专利名称：智能桌的制作方法
技术领域：
智能桌技术领域[0001]本实用新型涉及光电自动控制技术领域，特别是多数光敏元件串联的统一光电 自动控制技术。
背景技术：
[0002]目前，人们用餐的餐桌上盛菜肴的中心转盘总是靠人手扒转，或者靠电动机带 动运转；也有的用遥控器操纵电动机的开、停，但必须有专人侍服操作遥控器；还有给 每人面前配置一个感光器进行控制，这就使用不大方便，伸手去夹菜就必须对准感光器 的上方才生效；还有依靠红外线操纵，甚至用人手自身发出的红外线操纵，但这些都因 造价大高、结构繁杂而难以实用。[0003]针对上述问题和缺点，本实用新型就用价格最低廉的光敏电阻来作光敏元件， 用数百个光敏电阻串连起来，环绕在中心转盘外周(距转盘外沿约IOcm)的桌面上，并将 其两头接入一个光电自动控制电路。只要其中一个光敏电阻受到一些阻光，都能触发电 路里的放大器而使电动机立即停转，而阻光撤去后又能使电动机恢复运转。这样，只要 人们从任何方向伸手去夹菜，都能使其中1 2个光敏电阻受到阻光，中心转盘立即停下 来让人夹菜；而当手缩回来时，不再阻光，中心转盘立即恢复运转，将菜肴转到其他人 面前供选择。如此功能，形似智能，所以称为智能桌。发明内容[0004]本实用新型提供一种以光电自动控制技术所控制的智能桌，它是用微型电动机 通过减速机构带动餐桌上的中心转盘，而控制电动机的开、停是靠人手伸去夹菜时挡住 了转盘外周桌面上的光敏电阻的部份光线，从而进行光电自动控制的。所以，它的结构 中含有中心转盘、减速机构和微型电动机。[0005]众所周知，将电动机通过减速机构(蜗轮减速、皮带轮减速、齿轮减速)带动中 心转盘的技术是公知的，将光线变化而进行光电自动控制技术也是公知的，所以在这里 不须说明。由于智能桌有各种使用环境，而各种环境对智能桌有特殊的要求，所以下面 针对智能桌在特殊环境下而提出的特殊要求所设计的电路及特殊部件作详细的描述。[0006]首先，综合特殊环境下提出的三条特殊要求[0007](—)各种餐厅的照明灯光并不是统一的，有强光灯、弱光灯、高灯、低灯、 壁灯等等，这些灯光不但强弱不同，而且射入餐桌的角度也不同，还杂有折射光、反射 光、衍射光、偏振光等等，而人手伸去夹菜时，人手离桌面约有15cm 30cm的高度， 这样能挡住多少射入光敏电阻的光线无法恒定(手底下还有其它杂光射入)，而且变化幅 度很大。这就要求智能桌的光电自动控制在较宽的变化范围内具备相当高的灵敏度和可 靠性；[0008](二)现代餐厅中广泛使用节能灯、日光灯，这些灯光都具有闪频效应(正如日 光灯下看到台球飞过象闪动一样)，尽管肉眼难以察觉，但这些光闪耀式照射在光敏电阻3上，会引起总电阻值的波动变化，从而引起通过的电流和电压的微弱波动变化，再经三 级晶体管放大，其波动幅度也被放大，这样的电流波动必然引起继电器吸持线圈吸持力 的波动，产生触头通、断电不可靠，甚至烧毁触头。这就要求自动控制电路上有针对性 的特殊结构来解决；[0009](三)智能桌使用时，中心转盘上承载的菜肴在不断变化，菜在不断增加，食用 时又不断减少，负载的轻重变化必使电动机的工作电流不断变化，也就会使线路电压跟 着变化(电流升高导致电压降低)，电压的变化会使其放大电路不能正常工作(晶体三极 管工作时会偏移出放大区，进入截止区或饱和区)，这就无法保证其灵敏度和可靠性。