导风装置及应用其的家用电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及家用电器控制领域，具体涉及一种导风装置及应用其的家用电器。
【背景技术】
[0002]在现有的具有送风功能的家用电器中，例如，空调、空调扇、空气净化器等，导风装置通常由步进电机来驱动，而现有技术对于步进电机进行开环控制，在给步进电机输出驱动信号后，导风结构实际运行状态是未知的，这不利于对导风结构进行精确控制。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种导风装置及应用其的家用电器，以对导风结构的运动状态进行检测和控制。
[0004]第一方面，提供一种导风装置，包括：
[0005]导风结构；
[0006]步进电机，用于驱动所述导风结构运动；
[0007]金属齿槽部件，受所述步进电机驱动而转动，所述金属齿槽部件具有沿轴向或径向延伸的齿槽结构；
[0008]电感传感器，与所述齿槽结构端部相对设置，或与所述齿槽结构的侧面相对设置，所述侧面与所述齿槽结构的转动方向的切线平行；
[0009]电感检测电路，与所述电感传感器连接，用于检测所述电感传感器的状态变化获取距离信号，所述距离信号用于表征所述电感传感器到所述金属齿槽部件的表面的距离；
[0010]控制器，用于根据所述距离信号获取所述步进电机的运动状态，并根据所述运动状态控制所述步进电机。
[0011]优选地，所述控制器在检测到步进电机的运动状态与发出的驱动信号不对应时控制所述步进电机停止工作。
[0012]优选地，所述控制器在所述距离信号的周期超出预定时间阈值时控制所述步进电机停止工作。
[0013]优选地，所述控制器根据所述距离信号的周期计算所述步进电机的转速。
[0014]优选地，所述电感传感器包括：
[0015]输入端口 ；
[0016]线圈和电阻，串联连接在所述输入端口之间；
[0017]电容，连接在所述输入端口之间。
[0018]优选地，所述金属齿槽部件为所述步进电机驱动所述导风结构的传动系统的一部分。
[0019]第二方面，提供一种家用电器，包括风机、出风口和导风装置；
[0020]其中，所述导风装置设置在所述出风口附近，所述导风装置包括：
[0021]导风结构；
[0022]步进电机，用于驱动所述导风结构运动；
[0023]金属齿槽部件，受所述步进电机驱动而转动，所述金属齿槽部件具有沿轴向或径向延伸的齿槽结构；
[0024]电感传感器，与所述齿槽结构端部相对设置，或与所述齿槽结构的侧面相对设置，所述侧面与所述齿槽结构的转动方向的切线平行；
[0025]电感检测电路，与所述电感传感器连接，用于检测所述电感传感器的状态变化获取距离信号，所述距离信号用于表征所述电感传感器到所述金属齿槽部件的表面的距离；
[0026]控制器，用于根据所述距离信号获取所述步进电机的运动状态，并根据所述运动状态控制所述步进电机。
[0027]优选地，所述控制器在检测到步进电机的运动状态与发出的驱动信号不对应时控制所述步进电机停止工作。
[0028]优选地，所述控制器在所述距离信号的周期超出预定时间阈值时控制所述步进电机停止工作。
[0029]优选地，所述控制器根据所述距离信号的周期计算所述步进电机的转速。
[0030]优选地，所述电感传感器包括:
[0031]输入端口 ；
[0032]线圈和电阻，串联连接在所述输入端口之间；
[0033]电容，连接在所述输入端口之间。
[0034]优选地，所述金属齿槽部件为所述步进电机驱动所述导风结构的传动系统的一部分。
[0035]本发明实施例利用由步进电机驱动的金属齿槽部件的齿槽结构在运动时相对于电感传感器的距离变化来检测步进电机的运动状态，从而可以对导风结构的运动进行精确的检测和控制。
【附图说明】
[0036]通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0037]图1a是本发明实施例的导风装置的示意图；
[0038]图1b是本发明实施例的导风装置的金属齿槽部件和电感传感器的设置方式的示意图；
[0039]图2是本发明实施例的电感传感器的电路示意图；
[0040]图3是本发明实施例的导风装置的电感检测电路的输出信号波形图；
[0041]图4是本发明实施例的导风装置的电感检测电路在导风装置异常时的输出信号波形图；
[0042]图5是本发明实施例的导风装置的金属齿槽部件和电感传感器的另一种设置方式的示意图；
[0043]图6是本发明实施例的导风装置的金属齿槽部件和电感传感器的又一种设置方式的示意图；
[0044]图7是本发明实施例的导风装置的金属齿槽部件和电感传感器的又一种设置方式的示意图；
