一种直流高压离子棒的消除静电能力检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及静电消除领域，具体是一种直流高压离子棒的消除静电能力检测电路。


背景技术：

2.离子棒型的静电消除器是利用尖端高压电晕放电，把空气电离出正负离子来中和物体表面静电。电晕放电的过程会把电极针周围空气中粉尘荷电，使粉尘带正电或负电，由于电极针是正负高压交替工作的，粉尘易被针尖吸附住，导致尖端放电能力变弱。
3.尖端施加电压时，电荷在端部聚集，端部越尖，在相同电压下尖端的电荷密度越高，电晕放电时电离出的正负离子越多。尖端发射离子会产生热量，长时间后尖端会发生烧蚀和产生电化学反应，导致尖端变钝，放电能力变弱。
4.以上两种现象都是针尖长时间电晕放电会出现的放电能力变弱问题，使用者不清楚放电能力变弱，继续使用直流高压离子棒来中和物体表面静电，工作存疑，需要改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，包括：
8.正极供电放大模块，用于对占空比为50％的方波放大后输出给正极输出模块；
9.正极输出模块，用于输出电压为电极针施加正极电压；
10.正极采样分压模块，用于采样正极输出模块电压，获取正极采样电压；
11.正极放大输出模块，用于对正极采样电压放大后输出给单片机；
12.负极供电放大模块，用于对占空比为50％的方波放大后输出给负极输出模块，该方波与正极供电放大模块方波相差180
°
；
13.负极输出模块，用于输出电压为电极针施加负极电压；
14.负极采样分压模块，用于采样负极输出模块电压，获取负极采样电压；
15.负极放大输出模块，用于对负极采样电压放大后输出给单片机；
16.正极供电放大模块连接正极输出模块，正极输出模块连接正极采样分压模块，正极采样分压模块连接正极放大输出模块，负极供电放大模块连接负极输出模块，负极输出模块连接负极采样分压模块，负极采样分压模块连接负极放大输出模块。
17.作为本实用新型再进一步的方案：正极供电放大模块包括方波信号vcc1、电感n1l1、电阻n1r3、电阻n1r4、三极管p1、三极管p2、电容n1c4、二极管dn1、二极管dn2、变压器u9，电感n1l1的一端连接方波信号vcc1，电感n1l1的另一端连接电阻n1r3的一端、电阻n1r4的一端、变压器u9的第四端，电阻n1r3的另一端连接变压器u9的第二端、三极管p1的基极，电阻n1r4的另一端连接三极管p2的基极、变压器u9的第六端，三极管p1的发射极连接三极
管p2的发射极、接地端gnd，三极管p1的集电极连接二极管dn1的负极、电容n1c4的一端、变压器u9的第三端，二极管dn1的正极连接二极管dn2的正极、接地端gnd，二极管dn2的负极连接三极管p2的集电极、变压器u9的第五端。
18.作为本实用新型再进一步的方案：负极供电放大模块包括方波信号vcc2、电感p1l1、电阻p1r3、电阻p1r4、三极管p4、三极管p5、电容p1c4、二极管dp1、二极管dp2、变压器u8，电感p1l1的一端连接方波信号vcc2，电感p1l1的另一端连接电阻p1r3的一端、电阻p1r4的一端、变压器u8的第四端，电阻p1r3的另一端连接变压器u8的第二端、三极管p5的基极，电阻p1r4的另一端连接三极管p4的基极、变压器u8的第六端，三极管p4的发射极连接三极管p5的发射极、接地端gpd，三极管p5的集电极连接二极管dp1的负极、电容p1c4的一端、变压器u8的第三端，二极管dp1的正极连接二极管dp2的正极、接地端gpd，二极管dp2的负极连接三极管p4的集电极、变压器u8的第五端。
19.作为本实用新型再进一步的方案：正极采样分压模块包括电阻r31、电阻r32、电阻r39、电容c32，电阻r31的一端连接正极输出模块，电阻r31的另一端连接电阻r32的一端，电阻r32的另一端连接电阻r39的一端、电容c32的一端、正极放大输出模块，电阻r39的另一端接地，电容c32的另一端接地。
20.作为本实用新型再进一步的方案：正极放大输出模块包括放大器u6a、放大器u7d，放大器u6a的同相端连接正极采样分压模块，放大器u6a的反相端连接电阻r47的一端、电阻r43的一端，电阻r47的另一端接地，电阻r43的另一端连接放大器u6a的输出端、电阻r34的一端，电阻r34的另一端连接电阻r37的一端，电阻r37的另一端连接放大器u7d的反相端、电阻r49的一端，放大器u7d的同相端接地，电阻r49的另一端连接放大器u7d的输出端、电阻r40的一端，电阻r40的另一端连接单片机。
