图书阅览室空气质量自动控制装置论文和设计-谢晖

全文摘要

本实用新型涉及电子控制技术领域，尤其是公开了一种图书阅览室空气质量自动控制装置，包括连接电源的电源电路、连接电源电路的检测放大电路及连接换气装置的警报及换气装置控制电路，该警报及换气装置控制电路连接检测放大电路；所述电源电路包括依次连接的保险丝FU、变压器TG、整流元件D2‑D5、滤波元件C1及稳压块IC2，所述滤波元件C1与稳压块IC2之间连接电阻R6和发光二极管LED2，然后接地。本实用新型结构简单，能自动控制通风换气装置，省时省力；保证室内空气清新，利于人的身体健康，制造成本低，使用寿命长，占用体积小；适于广泛推广应用。

主设计要求

1.一种图书阅览室空气质量自动控制装置，其特征在于：包括连接电源的电源电路(1)、连接电源电路(1)的检测放大电路(2)及连接换气装置的警报及换气装置控制电路(3)，该警报及换气装置控制电路(3)连接检测放大电路(2)；所述电源电路包括依次连接的保险丝FU、变压器TG、整流元件D2-D5、滤波元件C1及稳压块IC2，所述滤波元件C1与稳压块IC2之间连接电阻R6和发光二极管LED2，然后接地。

设计方案

2.根据权利要求1所述的图书阅览室空气质量自动控制装置，其特征在于：所述检测放大电路(2)包括依次连接的空气质量传感组件、电阻R5、运算放大器IC1的正极，运算放大器的负极连接电阻R3和电阻R4，运算放大器IC1接地；所述电阻R3一端连接稳压块IC2的输出端，电阻R3另一端连接电路R4一端；电阻R4另一端、电阻R5、空气质量传感组件均接地；所述运算放大器IC1的负极连接于电阻R3和电阻R4之间；运算放大器IC1的输出端连接警报及换气装置控制电路；所述空气质量传感组件连接稳压块IC2的输出端。

3.根据权利要求2所述的图书阅览室空气质量自动控制装置，其特征在于：空气质量传感组件为PM135空气质量传感器。

4.根据权利要求1所述的图书阅览室空气质量自动控制装置，其特征在于：所述警报及换气装置控制电路包括连接运算放大器IC1输出端的电阻R2、连接电阻R2的三极管V1输入端；三极管V1接地，三极管V1输出端连接继电器J、发光二极管LED1负极及二极管D1正极，发光二极管LED1正极连接电阻R1一端，电阻R1和二极管D1负极连接于继电器J和稳压块IC2之间。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电子控制技术领域，尤其是涉及一种图书阅览室空气质量自动控制装置。

背景技术

高校图书馆、阅览室作为教师和学生获取知识的重要场所，阅览室内空气质量状况与读者的学习效果和身心健康关系十分密切。现在的阅览室，特别是周末读者集中，由于开空调，门窗紧闭，导致室内二氧化碳含量增加，氧气含量减少，气味大，空气污浊。经测试和实验，当室内CO2含量达到1000PPM 时，可导致疲倦、注意力低下及不适等症状，严重影响读者身心健康和学习效果。过去电子元件构成的室内空气污染监测装置，电路组成复杂，生产成本高，检测到室内空气质量不好时，只是进行提示，仍然需要人为的进行通风换气，使用不便。

而现有的控制系统元件数量多，结构复杂，制造成本高，占用空间大。而且电源电压稳定性差，容易造成控制系统损坏，甚至造成通风设备损坏。而且在控制系统损坏是也无法得知。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、简单，设计合理，使用成本低，占用空间小的图书阅览室空气质量自动控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种图书阅览室空气质量自动控制装置，包括连接电源的电源电路、连接电源电路的检测放大电路及连接换气装置的警报及换气装置控制电路，该警报及换气装置控制电路连接检测放大电路；所述电源电路包括依次连接的保险丝FU、变压器TG、整流元件D2-D5、滤波元件C1及稳压块IC2，所述滤波元件C1与稳压块IC2之间连接电阻R6和发光二极管LED2，然后接地。使用时，可通过检测放大电路检测室内空气质量，然后通过换气装置控制电路进行控制换气装置运行或者停止，达到换气的目的；电源电路对电源进行处理，保证供电的稳定性，进而避免自动控制装置和换气装置损坏；即保险丝可在电压过高时及时断开，起到保护作用，所述变压器、整流器、滤波元件、稳压块，可对电源进行变压、整流、滤波、稳压然后再提供给检测放大电路、警报及换气装置控制电路、换气装置，经过一系列处理后的电源更为稳定安全；对自动控制装置和换气装置起到了良好的保护作用，不易损坏，使用寿命长；所述电阻R6和发光二极管LED2可方便识别电源是否接通；而且能够自动检测室内空气质量，自动开启通风换气装置，使室内空气与室外对流，实现了自动控制，有利于阅览室内空气始终保持清新，利于读者的身体健康；再者，本自动控制装置所需元件数量少，结构紧凑、简单，设计合理，使用成本低，占用空间小，使用效果好，适于广泛推广应。

