空调器用测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及空调器技术领域，尤其涉及一种空调器用测试装置。


背景技术：

2.目前，空调器在运行制冷/制热模式时，考虑到用户的个体差异及室内环境参数的不均匀性，会考虑到用户的热舒适性，而非根据通常用户预先设定的温度或风速等参数值运行，提高用户热舒适性。
3.在热舒适研究领域，主要以人与环境的换热模型或环境参数为基础，依赖大量人的热感觉投票（tsv，thermal sensation vote）建立空调控制方法。
4.参考现有专利cn113339950a提供了空调器用测试装置，通过建立（由红外感测设备测量的）手部温度及脸部温度与tsv之间的热舒适性模型，向空调器下发控制调节指令，例如，对空调器的温度调节、湿度调节、室内风速调节等；且现有专利cn113339952a中也公开了建立皮肤温度（例如手部温度、脸部温度、额头温度、耳部温度）与tsv之间的热舒适性模型。
5.在使用时都是通过建立好的热舒适性模型及红外感测设备实际采集的数据（例如，手部温度、脸部温度、额头温度、耳部温度等），向空调器下发控制调节指令，以满足用户舒适性需求。
6.但是，随着在空调器上对热舒适性的研究，亟需一种测试装置，便于测试人员通过使用该装置能够测试哪些温度对用户热舒适性存在影响。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种空调器用测试装置，用于测试温度参数对户热舒适性的影响，且能够方便测试人员移动使用。
8.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
9.本技术涉及一种空调器用测试装置，其特征在于，包括：
10.输入单元，用于输入温度参数，所述温度参数包括室内环境温度和皮肤温度；
11.主控单元，其与所述输入单元连接，用于接收所述温度参数并输出对应tsv；
12.显示单元，其与所述主控单元连接，用于显示所述tsv、或所述tsv和温度参数两者；
13.接口单元，其分别与所述主控单元和所述空调器中室内机的接口连接。
14.在本技术中，所述皮肤温度为手部温度、脸部温度和/或额头温度。
15.在本技术中，所述输入单元为按键输入单元或触摸输入单元。
16.在本技术中，所述显示单元为液晶显示模块。
17.在本技术中，所述接口单元为uart接口模块。
18.在本技术中，所述空调用测试装置还包括指示单元，其与所述主控单元连接，所述指示单元包括三个指示灯，用于分别发出红色、绿色和黄色。
19.在本技术中，所述空调器用测试装置还包括：
20.壳体，其内形成容纳腔，所述输入单元、显示单元及接口单元分别置于所述壳体上，且分别使所述输入单元的输入部分、所述显示单元的显示部分及所述接口单元的接口外露，所述主控单元及连接导线置于所述容纳腔内。
21.在本技术中，所述壳体上设置有提手。
22.相比现有技术，本技术提出的空调器用测试装置具有如下优点和有益效果：
23.（1）输入单元用于输入室内环境温度和皮肤温度至主控单元，主控单元根据现有的所建立的热舒适性模型计算对应的tsv，并在显示单元上显示，便于测试人员直观查看，且可以根据改变温度参数，来改变对应的tsv，便于测试温度参数对热舒适性的影响；
24.采用此测试装置能够辅助测试人员研究温度参数与tsv之间的关系，也有助于评估热舒适性模型建立的准确度；
25.（2）针对不同房间，均可以采用该测试装置进行移动测试，方便测试人员使用。
26.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型提出的空调器用测试装置一实施例的结构框图；
29.图2为本实用新型提出的空调器用测试装置一实施例中输入单元的电路图；
30.图3为本实用新型提出的空调器用测试装置一实施例中显示单元的电路图；
31.图4为本实用新型提出的空调器用测试装置一实施例中接口单元的电路图；
32.图5为本实用新型提出的空调器用测试装置一实施例中指示单元的电路图。
33.附图标记：
34.10-主控单元；20-输入单元；30-显示单元；40-接口单元；50-指示单元。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
36.基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安
装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
38.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
39.《空调器的基本运行原理》
