从而得到检测电容105的当前容值。当需要进行水质检测时，控制电路101输出第二切换信号至切换电路104，控制切换电路104切换至第二检测电路103，以使第二检测电路
103与检测电容105连通，此时，第二检测电路103和检测电容105一起作用，以完成水质检测，同时第二检测电路103输出相应的第二频率检测信号至控制电路101，控制电路101基于该第二频率检测信号获得对应的水质检测值(tds值)。可以理解地，由于电容个体之间的差异与自身的老化均会影响水质检测结果，因此，本实用新型通过先对检测电容105的当前容值进行检测，以确定检测电容105的当前容值，并根据检测电容105 的当前容值获得对应的频率数据库(或者频率数据表，其中，该频率数据库和频率数据表预先存储在存储器中，该频率数据库与检测电容105的容值对应，即不同的容值对应不同的频率数据表/数据库)。例如，以所测得的检测电容105的容值为13nf为例，不同正负偏差所测得的频率数据如表1所示。接着，在进行水质检测时，由第二频率检测电路采集得到第二频率检测信号，控制电路101即根据该第二频率检测信号中的频率在频率数据库/频率数据表的映射关系表(该频率数据库/频率数据表的映射关系为频率与tds值的映射关系表，即不同的频率具有对应的tds值)，得到对应的水质tds值。同理，该频率与tds值的映射关系表可预先存储在存储器。
[0043][0044]
表1
[0045]
通过本实用新型的自校准水质检测电路，可以确定检测电容105的当前容值，达到自样准的目的，解决了电容个体之间的差异与自身的老化影响检测结果的问题，使检测精度更高。
[0046]
一些实施例中，该检测电容105可以为谐振电容c1。
[0047]
进一步地，一些实施例中，该第一检测电路102包括：第一反向电路和第二反向电路。
[0048]
第一反向电路的第一端连接第二反向电路的第一端并连接至切换电路 104，第一反向电路的第二端连接第二反向电路的第二端，第二反向电路的第三端连接切换电路104，且第二反向电路的第三端还连接至控制电路101；第二反向电路的第三端输出第一频率检测信号。
[0049]
如图2所示，一些实施例中，该第一反向电路包括：第三电阻r3和第一反向器u1。
[0050]
第三电阻r3的第一端作为第一反向电路的第一端连接第二反向电路的第一端并连接至切换电路104；第三电阻r3的第二端连接第一反向器u1的输入端，第一反向器u1的输出端作为第一反向电路的第二端连接第二反向电路的第二端。
[0051]
如图2所示，一些实施例中，该第二反向电路包括：第四电阻r4和第二反向器u2。
[0052]
第四电阻r4的第一端作为第二反向电路的第一端连接第三电阻r3的第一端并连接至切换电路104，第四电阻r4的第二端连接第二反向器u2的输入端，第二反向器u2的输出
端连接切换电路104，且第二反向器u2的输出端还连接至控制电路101。其中，第四电阻r4的第二端和第二反向器u2的输入端的连接节点为第二反向电路的第二端，第二反向器u2的输出端为第二反向电路的第三端。
[0053]
一些实施例中，第二检测电路103包括：第一检测端子(tds1)、第二检测端子(tds2)、以及子检测电路。第一检测端和第二检测端子与子检测电路连接；子检测电路的第一端和第二端分别连接至切换电路104，子检测电路的第三端连接至控制电路101。
[0054]
如图2所示，一些实施例中，子检测电路包括：第一电阻r1、第二电阻 r2、第三反向器u3、第四反向器u4、第五电阻r5、第五反向器u5、以及第二电容c2。
[0055]
第一电阻r1的第一端连接第一检测端子，第一电阻r1的第二端连接第二电阻r2的第一端，且第一电阻r1的第二端和第二电阻r2的第一端的连接节点作为子检测电路的第一端连接至切换电路104，第二电阻r2的第二端连接第三反向器u3的输入端，第三反向器u3的输出端连接第四反向器u4 的输入端，第四反向器u4的输出端连接第五反向器u5的输入端，第五反向器u5的输出端作为子检测电路的第三端连接至控制电路101。第五电阻r5 的第一端连接第二检测端子，第五电阻r5的第二端连接第四反向器u4的输入端；第四反向器u4的输出端和第五反向器u5的输入端的连接节点作为子检测电路的第二端连接至切换电路104；第二电容c2的第一端接地，第二电容c2的第二端连接第五反向器u5的输出端。
[0056]
一些实施例中，第一检测端子和第二检测端子为弹针。其中，第一检测端子和第二检测端子插入水中，实现水质探测。
[0057]
一些实施例中，该切换电路104包括：切换开关及与切换开关连接的驱动电路。
[0058]
驱动电路的控制端与控制电路101连接，并根据第一切换信号驱动切换开关切至第一连接端，根据第二切换信号驱动切换开关在切至第二连接端；切换开关切至第一连接端时，第一检测电路102与检测电容105连通；切换开关切至第二连接端时，第二检测电路103与检测电容105连通。
[0059]
可选的，该切换开关包括继电器rel1。
[0060]
一些实施例中，如图2所示，驱动电路包括：驱动开关管q、第六电阻 r6、以及第七电阻r7。
[0061]
第六电阻r6的第一端连接至控制电路101，第六电阻r6的第二端连接驱动开关管q的第一端，第七电阻r7的第一端连接驱动开关管q的第一端，第七电阻r7的第二端和驱动开关管q的第二端接地，驱动开关管q的第三端连接继电器rel1的线圈驱动端，继电器rel1的线圈供电端连接供电电压。
[0062]
一些实施例中，该控制电路101可包括微处理器。可选的，该微处理器可包括存储器，该存储器中存储有电容的容值与频率对应的频率数据库、以及频率与tds值的映射关系表。
[0063]
一些实施例中，该微处理器包括但不限于单片机、arm处理器等，只要可实现频率检测功能即可。
[0064]
一些实施例中，该存储器包括但不限于ram存储器、rom存储器、 epprom存储器等。
[0065]
本实用新型还提供一种净水器，包括：本实用新型所公开的自校准水质检测电路。通过设置该自校冷准水质检测电路，可以对检测电容105的当前容值进行检测，获得准确的水质tds值，解决了因电容老化导致的检测误差，提升检测精度，同时也能达到自校准的目
的(自动检测电容105容值，纠正电容容值误差)。
[0066]
以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。