专利名称：一种对医疗设备或试剂进行冷却的风扇状态检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子监测领域，尤其涉及一种对医疗设备或试剂进行冷却的风扇状态检测电路。
背景技术：
通常，在全自动医疗检验设备领域中，通常需要对医疗器械或试剂进行制冷保存，由于受到空间的限制，一般采用半导体制冷片制冷，同时还需要风扇对制冷系统的热端进行强制散热，从而能达到更好的冷却效果，提高制冷片的制冷效率。因此，风扇在半导体制冷系统中具有重要的作用，一旦风扇出现故障，将会导致以下结果:第一，风扇因故障停止工作时，导致制冷系统热端所积聚的热量不能及时散发，很容易损坏半导体制冷片;第二，风扇性能下降，即转速变慢时，会严重影响半导体制冷量和制冷效率。考虑到成本因素，风扇一般只有电源线和接地线，对于这种风扇，大多数电路只能实现对因线路断路而导致的故障的检测，检测功能比较单一。
实用新型内容本实用新型旨在解决现有技术对医疗设备或试剂进行冷却中对风扇的状态检测功能单一，只能检测断路故障的技术问题，提供一种可对风扇的多种故障状态进行检测的风扇状态检测电路。一种对医疗设备或试剂进行冷却的风扇状态检测电路，所述风扇状态检测电路包括:对风扇输出端进行电压米样的米样模块；根据采样模块采集的电压导通或者关断的开关模块；对开关模块的导通次数或关断次数进行计数并根据计数结果对风扇状态进行监测的监测模块；在风扇发生故障时进行报警的报警模块；所述采样模块、开关模块、监测模块及报警模块依次电连接； 所述采样模块连接在所述风扇的电流输出端与地线之间。优选地，所述采样模块包括连接在风扇的电流输出端与地线之间的采样电阻。优选地，所述开关模块包括电源及开关型三极管，所述开关型三极管的集电极分别与所述电源及监测模块相连接，开关型三极管的基极与风扇的电流输出端相连接，开关型三极管的发射极与地线相连接。优选地，所述监测模块包括一个对开关管的导通或关断次数进行计数，并根据计数结果对风扇状态进行监测的单片机。优选地，所述报警模块为声光报警器。以上所述技术方案，采用一个采样模块对风扇输出端进行采样，并连接一个开关模块，利用监测模块对开关模块导通或关断次数进行计数和监测，能够有效判断出风扇的各种运行状态，包括各种故障状态，同时，当检测到风扇发生异常时控制报警模块进行报警。本实用新型的技术方案实现了风扇的多种状态检测和故障报警，可靠性高。
图1是本实用新型一种实施例的结构框图；图2是本实用新型一种实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，本实用新型的一种风扇状态检测电路，包括用于对风扇10输出端进行电压采样的采样模块20，用于根据采样模块20采集的电压导通或者关断的开关模块30，用于对开关模块30的导通次数或关断次数进行计数并根据计数结果对风扇状态进行监测的监测模块40，及用于在风扇发生故障时进行报警的报警模块50。所述采样模块20、开关模块30、监测模块40及报警模块50依次电连接；所述采样模块20连接在所述风扇10的电流输出端与地线之间。结合图2所示，在具体应用中，所述风扇10具有一个为其供电的电源VCC1，电源VCCl为风扇10提供正常的工作电压。米样模块20优选为一个由米样电阻组成的电压米样电路,所述米样模块20包括米样电阻Rl，米样电阻Rl的一端与风扇10的电流输出端相连接，米样电阻Rl的另一端与地线相连接。当风扇10通电工作时，电流经过风扇的输出端可流经采样电阻R1，在采样电阻Rl上就会产生电压VRl。根据风扇10内部驱动电机的工作特性可知，风扇10在正常工作范围内，采样电阻Rl两端的电压是周期性变化的，电压VRl也就在一个上限值和一个下限值范围内跟着电流的变化进行波动。采样电阻Rl阻值的选取与风扇的工作电流有关，电流越大，采样电阻Rl的阻值应该越小，否则采样电阻Rl两端的电压过高，会造成风扇两端的电压下降而使风扇转速变慢；电流越小，采样电阻Rl的阻值应该越大，否则电压过低，达不到所述开关模块中开关器件导通条件而影响风扇的状态检测。优选地，本实施例中的开关模块30包括电源VCC2及开关型三极管Ql，所述开关型三极管Ql的集电极分别与所述电源VCC2及监测模块40相连接，开关型三极管Ql的基极与风扇10的电流输出端相连接，开关型三极管Ql的发射极与风扇10的地线相连接。由上述技术方案可知，所述采样电阻Rl的电压可加载到所述开关型三极管Ql的基极上，因采样电阻Rl两端的电压值VRl是一个波动值，由开关型三极管Ql的工作原理可知，当电压VRl的值大于或等于开关型三极管Ql的基极导通电压时，所述开关型三极管Ql导通，电源VCC2经过开关型三极管Ql的集电极及发射极与地导通，所述集电极的电压Ul为0，该电压即为输送到监测模块40中的电压，监测模块40此时检测到一个低电平信号；相反的，当电压VRl的值小于开关型三极管Ql的基极导通电压时，所述开关型三极管Ql关断，由于开关型三极管Ql关断，集电极的电压Ul即为电源VCC2的电压，此时，监测模块40检测到一个高电平信号。采样电阻Rl两端的电压是周期性变化的，电压VRl也就在一个上限值和一个下限值范围内跟着电流的变化进行波动，上述实施例中，所述开关型三极管Ql的基极导通电压应大于VRl的最小值，小于或等于所述VRl的最大值。所述监测模块40包括一个单片机41，所述单片机41用于对开关管31的导通或关断次数进行计数，并根据计数结果对风扇状态进行监测。