21.作为本实用新型再进一步的方案：负极采样分压模块包括电阻r54、电阻r55、电阻r60、电容c43，电阻r54的一端连接负极输出模块，电阻r54的另一端连接电阻r55的一端，电阻r55的另一端连接电阻r60的一端、电容c43的一端、负极放大输出模块，电阻r60的另一端接地，电容c43的另一端接地。
22.作为本实用新型再进一步的方案：负极放大输出模块包括放大器u6b，放大器u6b的同相端连接负极采样分压模块，放大器u6b的反相端连接电阻r69的一端、电阻r62的一端，电阻r69的另一端接地，电阻r62的另一端连接放大器u6b的输出端、电阻r56的一端，电阻r56的另一端连接单片机。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型增加静电消除能力检测的功能，当电极针吸附粉尘或烧蚀变钝导致静电消除能力变弱或无消除能力时，消除器会有相应的指示灯提示。
附图说明
24.图1为一种直流高压离子棒的消除静电能力检测电路的第一部分电路图。
25.图2为一种直流高压离子棒的消除静电能力检测电路的第二部分电路图。
26.图3为针尖电压的示意图。
27.图4为针尖电压长时间运行的示意图。
28.图5为采样点电压的示意图。
29.图6为采样点电压长时间运行的示意图。
30.图7为输出电压的示意图。
31.图8为输出电压长时间运行的示意图。
具体实施方式
32.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，所描述的实施例仅仅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做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。
33.请参阅图1和图2，一种直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，包括：
34.正极供电放大模块，用于对占空比为50％的方波放大后输出给正极输出模块；
35.正极输出模块，用于输出电压为电极针施加正极电压；
36.正极采样分压模块，用于采样正极输出模块电压，获取正极采样电压；
37.正极放大输出模块，用于对正极采样电压放大后输出给单片机；
38.负极供电放大模块，用于对占空比为50％的方波放大后输出给负极输出模块，该方波与正极供电放大模块方波相差180
°
；
39.负极输出模块，用于输出电压为电极针施加负极电压；
40.负极采样分压模块，用于采样负极输出模块电压，获取负极采样电压；
41.负极放大输出模块，用于对负极采样电压放大后输出给单片机；
42.正极供电放大模块连接正极输出模块，正极输出模块连接正极采样分压模块，正极采样分压模块连接正极放大输出模块，负极供电放大模块连接负极输出模块，负极输出模块连接负极采样分压模块，负极采样分压模块连接负极放大输出模块。
43.在本实施例中：请参阅图1，正极供电放大模块包括方波信号vcc1、电感n1l1、电阻n1r3、电阻n1r4、三极管p1、三极管p2、电容n1c4、二极管dn1、二极管dn2、变压器u9，电感n1l1的一端连接方波信号vcc1，电感n1l1的另一端连接电阻n1r3的一端、电阻n1r4的一端、变压器u9的第四端，电阻n1r3的另一端连接变压器u9的第二端、三极管p1的基极，电阻n1r4的另一端连接三极管p2的基极、变压器u9的第六端，三极管p1的发射极连接三极管p2的发射极、接地端gnd，三极管p1的集电极连接二极管dn1的负极、电容n1c4的一端、变压器u9的第三端，二极管dn1的正极连接二极管dn2的正极、接地端gnd，二极管dn2的负极连接三极管p2的集电极、变压器u9的第五端。
44.在本实施例中：请参阅图1，负极供电放大模块包括方波信号vcc2、电感p1l1、电阻p1r3、电阻p1r4、三极管p4、三极管p5、电容p1c4、二极管dp1、二极管dp2、变压器u8，电感p1l1的一端连接方波信号vcc2，电感p1l1的另一端连接电阻p1r3的一端、电阻p1r4的一端、变压器u8的第四端，电阻p1r3的另一端连接变压器u8的第二端、三极管p5的基极，电阻p1r4的另一端连接三极管p4的基极、变压器u8的第六端，三极管p4的发射极连接三极管p5的发射极、接地端gpd，三极管p5的集电极连接二极管dp1的负极、电容p1c4的一端、变压器u8的第三端，二极管dp1的正极连接二极管dp2的正极、接地端gpd，二极管dp2的负极连接三极管p4的集电极、变压器u8的第五端。
45.信号vcc1和vcc2为两个占空比为50％的方波，这两个波形幅值相同，相位相差
180
°
，用于经过倍压电路放大后给电极针施加高压，图中hp与输出正压的电极相连，hn与输出负压的电极针相连，test_p为正压采样点，test_n为负压采样点。
