利用纳导阻滞薄膜制作的抽油烟机智能开关专利检索-附图国际申请第I章专利权专利检索查询-专利查询网

利用纳导阻滞 薄膜制作的抽油烟机智能 开关

阅读：762发布：2021-08-01

专利汇可以提供利用纳导阻滞薄膜制作的抽油烟机智能开关专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种厨房用具技术领域，特别是指一种近距离(0-10cm)、低功耗、高可靠触发的非接触式多功能抽油烟机智能开关。使用者只要用手在该智能开关前0-10cm以内晃动一下，就可以启动抽油烟机工作，有效地解决了传统抽油烟机需用手接触才能启动开关，既不卫生也不安全的弊病。摘要附图为本实用新型的原理方框图，其基本原理是通过在热释电红外传感器前设置纳米晶体阻滞层(1)，实现近距离、非接触、高可靠地接收到人体红外光信息，启动开关控制电路，将传感器分档位采集油烟气体温度、燃气浓度、光照度等信号，送入MCU的软件系统中进行数字滤波等处理后，驱动电机控制器自动调节抽油烟机的抽风量，并控制燃气泄露报警及灯光照明电路工作。，下面是利用纳导阻滞薄膜制作的抽油烟机智能开关专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利用纳导阻滞薄膜制作的多功能抽油烟机智能开关，能在0-10cm近距离内，非接触、高可靠地感应人体红外光信息，自动驱动抽油烟机工作；该多功能抽油烟机智能开关由六部分组成：纳米晶体阻滞层(1)、光信息接收和转换电路(2)、微功耗信息放大电路(3)、信号处理电路(4)、开关控制电路(5)、电源供给电路(6)；其特征在于：
——利用纳米二氧化钛(TiO2)等纳导薄膜材料对红外光信息的阻滞作用，在热释电人体感应红外传感器滤光片窗口前设置纳米晶体阻滞层(1)，用以精确控制触发距离的上限值；
——信息放大和整形电路，其为模块化的微功率信息放大电路。
2.根据权利要求1所述的多功能抽油烟机智能开关，其特征在于：所述的纳米晶体阻滞层(1)，分为上下层，下层为光信息转换层，上层为纳米晶体阻滞层；纳米晶体阻滞层是利用溶胶-凝胶/涂布法将纳米二氧化钛溶胶均匀涂覆在热释电红外传感器滤光片窗口的外表面，制成纳导阻滞薄膜，有利于工艺的简单化。
3.根据权利要求1所述的多功能抽油烟机智能控制开关，其特征在于：所述的微功耗信息放大电路由模块化的厚膜集成电路VT1112、外围电路及光接收电路所组成。

说明书全文

利用纳导阻滞薄膜制作的抽油烟机智能 开关

技术领域

[0001] 本实用新型是一种利用纳导阻滞薄膜制作的多功能抽油烟机智能开关。涉及纳米阻滞技术、光电子技术、微电子超低功耗技术和微处理器硬件电路及软件技术，以及厨房用具技术领域。

背景技术

[0002] 国家“十二五”规划中明确指出：“绿色发展，建立资源节约型、环境友好型社会”。作为厨房油烟净化设备的抽油烟机已经进入到了我国的千万个家庭，极大的减少了家庭主厨在烹饪时吸入的油烟，有效提高了人们的生活质量，符合规划中“绿色发展”的要求。但目前我国抽油烟机开关普遍存在以下问题：

[0003] (1)一般采用机械触点开关、琴键开关等，在厨房这种多油烟、水汽和高温的环境，这种开关很容易损坏，导致抽油烟机故障率较高；而且需用手接触才能启动开关，既不卫生也不安全。

[0004] (2)使用电子开关的抽油烟机则待机能耗高。每天待机能耗在0.4-5W之间，平均静态功耗约为两瓦。

[0005] (3)能在0-10cm近距离内，低功耗、高可靠触发的非接触式抽油烟机电子开关市场上尚未出现。发明内容

[0006] 本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种能在0-10cm近距离内，低功耗、高可靠触发的非接触式多功能抽油烟机智能开关。使用者只要用手在该智能开关前0-10cm以内晃动一下，就可以启动多功能抽油烟机工作。

[0007] 与传统的抽油烟机开关相比，利用纳导阻滞薄膜制作的多功能抽油烟机智能开关具有能在0-10cm近距离内，低功耗、非接触式高可靠触发，并能自动分档调节抽油烟机的抽风量的特点，同时带有燃气泄露报警和光控照明功能。

[0008] 图1所示为利用纳导阻滞薄膜制作的多功能抽油烟机智能开关的原理方框图。该智能开关分六部分：纳米晶体阻滞层(1)、光信息接收和转换电路(2)、微功耗信息放大电路(3)、信号处理电路(4)、开关控制电路(5)、电源供给电路(6)。

[0009] 具体技术方案是：

[0010] 实验证明纳米二氧化钛(TiO2)等纳导薄膜材料，对人体红外光信息具有阻滞特性，利用这种阻滞特性，在热释电人体感应红外传感器滤光片窗口前设置纳米晶体阻滞层(1)，用以精确控制触发距离的上限值，使热释电人体感应红外传感器，能在0-10cm近距离内，非接触高可靠地接收到人体红外光信息：

