[发明专利]一种分布压力控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制电路——一种分布压力的给定适应性控制电路。 

背景技术

控制电路是工业、现代农业、生活、科研等领域普遍的研发、设计、生产对象，其中的压力控制电路则是一类直接应用于涉及压力或压强控制、调节的功能性动力型系统，或该类系统的控制、驱动系统。然而在一些应用，特别居家生活的应用中，并不是现有的压力控制电路就可以直接应用，特别是对性价比要求很高的产品中。因此，设计、研发一种适用于居家环境的高性价比压力控制电路，就成为一个亟待解决的问题。在许多居家生活的应用需求中，有一类产品，如自动变形床垫、自动变形沙发、自动变形枕头等，需要在给定的合适度下，对被控对象的不同部位进行自动而同步的压力变化控制，即所谓分布压力控制。分布压力控制电路就是为满足这一需求而提出的。 

发明内容

为实现一种分布压力的控制，本发明提供一种分布压力控制电路。它采用压控开关-伺服阀控制方式，利用压力感知的压力信号和给定信号，通过由信号比较、放大、处理、变换、驱动放大、执行环节组成的控制系统，对被控对象不同的部位气囊进行充、放气恒压变形控制。控制电路由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成，通过电源线引入市电电源。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

以压控开关-伺服阀控制方式，利用压力感知的压力信号和给定信号，通过由信号比较、放大、处理、变换、驱动放大、执行环节组成的控制系统，对被控对象的多个不同气囊进行充、放气恒压变形控制。构成压力控制系统的分布压力控制电路装配在控制盒内，包括有电路结线装置、压力传感器、电气伺服阀和加压泵。控制盒内的电路结线由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成。在控制盒内，各部位对应气管的阀前盒内段分别安装有对应压力传感器；各部位对应电气伺服阀分别通过对应气管的阀后段与高压管连通，高压管与加压泵的高压输出口连通；加压泵的低压输出口连通有低压管；在高压管和低压管之间，有安全阀并联贯通。 

各压力传感器的压力信号通过各压力传感信号端引入到各压力信号放大、处理单元，经放大、处理后，形成各压力低值信号和各压力高值信号输出。 

各压力信号放大、处理单元均由比较、运算、放大电路和光耦分离电路组成。 

在各压力信号放大、处理单元，压力传感信号端连接到运算放大器的正向输入端；运算放大器的输出端通过分离阈值电位器与下拉光耦的输入端和上提光耦的输入端连接，再分别以下拉光耦和上提光耦的输出端构成压力低值信号端和压力高值信号端。 

各压力低值信号和压力高值信号通过各压力低值信号端和压力高值信号端引入到各电气伺服阀驱动单元，经处理、放大后，形成前电气伺服阀驱动信号输出。 

各电气伺服阀驱动单元均由或门处理电路和运算放大电路组成。 

在各电气伺服阀驱动单元中，压力低值信号端和压力高值信号端分别与构成或门的两只二极管负极连接，两二极管的正极均与运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的输出端即作为电气伺服阀驱动信号端。 

各压力低值信号分别通过对应压力低值信号端引入到继电器驱动单元，经处理、放大后，形成继电器驱动信号，驱动固体继电器动作。 

继电器驱动单元由或门处理电路和运算放大电路组成。各压力低值信号端分别与构成或门的对应二极管负极连接，各二极管的正极均与运算放大器的反相输入端连接，运算放大器 的输出端与固体继电器的继电器驱动信号端连接，固体继电器的继电器常开接点即作为加压泵电动机的电源执行开关。 

本发明的有益效果是：控制电路只需通过调整给定，就能根据被控对象表面的受压分布情况，自动地产生各部位对应电气伺服阀驱动信号、泄压驱动信号和加压泵驱动信号，进而通过各部位对应电气伺服阀、泄压阀和加压泵的动作配合，实现对被控对象表面自动地按需要调整高度、根据被控对象表面受压分布情况改变形状。另外，由于电路系统整洁、结构简单而于调整，可以以不同形式，予以批量生产。 

附图说明

下面结合附图所示的三部位压力控制实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明的三部位分布压力气动控制系统结构图。 

图2是本实施例的分布压力控制系统电路接线图。 

图3是本实施例的分布压力控制电路结构图。 

图4是本实施例控制系统的加压泵控制执行电路结构图。