以上所述风扇状态检测电路的工作原理如下:首先将监测模块40上电初始化，系统内部的所述计数清零。风扇10通电并工作时，电流经过采样电阻Rl流向地，经过采样电阻Rl上的电流周期性变化，因此采样电阻Rl两端的电压VRl也周期性变化，该电压VRl即为最终开关型三极管Ql基极上的电压，因开关型三极管Ql的基极导通电压大于VRl的最小值，小于或等于VRl的最大值，当VRl的值大于或等于开关型三极管Ql的基极导通电压时，开关型三极管Ql导通，开关型三极管Ql的集电极输出一个低电平(Ul = O) ;iVRl的值小于开关型三极管Ql的基极导通电压时，开关型三极管Ql关断截止，开关型三极管Ql的集电极输出一个高电平(Ul = VCC2)。单片机41接收到所述开关型三极管Ql的高、低电平后，对所述高电平或低电平进行计数，根据风扇10的工作电流的周期性可知，在风扇10的一个电流周期内，所述开关型三极管Ql导通和关断的次数相等，因此，实际应用中，可以设置所述单片机41对高电平计数或者对低电平进行计数，不论对高电平还是对低电平进行计数，对最终的风扇状态监测不会产生任何影响。这里假设单片机41在设定时间t内的计数值为N，风扇10的转速越快，其两端的电流变化越快，设定时间t内的计数值N也就越大。当风扇10未连接或者风扇10内部损坏造成断路时，风扇10的电流输出端无电流输出，因此开关型三极管Ql的集电极的电压为0V，此时开关型三极管Ql处于关断截止状态，因此开关型三极管Ql的集电极的电压等于电源VCC2的电压，开关型三极管Ql的集电极只输出高电平信号，因没有高、低电平信号的转换，单片机41的计数值N = 0，即当单片机41监测到的信号为高电平信号且计数值N = O时，表明所述风扇10未连接或者因内部损坏造成断路故障，单片机41发出报警信号给报警模块50，报警模块50进行报警。当风扇10因内部损坏造成短路时，开关型三极管Ql控制端电压大于其导通电压，开关型三极管Ql导通，此时，开关型三极管Ql高电位端的电压等于0，开关型三极管Ql的高电位端只输出低电平，单片机41的计数值N = 0，此时表明所述风扇10内部发生短路故障，此时单片机41发出报警信号给报警模块50，报警模块50进行报警。当风扇10堵转或性能下降造成转速变慢时,风扇10电流输出端的输出电流周期变长，因此开关型三极管Ql的集电极输出的脉冲周期变长，设定时间t内单片机的计数值N变小，当小于其内部设定值M时，可判断风扇出现了堵转或者性能下降的故障。此时单片机41发出报警信号给报警模块50，报警模块50进行报警。为了能够区分是断路故障，短路故障还是堵转故障，优选地，所述报警模块50为声光报警器，当监测模块40监测到的信号为高电平信号且计数值N = O时，发出报警信号控制报警模块进行声音报警，表明所述风扇10未连接或者因内部损坏造成断路故障；当监测模块40监测到的信号为低电平信号且计数值N = O时，发出报警信号控制报警模块进行光报警，表明所述风扇10内部发生短路故障；当监测模块40监测到设定时间t内单片机的计数值N小于其内部设定值M时，发出报警信号控制报警模块50进行声光报警，表明风扇出现了堵转或者性能下降的故障。通过报警模块50的报警，相关人员可及时获取风扇的运行状态，当风扇发生故障时可及时发现故障并对其进行维修，确保整个冷却系统的工作效率和冷却效果。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种对医疗设备或试剂进行冷却的风扇状态检测电路，其特征在于:所述风扇状态检测电路包括: 对风扇输出端进行电压米样的米样模块； 根据采样模块采集的电压导通或者关断的开关模块； 对开关模块的导通次数或关断次数进行计数并根据计数结果对风扇状态进行监测的监测模块； 在风扇发生故障时进行报警的报警模块； 所述采样模块、开关模块、监测模块及报警模块依次电连接； 所述采样模块连接在所述风扇的电流输出端与地线之间。
2.根据权利要求1所述的风扇状态检测电路，其特征在于:所述采样模块包括连接在风扇的电流输出端与地线之间的采样电阻。
3.根据权利要求2所述的风扇状态检测电路，其特征在于:所述开关模块包括电源及开关型三极管，所述开关型三极管的集电极分别与所述电源及监测模块相连接，开关型三极管的基极与风扇的电流输出端相连接，开关型三极管的发射极与地线相连接。
4.根据权利要求3所述的风扇状态检测电路，其特征在于:所述监测模块包括一个对开关管的导通或关断次数进行计数，并根据计数结果对风扇状态进行监测的单片机。
5.根据权利要求4所述的风扇状态检测电路，其特征在于:所述报警模块为声光报警器。
专利摘要本实用新型提供一种对医疗设备或试剂进行冷却的风扇状态检测电路，对风扇输出端进行电压采样的采样模块；根据采样模块采集的电压导通或者关断的开关模块；以及对开关模块的导通次数或关断次数进行计数并根据计数结果对风扇状态进行监测的监测模块；在风扇发生故障时进行报警的报警模块；所述采样模块、开关模块、监测模块及报警模块依次电连接；所述采样模块连接在所述风扇的电流输出端与地线之间。本实用新型的技术方案实现了对风扇的多种状态的检测，可靠性高。
文档编号G01R31/00GK203012054SQ201220721580
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者申振伟, 王庆莲 申请人:申振伟, 王庆莲