46.请参阅图3、图4、图5和图6，以正压采样为例，长时间运行后，针尖烧灼或吸附粉尘时，等效负载变小，针尖电压升高，采样点test_p电压减小。
47.在本实施例中：请参阅图2，正极采样分压模块包括电阻r31、电阻r32、电阻r39、电容c32，电阻r31的一端连接正极输出模块，电阻r31的另一端连接电阻r32的一端，电阻r32的另一端连接电阻r39的一端、电容c32的一端、正极放大输出模块，电阻r39的另一端接地，电容c32的另一端接地。
48.电阻r31、电阻r32、电阻r39分压，将电阻r39上的电压输出给后续电路。
49.在本实施例中：请参阅图2，正极放大输出模块包括放大器u6a、放大器u7d，放大器u6a的同相端连接正极采样分压模块，放大器u6a的反相端连接电阻r47的一端、电阻r43的一端，电阻r47的另一端接地，电阻r43的另一端连接放大器u6a的输出端、电阻r34的一端，电阻r34的另一端连接电阻r37的一端，电阻r37的另一端连接放大器u7d的反相端、电阻r49的一端，放大器u7d的同相端接地，电阻r49的另一端连接放大器u7d的输出端、电阻r40的一端，电阻r40的另一端连接单片机。
50.先经过放大器u6a放大电压信号，再通过放大器u7d将负压翻转成正压输出给单片机(正极采样点test_p采集的变化电压为负极电压变化，因此需要额外通过放大器u7d完成电压翻转)。
51.在本实施例中：请参阅图2，负极采样分压模块包括电阻r54、电阻r55、电阻r60、电容c43，电阻r54的一端连接负极输出模块，电阻r54的另一端连接电阻r55的一端，电阻r55的另一端连接电阻r60的一端、电容c43的一端、负极放大输出模块，电阻r60的另一端接地，电容c43的另一端接地。
52.电阻r54、电阻r55、电阻r60分压，将电阻r60上的电压输出至后续电路。
53.在本实施例中：请参阅图2，负极放大输出模块包括放大器u6b，放大器u6b的同相端连接负极采样分压模块，放大器u6b的反相端连接电阻r69的一端、电阻r62的一端，电阻r69的另一端接地，电阻r62的另一端连接放大器u6b的输出端、电阻r56的一端，电阻r56的另一端连接单片机。
54.经过放大器u6b放大同相端电压信号后输出给单片机，单片机根据输入电压大小选择触发指示灯发光。
55.请参阅图7和图8，采样点的电压test_p、test_n先通过分压后再通过运放放大(负压采样信号还需通过一级反相放大器变为正压)，正极采样点test_p处理后的信号为v+，单片机读取v+的电压值，经过软件滤波后判断静电消除能力(电压值低于设定阈值即静电消除能力较弱，触发指示灯发光)，再点亮相应指示灯。
56.本实用新型的工作原理是：正极供电放大模块对占空比为50％的方波放大后输出给正极输出模块；正极输出模块输出电压为电极针施加正极电压；正极采样分压模块采样正极输出模块电压，获取正极采样电压；正极放大输出模块对正极采样电压放大后输出给单片机；负极供电放大模块对占空比为50％的方波放大后输出给负极输出模块，该方波与正极供电放大模块方波相差180
°
；负极输出模块输出电压为电极针施加负极电压；负极采样分压模块采样负极输出模块电压，获取负极采样电压；负极放大输出模块对负极采样电
压放大后输出给单片机。
57.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
58.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，其特征在于：该直流高压离子棒的消除静电能力检测电路包括：正极供电放大模块，用于对占空比为50％的方波放大后输出给正极输出模块；正极输出模块，用于输出电压为电极针施加正极电压；正极采样分压模块，用于采样正极输出模块电压，获取正极采样电压；正极放大输出模块，用于对正极采样电压放大后输出给单片机；负极供电放大模块，用于对占空比为50％的方波放大后输出给负极输出模块，该方波与正极供电放大模块方波相差180
°
；负极输出模块，用于输出电压为电极针施加负极电压；负极采样分压模块，用于采样负极输出模块电压，获取负极采样电压；负极放大输出模块，用于对负极采样电压放大后输出给单片机；正极供电放大模块连接正极输出模块，正极输出模块连接正极采样分压模块，正极采样分压模块连接正极放大输出模块，负极供电放大模块连接负极输出模块，负极输出模块连接负极采样分压模块，负极采样分压模块连接负极放大输出模块。2.