40.空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷制热循环。制冷制热循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，对室内空间进行制冷或制热。
41.低温低压制冷剂进入压缩机，压缩机压缩成高温高压状态的冷媒气体并排出压缩后的冷媒气体。所排出的冷媒气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的冷媒冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
42.膨胀阀使在冷凝器中冷凝形成的高温高压状态的液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的冷媒，并使处于低温低压状态的冷媒气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用冷媒的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。
43.空调器的室外机是指制冷循环的包括压缩机、室外换热器和室外风机的部分，空调器的室内机包括室内换热器和室内风机的部分，并且节流装置（如毛细管或电子膨胀阀）可以提供在室内机或室外机中。
44.室内换热器和室外换热器用作冷凝器或蒸发器。当室内换热器用作冷凝器时，空调器执行制热模式，当室内换热器用作蒸发器时，空调器执行制冷模式。
45.其中，室内换热器和室外换热器转换作为冷凝器或蒸发器的方式，一般采用四通阀，具体参考常规空调器的设置，在此不做赘述。
46.空调器的制冷工作原理是：压缩机工作使室内换热器（在室内机中，此时为蒸发器）内处于超低压状态，室内换热器内的液态冷媒迅速蒸发吸收热量，室内风机吹出的风经过室内换热器盘管降温后变为冷风吹到室内，蒸发汽化后的冷媒经压缩机加压后，在室外换热器（在室外机中，此时为冷凝器）中的高压环境下凝结为液态，释放出热量，通过室外风机，将热量散发到大气中，如此循环就达到了制冷效果。
47.空调器的制热工作原理是：气态冷媒被压缩机加压，成为高温高压气体，进入室内换热器（此时为冷凝器），冷凝液化放热，成为液体，同时将室内空气加热，从而达到提高室内温度的目的。液体冷媒经节流装置减压，进入室外换热器（此时为蒸发器），蒸发气化吸热，成为气体，同时吸取室外空气的热量（室外空气变得更冷)，成为气态冷媒，再次进入压缩机开始下一个循环。
48.《空调器用测试装置》
49.参见图1，本技术测试装置包括主控单元10、输入单元20、显示单元30、接口单元40和指示单元50。
50.主控单元
51.主控单元10分别与输入单元20、显示单元30、接口单元40和指示单元50连接。
52.在本技术中，主控单元10选择cypress mb95f778e芯片，其中mb95f778e专为家电（例如，空调器、电视机）的显示板应用而优化的高性价比8 位cypress 单片机，支持1.8v~5.5v的宽工作电压，该芯片内置行业的高性能闪存，可重读/写100000次。
53.此外，由于可以重写微控制器的数据，程序运行时无需配备外部eeprom。
54.陶振选型为村田10m陶振stls10m0g53-a0。
55.输入单元
56.输入单元20可以采用按键输入单元或触摸输入单元。
57.采用触摸输入单元时，使用现有触摸技术实现，触摸信号反馈至主控单元10，对应执行相应选择。
58.本技术中，采用按键输入单元输入温度参数，该温度参数包括室内环境温度和皮肤温度。
59.由于手部表面积大、散热量多、代谢产量热少等因素，手部温度，特别是手指，是人体最容易受冷热影响的部位之一。
60.研究表明，手部皮肤温度直接影响手的灵活性和舒适性，手部温度保持在15℃以上，才能保证不影响手的灵活性和舒适性，当手部温度在6℃至8℃之间时，手的灵活性急剧降低，容易引发事故，当手部温度低于5℃时，容易冻伤。
61.因此，手部温度能够很好地反映用户冷热舒适性。
62.脸部一般没有遮挡，可以保证获取脸部温度，且脸部血管丰富，当体温调节系统控制脸部血管流量变化时，极易被检测到。
63.室内冷热程度能够影响用户脸部血管分布，因此，脸部温度也能够很好地反映用户冷热舒适性。
64.根据前期实验测试，额头温度稍高于脸部平均温度，原因在于，在室内冷热刺激下，脸部和手部末梢的血管收缩，身体的保护机制把大部分血液回流至心脏、大脑等重要器官，维持正常的核心体温，额头距离大脑较近，温度稍高于脸部平均温度。
65.此皮肤温度可以为手部温度、脸部温度和/或额头温度。
66.参见图2，其示出了按键输入单元的电路图。