进一步地，所述检测放大电路包括依次连接的空气质量传感组件、电阻R5、运算放大器IC1的正极，运算放大器的负极连接电阻R3和电阻R4，运算放大器IC1接地；所述电阻R3一端连接稳压块IC2的输出端，电阻R3另一端连接电路R4一端；电阻R4另一端、电阻R5、空气质量传感组件均接地；所述运算放大器IC1的负极连接于电阻R3和电阻R4之间；运算放大器IC1的输出端连接警报及换气装置控制电路；所述空气质量传感组件连接稳压块IC2的输出端。所述检测放大电路结构简单，元件数量少，制造成本低，使用效果好。

进一步地，空气质量传感组件为PM135空气质量传感器。

进一步地，所述警报及换气装置控制电路包括连接运算放大器IC1输出端的电阻R2、连接电阻R2的三极管V1输入端；三极管V1接地，三极管V1输出端连接继电器J、发光二极管LED1负极及二极管D1正极，发光二极管LED1 正极连接电阻R1一端，电阻R1和二极管D1负极连接于继电器J和稳压块IC2 之间。所述警报及换气装置控制电路能实现发光警报和换气装置控制，元件数量少，结构简单，制造成本低，使用效果好。

综上所述，本实用新型结构简单，能自动控制通风换气装置，省时省力；保证室内空气清新，利于人的身体健康，制造成本低，使用寿命长，占用体积小；适于广泛推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

其中，电源电路1；检测放大电路2；警报及换气装置控制电路3。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，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、完整的描述。

如图1所示，一种图书阅览室空气质量自动控制装置，包括电源电路1、检测放大电路2、警报及换气装置控制电路3。其中，所述电源电路1连接电源，警报及换气装置控制电路3连接换气装置。电源电路1连接检测放大电路2，该检测放大电路2连接警报及换气装置控制电路3。

具体的，所述电源电路1包括保险丝FU、变压器TG、整流元件D2-D5、滤波元件C1、稳压块IC2、电阻R6和发光二极管LED2。所述保险丝FU、变压器TG、整流元件D2-D5、滤波元件C1及稳压块IC2依次连接，所述滤波元件C1与稳压块IC2之间连接电阻R6和发光二极管LED2，然后接地。

具体的，所述检测放大电路2包括空气质量传感组件、运算放大器IC1、电阻R3、电阻R4及电阻R5。所述空气质量传感组件、电阻R5、运算放大器 IC1的正极依次连接。其中，运算放大器的负极连接电阻R3和电阻R4，运算放大器IC1接地。所述电阻R3一端连接稳压块IC2的输出端，电阻R3另一端连接电路R4一端。电阻R4另一端、电阻R5、空气质量传感组件均接地。所述运算放大器IC1的负极连接于电阻R3和电阻R4之间。运算放大器IC1的输出端连接警报及换气装置控制电路。所述空气质量传感组件连接稳压块IC2的输出端。所述空气质量传感组件可以是CO2浓度传感器、CO浓度传感器、O2浓度传感器等。但是在本实施例中，空气质量传感组件优选为PM135空气质量传感器。

优选的，所述警报及换气装置控制电路包括电阻R2、三极管V1、电阻R1、发光二极管LED1、二极管D1和继电器J。

连接运算放大器IC1输出端的电阻R2、电阻R2连接三极管V1输入端，三极管V1接地。三极管V1输出端连接继电器J、发光二极管LED1负极及二极管D1正极，发光二极管LED1正极连接电阻R1一端，电阻R1和二极管D1负极连接于继电器J和稳压块IC2之间。所述继电器J连接换气装置。该换气装置选用现有的换气扇，当然也可以是其他。

采用本实用新型的图书阅览室空气质量自动控制装置,变压器TG将220V 电源电压进行降压操作，整流元件D2-D5整流，滤波元件C1滤波，输出9V直流电压，再经稳压块IC2稳压，输出5V直流电源，发光二极管LED2、电阻R6 组成电源指示电路。空气质量传感组件、运算放大器IC1、电阻R3、电阻R4、电阻R5组成检测放大电路，当室内空气污染达到一定程度时，空气质量传感组件输出一定电压值，经电阻R5耦合给运算放大器IC1的正极引脚，在运算放大器IC1内部与负极引脚的设定值进行比较，当大于设定值时输出引脚输出高电平，启控值可通过空气质量传感组件中的微调电阻R5进行调整。电阻R2、三极管V1、电阻R1、发光二极管LED1、二极管D1和继电器J组成警报及换气扇控制电路。运算放大器IC1的输出电压经电阻R2使三极管V1饱和导通，发光二极管LED1发光，继电器J吸合，带动换气扇通风换气。当室内空气正常后，传感器输出电压降低，同时运算放大器IC1的输出电压亦降低，三极管V1截止，发光二极管LED1熄灭，继电器J释放，换气扇自动关闭。所述继电器J的型号可根据换气装置的种类、数量进行选择。

本装置主要用于图书阅览室内使用，当然也可用于教室、售票厅、候车厅等场所使用。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

设计图

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主设计要求

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