[发明专利]可实现智能控制的电解水机主控电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解水机，特别是涉及一种可实现智能控制的电解水机主控电路。

背景技术

电解水是在特定的恒定电压和电流下，通过阴极和阳极电极板，在自来水的基础上，不添加任何物质进行电解的过程。通过电能转化，改变水的物理结构，由于水污染以及二次污染加剧，每毫升水中含有上万种物质，电解本身也是净化水质的过程，再通过离子膜分离，分离出有益人体吸收的矿物质、微量元素；还分离出酸根离子，得到有益的日常用水，如：清洗、收敛皮肤、酸性水泡脚杀菌等功能。简单来说，电解过程在物理上改变了水的pH值与氧化还原电位，并分解产生O₂和H₂。通常情况下，能让自由能增加的化学反应是不存在的，因为水在自然状态下一般不可能分解产生O₂和H₂；但是如果在水中加入阴极、阳极，通上电流，即能比照法拉第定律发生电解反应。

阴极和阳极表面生成氢与氧后，电极板四周的水便会倾向碱性或酸性，氧化还原电位亦随之改变。在两极之间插入能限制水移转的多孔性半透膜，或能让阴阳离子选择性通过的阴阳离子半透膜，即能自阴极收集氢氧离子浓度高、具有还原力的碱性水，自阳极收集氢离子浓度高、具有氧化力的酸性水。

现有的电解水机无法实时测量电解水中的PH值、电极板电压、电极板电流等反馈参数，导致电解水机无法智能控制电解水的PH值，无法将水电解成用户所需的电解酸性水、电解碱性水或电解中性水，也无法实时根据电极板供电电流监测值和电极板供电电压监测值调节电极板的电解参数，电极板供电电压的稳定性较差。目前，市面上也出现了一些支持PH值反馈检测的电解水机，然而现有电解水机在进行PH值、电流值和电压值反馈检测时都未对测得的参数进行电压消峰处理，电压信号处理芯片和微处理器的输入电压未受到限制，容易出现瞬时高压，容易对电压信号处理芯片和微处理器造成损坏。

此外，目前市面上支持PH值、电流值、电压值反馈检测的电解水机在获得PH值、电流值和电压值反馈检测值后，根据用户设定的参数进行数据的综合分析处理，输出一个数字控制信号最终完成电极板供电的控制。然而，现有电解水机数字控制信号输出处理电路存在以下问题：（1）未对微处理器输出的数字控制信号经过信号锁存器的处理，容易出现高速的控制与慢速的电极板外设不同步的问题；（2）模拟信号处理电路结构复杂，设计和实现难度较大；（3）未对模拟控制信号进行放大处理，系统模拟信号Vout的输出波形不理想，电极板供电控制的稳定性较差，无法保证电解水的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实时准确测量电解水中的PH值、电极板电压、电极板电流反馈参数并根据反馈参数输出稳定模拟控制信号以完成电极板控制的电解水机主控电路；由二极管组成电压消峰电路，对输入电压进行限制，对电压信号处理芯片和微处理器起到有效保护作用；电极板模拟控制信号的输出波形良好，电极板供电控制的稳定性好，模拟信号处理电路及模拟信号放大电路结构简单，设计和实现成本低，信号锁存器保证高速的控制与慢速的电极板外设同步的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：可实现智能控制的电解水机主控电路，它包括测试参数采集单元、微处理器IC5和电极板驱动模块，测试参数采集单元与微处理器IC5的采集信号输入端连接，微处理器IC5的控制信号输出端通过电极板驱动模块与被控电极板连接；

所述的电极板驱动模块包括数字信号锁存器IC3、数模转换器IC4和功率放大电路，微处理器IC5的控制信号输出端依次通过数字信号锁存器IC3、数模转换器IC4和功率放大电路与被控电极板相连。

作为本发明的进一步改进，所述的测试参数采集单元包括PH值采集模块、电流值采集模块和电压值采集模块中的任意一种或多种的组合，PH值采集模块、电流值采集模块和电压值采集模块分别与微处理器IC5的采集信号输入端连接。

进一步地，所述的电压值采集模块的电压反馈值输出端与数模转换器IC4的输入端连接。

具体的，PH值采集模块包括PH传感器Tin、PH值电流转电压电路和PH值电压信号处理电路，PH传感器Tin的输出依次通过PH值电流转电压电路和PH值电压信号处理电路与微处理器IC5的PH值信号输入端连接。