根据权利要求1所述的直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，其特征在于，正极供电放大模块包括方波信号vcc1、电感n1l1、电阻n1r3、电阻n1r4、三极管p1、三极管p2、电容n1c4、二极管dn1、二极管dn2、变压器u9，电感n1l1的一端连接方波信号vcc1，电感n1l1的另一端连接电阻n1r3的一端、电阻n1r4的一端、变压器u9的第四端，电阻n1r3的另一端连接变压器u9的第二端、三极管p1的基极，电阻n1r4的另一端连接三极管p2的基极、变压器u9的第六端，三极管p1的发射极连接三极管p2的发射极、接地端gnd，三极管p1的集电极连接二极管dn1的负极、电容n1c4的一端、变压器u9的第三端，二极管dn1的正极连接二极管dn2的正极、接地端gnd，二极管dn2的负极连接三极管p2的集电极、变压器u9的第五端。3.根据权利要求1或2所述的直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，其特征在于，负极供电放大模块包括方波信号vcc2、电感p1l1、电阻p1r3、电阻p1r4、三极管p4、三极管p5、电容p1c4、二极管dp1、二极管dp2、变压器u8，电感p1l1的一端连接方波信号vcc2，电感p1l1的另一端连接电阻p1r3的一端、电阻p1r4的一端、变压器u8的第四端，电阻p1r3的另一端连接变压器u8的第二端、三极管p5的基极，电阻p1r4的另一端连接三极管p4的基极、变压器u8的第六端，三极管p4的发射极连接三极管p5的发射极、接地端gpd，三极管p5的集电极连接二极管dp1的负极、电容p1c4的一端、变压器u8的第三端，二极管dp1的正极连接二极管dp2的正极、接地端gpd，二极管dp2的负极连接三极管p4的集电极、变压器u8的第五端。4.根据权利要求1所述的直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，其特征在于，正极采样分压模块包括电阻r31、电阻r32、电阻r39、电容c32，电阻r31的一端连接正极输出模块，电阻r31的另一端连接电阻r32的一端，电阻r32的另一端连接电阻r39的一端、电容c32的一端、正极放大输出模块，电阻r39的另一端接地，电容c32的另一端接地。5.根据权利要求1所述的直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，其特征在于，正极放大输出模块包括放大器u6a、放大器u7d，放大器u6a的同相端连接正极采样分压模块，放大器u6a的反相端连接电阻r47的一端、电阻r43的一端，电阻r47的另一端接地，电阻r43的另一端连接放大器u6a的输出端、电阻r34的一端，电阻r34的另一端连接电阻r37的一端，电阻r37的另一端连接放大器u7d的反相端、电阻r49的一端，放大器u7d的同相端接地，电阻
r49的另一端连接放大器u7d的输出端、电阻r40的一端，电阻r40的另一端连接单片机。6.根据权利要求1所述的直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，其特征在于，负极采样分压模块包括电阻r54、电阻r55、电阻r60、电容c43，电阻r54的一端连接负极输出模块，电阻r54的另一端连接电阻r55的一端，电阻r55的另一端连接电阻r60的一端、电容c43的一端、负极放大输出模块，电阻r60的另一端接地，电容c43的另一端接地。7.根据权利要求1所述的直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，其特征在于，负极放大输出模块包括放大器u6b，放大器u6b的同相端连接负极采样分压模块，放大器u6b的反相端连接电阻r69的一端、电阻r62的一端，电阻r69的另一端接地，电阻r62的另一端连接放大器u6b的输出端、电阻r56的一端，电阻r56的另一端连接单片机。

技术总结
本实用新型公开了一种直流高压离子棒的消除静电能力检测电路，涉及静电消除领域，该直流高压离子棒的消除静电能力检测电路包括：正极供电放大模块，用于对占空比为50％的方波放大后输出给正极输出模块；正极输出模块，用于输出电压为电极针施加正极电压；正极采样分压模块，用于采样正极输出模块电压，获取正极采样电压；正极放大输出模块，用于对正极采样电压放大后输出给单片机；负极供电放大模块，用于对占空比为50％的方波放大后输出给负极输出模块，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型增加静电消除能力检测的功能，当电极针吸附粉尘或烧蚀变钝导致静电消除能力变弱或无消除能力时，消除器会有相应的指示灯提示。示灯提示。示灯提示。


技术研发人员：陈永 刘西龙 李慎太 朱熠辰
受保护的技术使用者：无锡研平电子科技有限公司
技术研发日：2023.01.08
技术公布日：2023/7/17