[0011] 纳米晶体阻滞层(1)：由于热释电人体感应红外传感器的性能稳定性差，其感应距离受到环境温度影响变化大，常出现冷启动现象等；且使用菲涅尔透镜不能把热释电人体红外感应传感器接收人体红外光信息的距离非接触高可靠地控制在0-10cm近距离之内。因此利用纳导薄膜材料对人体红外光信息具有阻滞的特性，在热释电人体感应红外传感器滤光片窗口前设置一个纳米晶体阻滞层(1)，以提高热释电人体感应红外传感器的性能稳定性和一致性，并能在0-10cm近距离内、非接触高可靠地接收到人体红外光信息。 [0012] 纳米晶体阻滞层(1)分为上下层，下层为光信息转换层，上层为纳米晶体阻滞层。纳米晶体阻滞层是利用溶胶-凝胶/浸渍提拉法将纳米二氧化钛溶胶，制成纳导材料薄膜。
纳米二氧化钛凝胶在红外光范围内宽而平的吸收带，表现出阀值特性，调整纳米晶体层的厚度，能设置并精确控制触发距离的上限值。当光强达到一定的强度时，才能透过纳米晶体阻滞层(1)，达到光信息转换层，有效保证感应触发距离的一致性和稳定性。 [0013] 光信息接收和转换电路(2)：接收到光信息然后进入光电转换电路PIR，输出感应得到的微弱电信号。

[0014] 微功耗信息放大电路(3)：作用是将得到的微弱电信号进行放大，使得放大后的信号电压能符合信号处理电路的要求。所述的微功耗信息放大电路由模块化的厚膜集成电路VT1112、外围电路及光接收电路所组成。

[0015] 信号处理电路(4)：作用是将模拟信号整形并转换为数字信号，由MCU和相应的外围电路组成，能有效去除输入信号中的噪声和进行数字滤波，提高利用纳导阻滞薄膜制作的多功能抽油烟机智能开关系统的稳定性。

[0016] 开关控制电路(5)；作用是根据MCU提供的控制信号驱动抽油烟机电机，以实现对抽油烟机的智能控制。由其将传感器分档位采集的油烟气体温度、光照度、可燃性气体浓度等信号送入MCU，并根据MCU提供的控制信号，在软件系统中进行数字滤波等处理后，驱动电机控制器自动调节抽油烟机的抽风量，并控制燃气泄露报警及灯光照明电路工作。 [0017] 本实用新型智能开关采用超低功耗设计。包括微功率器件的选用、低电压设计、低电流设计、电路结构功率优化设计、电源管理设计和过零触发设计。所有半导体器件都是采用微静态功耗的器件，工作电压3.3V。其发明特征电路在于超低功耗放大电路IC3电路模块化，型号自定义为VT1112。整个电路的工作电流在uA级，最大工作电流在100μA以下。 [0018] 利用纳导阻滞薄膜制作的多功能抽油烟机智能开关，其基本原理是通过在热释电人体感应红外传感器前设置一个纳米晶体阻滞层(1)，在提高热释电人体感应红外传感器的性能稳定性和一致性，实现0-10cm近距离、非接触、高可靠地接收到人体红外光信息的基础上，分档位采集油烟气体，传感器将测得的油气温度、燃气浓度、光照度等的信号，送入MCU的软件系统中进行数字滤波等处理，然后驱动电机控制器自动调节抽油烟机的抽风量，并控制报警电路和照明电路工作，是一种非接触式的多功能抽油烟机智能开关。附图说明

[0019] 本实用新型结合下面的附图进行详细说明：

[0020] 图1为本实用新型的硬件电原理方框图。如图1所示该智能开关分六部分：纳米晶体阻滞层(1)、光信息接收和转换电路(2)、微功耗信息放大电路(3)、信号处理电路(4)、开关控制电路(5)、电源供给电路(6)。

[0021] 图2为本实用新型的开关状态转换框图

[0022] 图3开关感应信号检测程序框图

具体实施方式

[0023] 本实用新型的实施以其结构的组成来叙述，结构组成分为两部分，即外壳外形结构和内部电路结构。外壳外形结构按品牌抽油烟机的内外机械、电气结构确定，但取消机械触点式的按键或琴键开关，在原位置的窗口上加装抗油污、免清洗的透明玻璃或其他透明薄膜，以便安装热释电人体感应红外传感器和光照度传感器。油气温度传感器、燃气气体传感器前的窗口则不能被遮挡，但有必要采取防油污措施，提高抽油烟机的功能可靠性。 [0024] 内部电路结构参见图本实用新型的硬件电原理方框图阐明之：MCU智能控制电路和电源供给电路作为主机板，安装在一块PCB印刷电路板上，有光信息接收和转换电路(2)、微功耗信息放大电路(3)、信号处理电路(4)、开关控制电路(5)、电源供给电路(6)等，然后固定在机壳内适当位置。各种传感器安装在另一块PCB印刷电路板上，固定在机壳上的对应窗口位置。主机板、传感器板以及各被控用电器之间，用绝缘导线和接插件连接。 [0025] 纳米晶体阻滞层(1)是利用溶胶-凝胶/涂布法将纳米二氧化钛溶胶，均匀涂覆在热释电红外传感器窗口的外表面或菲涅尔透镜的外表面上，制成纳导材料薄膜，这种不另外设置纳导阻滞层的做法，有利于工艺的简单化。

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