[0045]图8是本发明实施例的家用电器的示意图。
【具体实施方式】
[0046]以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0047]此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
[0048]同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
[0049]除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
[0050]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0051]本发明实施例的导风装置适用于各种具有送风功能的家用电器，例如空调、空调扇、空气净化器等。这类家用电器包括风机、出风口和设置在出风口附近的导风装置。
[0052]图1a是本发明实施例的导风装置的示意图。图1b是本发明实施例的导风装置的金属齿槽部件和电感传感器的设置方式示意图。
[0053]如图1a和Ib所示，导风装置包括导风结构11、步进电机12、金属齿槽部件13、电感传感器14、电感检测电路15和控制器16。
[0054]其中，导风结构11设置于出风口附近，随着导风结构11的运动可以改变出风口处的风向。
[0055]导风结构11可以为由连杆连接可以上下或左右转动多个导风片。导风结构11也可以采用其它结构实现。
[0056]步进电机12用于驱动导风结构11运动，从而进行风向的调节。
[0057]金属齿槽部件13由金属导电材料制成，受步进电机12驱动而转动，在图1中，金属齿槽部件13形成为环状，具有沿轴向延伸的齿槽结构13a。金属齿槽部件13可以是专门设置用于进行运动状态检测的部件。例如，步进电机12通过第一传动部件、第二传动部件和第三传动部件构成的传动系统驱动导风结构11，同时，步进电机12还通过另外的传动部件或直接地驱动金属齿槽部件13运动。金属齿槽部件13也可以是步进电机12驱动导风结构11的传动系统中的一部分。例如，步进电机12通过第一传动部件、第二传动部件和齿槽部件13构成的传动系统驱动导风结构11运动。这可以减少导风装置的部件数量，节省成本和减少所占用的体积，并提供更多的设计选择。
[0058]在图1b中，电感传感器14与所述齿槽结构13a的端部相对设置。
[0059]图2是本发明实施例的电感传感器的电路示意图。所述电感传感器14包括线圈L、电阻R和电容C。其中，线圈L和电阻R串联在电感传感器的两个输出端之间，同时，电容C并联在电感传感器的两个输出端之间。电容C的引入可以与线圈构成一个震荡电路，从而减少电感传感器的能耗。
[0060]交流电流通过线圈时可以产生交变磁场。如果一个金属材料，进入线圈附近的磁场，这将导致循环电流(涡流)出现在导电材料的表面。这些涡流的作用距离，大小和金属材料的组成以及其在磁场中的位置相关。这些涡流会产生自己的磁场，它与原来的场线圈相反。由此可以将金属材料与线圈组成的系统等效于形成了一个变压器，其中线圈是原边，同时涡流为副边。两者间的电感耦合取决于距离和形状。因此，电阻和副边的电感(涡流)，会随着导电材料距离线圈的距离而变化。由此，通过在此情况下检测电感的变化即可获取金属材料和线圈的距离，基于该原理可以进行距离检测。
[0061]在金属齿槽部件13转动时，齿槽结构13a的端部相对于电感传感器14运动。在齿槽结构13a的齿部与电感传感器14相对时，电感传感器14到金属面的距离为较小的第一距离，而在齿槽结构13a的槽部与电感传感器14相对时，电感传感器14到金属面的距离为较大的第二距离。电感传感器14到齿槽结构的金属端面的距离随齿槽结构13a运动而不断变化。该距离的变化引起电感传感器14的线圈L的涡流电感的变化。
[0062]电感检测电路15与电感传感器14连接，用于检测所述电感传感器的状态变化获取距离信号。所述距离信号用于表征所述电感传感器到所述金属齿槽部件13与其相对部分的距离。电感检测电路15可以采用各种电感-数字电路来实现，例如TI公司生产的LDC1000集成电路。
[0063]具体地，电感检测电路15可以向电感传感器14输出幅值恒定、频率可变(5k-5MHz)的高频交流电，通过变化交流电的频率，可以获取使得电感传感器14发生谐振的谐振频率(在该频率下阻抗最小，电流最大)。基于谐振频率可以计算获得电感传感器14的电感值，进而根据查表或经验公式获取该电感值对应的距离信号。
[0064]由此，随着金属齿槽部件13的转动，电感检测电路15检测到电感传感器14输出信号随其与金属齿槽部件的齿槽结构13a的端面的距离变化从而输出由高低电平