[0010]然后，针对以上三条特殊要求，本实用新型有相应的解决方法(解决特殊要求 而使用的特殊电路及特殊部件就是本实用新型的特征部分)[0011](一)在第一级放大电路里，其晶体三极管的直流偏置电路中，其基极的下偏流 电阻就是数百个串联的光敏电阻，而上偏流电阻是由大、小两个电位器串接起来的(大 电位器可进行粗调，小电位器可进行微调)。这样，下偏流电阻在不同的光线照射下有不 同的总电阻值，对应这个阻值调节上偏流电阻的阻值，就能使其基极电压满足晶体管工 作进入放大区的需要。所以，只要调节两个电位器的阻值就可达到不同光强度下都能进 行放大讯号的需要。[0012](二)节能灯、日光灯的闪频效应会使放大后的电讯号有很大的波动性，从而使 继电器不能可靠地吸合或释放，也就不能可靠地通、断电流。在这里就不使用普通的继 电器或干簧继电器，而是用自己发明的针对性的波电继电器，它能通过储能而使电流瞬 间通、断(具体结构及原理后面详述)。[0013](三)为解决因负载不断变化而产生电压波动而干扰放大电路正常工作，这里使 用了两个电源一个是讯号放大电路电源(简称放大电源)，另一个是负载电路电源(简 称负载电源)。这两个电源互不联结，互不干扰，从而保证了整个机体运行的灵敏度和可靠性。[0014]本实用新型将通过优选的实施例并结合附图加以详细而充分的说明。
[0015]图1是智能桌的电路结构图；[0016]图2是图1中的波电继电器的结构原理示意图。
具体实施方式
[0017]参照图1的电路结构，其中Sl是负载电路电源(12V)，幻是讯号放大电路电源 (12V)。为使两路电源统用一个开关(P)，这里使用了继电器(Kl)。从图中可看到，只 要总开关(P)导通，就有一路电流分向继电器(Kl)的吸持线圈再回到负极线，从而使继 电器Kl吸合，也同时将电源62)也导通进入放大线路。反之，断开总开关(P)既使负 载电路切断，同时也因继电器(Kl)的释放而切断了讯号放大电路。[0018]电源62)的正极线首先进入大电位器Wl(IOOKQ)和小电位器W2(20KQ)，然 后分两路一路与晶体三极管VTl的基极接通，另一路通过数百个(100 300)串连的 光敏电阻(RL)回到负极线。这就是晶体三级管VTl的基极直流偏置电路。晶体三极管VTl是B892型，其发射极直接与正极线接通，而其集电极分两路接出其一路与晶体三 极管VT2的基极接通，另一路通过电阻Rl (200ΚΩ)再与负极线接通。这们，只要光敏 电阻(RL)串上任何一个光敏电阻受到阻光，就会使三极管VTl的基极电压升高一点，其 基极电流必然减小，此时其集电极电压也会大大降低。[0019]晶体三级管VT2是B892型，其发射极直接与正极线接通，其基极已与三级管 VTl的集电极接通，而其集电极先通过电阻R2(5KQ)再与晶体三极管VT3的基极接通。 这样，只要三极管VTl的集电极电压下降一点点，那么三极管VT2的集电极电压就会大 大上升。[0020]晶体三级管VT3是3DG130型，其发射极直接接通负极线，其基极已通过电阻 R2与三极管VT2的集电极接通，而其集电极则先通过波电继电器(JS)的动线圈再与正 极线接通。由此看来，三极管VT3的作用只是将三极管VT2的讯号再放大，功率也放 大，以此来带动波电继电器(JS)的动线圈。综上所述，这就是三极晶体管(VT1、VT2、 VT3)讯号放大电路，而且其特征是在三极晶体管讯号放大电路的后面连接了一个波电继 电器。[0021]波电继电器(JS)是自己发明的新型继电器，是专门用来将波动电流转换成另一 路电流瞬间通、断的新型继电器。其具体结构及原理将在后面结合图2作详细说明。[0022]波电继电器的通、断电流线路是上面连接负载电路的正极线，其下面经过电阻 R3(5KQ)再进入晶体三极管VT4(3DG130型)的基极。由于波电继电器的通、断电流 是靠针尖触接或断开的，能通过电流相当小(< 1mA)，为减小针尖端的电火花和延长针 尖的使用寿命，特在其通、断电流线路的两端并联了电容器C μ F)。[0023]由于波电继电器的通、断电流量不足以带动继电器，所以还必须通过晶体三极 管VT4(3DG130型)的再放大。因此，三极管VT4的发射极就接到负载电路的负极线 上，而其集电极是通过继电器K2(DC12V)的吸合线圈再接到负载电路的正极线上。这 里将波电继电器送来的通、断电流讯号进行了一级放大，所以称为一级通、断电流放大 电路。这样，继电器K2的吸、释就能控制电机(N)的开、停了。综上所述，其电路结 构中就包含了三级晶体管讯号放大电路、波电继电器、一级通、断电流放大电路和直流 继电器。[0024]这样，如果光敏电阻串(RL)中任何一个光敏电阻受到阻光，就会使三极管VTl 的基极电压升高一点，从而使其集电极电压降低，又同时使三极管VT2的集电极电压升 高，三极管VT3的集电极电流会猛烈升高，从而推动波电继电器的动线圈转动，就可将 三极管VT4的基极电流切断，迫使继电器K2释放，从而使电动机(N)停止转动；反之， 若光敏电阻恢复照射光线，没有阻光，电动机(N)立即起动，开始运行。[0025]下面将结合图2对波电继电器的结构原理作详尽的说明[0026]在图2中，左边是一个万用表的表芯，其中有磁铁(3)、转动线圈⑷和外环铁 壳0)，并在其表针的一端焊上平衡锡块(1)(表针外端已剪断)，而表针的另一反向端焊 上“L”型铜杆(5)。只要其动线圈中通入波动电流，表芯就会带动平衡锡块(1)和铜 杆( 沿轴心旋转一定的角度。这就说明，在波电继电器中安装了万用表的表芯。[0027]图2的中间部分是磁叉杆，由转动轴心(7)、叉杆(6)和永久磁铁⑶组成，叉 杆(6)和永久磁铁(8)是固定在同一支杆上的，并能沿轴心(7)上、下摆动。因在叉中间套进了 L形铜杆的弯屈段，因此表针的摆动就能带动磁叉杆的摆动，也使永久磁铁(8)产生摆动。[0028]图2的右边部分是磁触针，它由触针(10)、轴心(9)和永久磁铁⑶组成。永 久磁铁(8)是与触针(10)固定的同一杆上并能沿轴心(9)摆动，并且两个永久磁铁(8) 是同极相对的，其中间的距离间隙要经过调试确定。另外，从轴心(9)上接出导线A， 从静触头(U)上接出导线B。当触针的针头与静触头(11)接触时，A、B线导通；反 之则断开。还有定位钉(12)是控制触针杆落下时的最低限位钉。整个轴心(7)、(9)及 外环铁壳( 和静触头(11)都是固定在竖板(1 上，形成一整体。[0029]人们熟知万用表可测量波动电甚至交流电的电流或电压值，而且其指针不会因 电的波动而产生抖动，其所指的电流值是平均有效电流值。因此，只要有电流通入这里 的转动线圈G)，其表针都能转动，从而带动叉杆(6)和永久磁铁(8)的上、下摆动。但 是，这些微弱的摆动却不能使磁触针同时跟着摆动，这是因为两块永久磁铁(8)是同极 相对的，同极磁铁之间具有相斥力，磁极(8)要向上(或向下)运动，必须克服并超过另 一个磁极的推斥力，这就有一个运动中的储能过程。当推力超过斥力时，表针上的L形 铜杆到达图中虚线ab线，磁叉杆(6)到达图中虚线Cd线，就会迫使磁触针上的永久磁铁 突然受到反向推斥力而瞬时向下移动，磁触针的针杆落在定位钉(1 上，整个磁针杆定 位在图中虚线ef上，同时带动触针(10)离开静触头(11)，由此A、B线电路突然瞬间断 开；如果波动电流又逐渐降低甚至回到零值时，由于转动线圈的电流降低甚至没有 电流通过，线圈(4)就减少以至没有磁场的推力，表针受到平衡锡块(1)的重力要回复原 位，这时同样受到两个永久磁铁间推斥力的阻挡，不能立即落下来，待它克服并超过了 两磁铁间的推斥力时(这也是储能过程)，平衡锡块(1)才可落回原位，这时磁极间的推 斥力突然反向，迫使触针(10)与静触头(11)又突然紧密接触，使A、B线路突然瞬间导 通。就这样实现了另一线路的瞬间通、断，这就是依靠克服同极磁铁间的推斥力而储能 的原理和推斥力方向突然反向的结构来实现的。[0030]同时，在技术设计上，应该做到平衡锡块的重量不只是维持静态平衡，其重量 应达到使它能克服两磁极间的推斥力而能很快复位的程度，过重又会使电场力扭它不动 而失效；两磁极间的距离决定推斥力的大小，必须配合适当的推斥力而调节两永久磁铁 间的距离；磁叉杆两端到轴心的距离有长短是为了利用杠杆的原理增加扭矩；磁触针两 端到轴心的距离长短正是为了增加触针头与静触头之间的接触比压，使通电更可靠。还 有，将触针(10)的前端磨制成尖细锋利的针尖形，是为了尽量缩小它的接触面积，使接 触压强大大提高，从而保证电流的可靠导通和正常运行。[0031]在具体实施中，由于智能桌有大型、中型、小型等各种型号，这就使光敏电阻 的用量有很大差别小型桌(8人)一般有100个光敏电阻就能串联起来(其间距2.5cm 3cm)环绕中心转盘外周(距周边约IOcm) —圈，而大型桌( 人 30人)就必须有300 个光敏电阻串接起来才够一圈。由于光敏电阻串联越多，其总阻值也越大，其灵敏度就 会下降。通过实用检测，此申请图纸中的电路结构已能满足300个光敏电阻串联起来的 电路具有相当高的灵敏度和可靠性。如再要扩大，可以通过提高图1中的Rl和R2的电 阻值来达到。至于其下限是100个光敏电阻串联，那就更加灵敏可靠了。权利要求1.一种以光自动控制技术所控制的智能桌，含有中心转盘、减速机构、微型电动 机、三级晶体管讯号放大电路、波电继电器、一级通、断电流放大电路和直流继电器， 其特征是在三级晶体管讯号放大电路的后面连接了一个波电继电器。
2.根据权利要求1所述的一种以光电自动控制技术所控制的智能桌，其特征是其中的 波电继电器中安装了万用表的表芯。
专利摘要一种以光电自动控制的电动机、并使电动机通过减速机构带动中心转盘的智能桌，在其光电自动控制电路中包括三级晶体管讯号放大电路和一级通、断电流放大电路。特别是这里发明了波电继电器，能针对波动电流的大小转换成另一路电流的瞬间通、断；还有这里分用两套电源电路，有讯号放大电源电路和负载电源电路；由于光敏电阻均匀环绕在中心转盘的外周，从而使人们从任何方向去夹菜时转盘就停下，而手离开时又立即恢复运转。
文档编号A47B11/00GK201806175SQ20092029191
公开日2011年4月27日 申请日期2009年12月13日 优先权日2009年12月13日
发明者俞御星 申请人:俞御星