67.按键输入单元采用独立按键方式，以按键sw1为例，当按键sw1没有按下时，端口sw1通过电阻r1和r2连接+5v（即，高电平），输入给主控单元10；当按键sw1按下时，端口sw1由按键sw1按下而被拉低至低电平，输入给主控单元10；当主控单元10检测到对应的端口为低电平时，便知道有相应的按键按下。
68.按键功能包括数字、增加、减少、确定、取消等不同的按键，有不同的按键功能。
69.在本技术中，mb95f778e芯片的管脚25~32连接按键输入单元的端口sw1~sw8。
70.主控单元10在接收到输入单元20输入的室内环境温度和皮肤温度之后，能够通过如背景技术中所提到的已建立的热舒适性模块输出对应的tsv，并输出相应的控制调节指令。
71.通过改变输入的温度参数，可以改变输出的tsv、以及控制调节指令。
72.需要说明的是，主控单元10中热舒适性模型的建立及控制调节指令的输出相关的软件部分是采用现有技术中已实现的算法，不在本技术所保护的范围内，且本技术也未对
该部分算法进行改进。
73.显示单元
74.显示单元30可以用于显示皮肤温度（例如，手部温度、脸部温度、额头温度）和主控单元10在接收到输入单元20输入的室内环境温度和皮肤温度后输出的tsv。
75.tsv能够表征用户的热舒适性。
76.现有tsv对环境的热感觉，分为7级，如下表所示。
[0077][0078]
在本技术中，参见图3，显示单元30选用液晶显示模块，选用12864液晶显示屏，即128
×
64点阵的汉字图形型液晶显示模块。
[0079]
液晶显示模块的可视化效果优于数码管，利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，构成全中文人机交互图形界面。
[0080]
参见图3，其示出显示单元30的电路图。
[0081]
其中，管脚v0的功能为对比度（亮度）调整，管脚seg10~seg21连接到mb95f778e芯片的管脚52~63。
[0082]
管脚psb的功能为串口方式4位或8位，管脚led_a和led_k为背光源正端（+5v）和负端。
[0083]
接口单元
[0084]
接口单元40采用uart接口模块，其用于连接主控单元10和室内机基板之间的通讯。
[0085]
参见图4，uart接口模块包括uart口、第一开关控制单元和第二开关控制单元。
[0086]
urat口包括端口vcc（例如，+5v）、gnd、txd和rxd，用于与室内机基板进行通讯，同时基板供电电源为+5v，也从该端口vcc取电。
[0087]
通过端口rxd，主控单元10向室内机输出控制信号；通过端口txd，将空调器的运行参数（例如，温度、风挡等）反馈给主控单元10。
[0088]
如上所述的，主控单元10根据室内环境温度和皮肤温度，计算相应的tsv值，并完成温度和风速等信号的计算，通过接口单元4将控制调节指令（例如温度、风挡等）下发至室内机基板，空调器完成相应的动作，例如设定温度调节、室内风速调节等。
[0089]
同时，室内机基板的运行参数（例如，温度、风挡）通过接口单元40反馈给主控单元10，为下一次给室内机基板输出做准备。
[0090]
第一开关控制单元设置在主控单元10的管脚6（输出管脚）和端口rxd之间，且包括开关控制电路a和开关控制电路b。
[0091]
第二开关控制单元设置在端口rxd和主控单元10的管脚5（输入管脚）之间，且包括开关控制电路a'和开关控制电路b'。
[0092]
开关控制电路a和开关控制电路a'分别为低电平导通的开关元件，例如可以分别为pnp型三极管。
[0093]
开关控制电路b和开关控制电路b'分别为高电平导通的开关电路，例如可以分别
为npn型三极管。
[0094]
参见图4，第一开关控制单元的工作方式及结构与第二开关控制单元的工作方式及结构是相同。
[0095]
在本技术中，以第一开关控制单元的结构为例说明其工作方式。
[0096]
开关控制电路a示例为pnp型三极管qp2，开关控制电路b示例为npn型三极管qn5。
[0097]
三极管qp2的基极b通过限流电阻r39连接管脚6，发射极e接+5v，集电极c通过电阻r37连接三极管qn5的基极，三极管qn5的集电极通过电阻r36连接+5v，且通过电阻r35连接端口rxd，三极管qn5的发射极接地。
[0098]
管脚6输出高电平时，三极管qp2断开，三极管qn5也断开，此时端口rxd连接+5v，端口rxd为高电平。
[0099]
管脚6输出低电平时，三极管qp2导通，三极管qn5的基极为高电平，三极管qn5也导通，此时端口rxd通过电阻r35接地，端口rxd为低电平。
[0100]
指示单元
[0101]
为了能向测试人员直观显示当前对应温度参数的tsv的大小，可以通过指示单元50来指示。
[0102]
参见图5，在本技术中，指示单元50包括包括三个指示支路，每个指示支路上设置有指示灯。
[0103]
每个指示灯可用于发出不同的颜色，不同颜色指示不同的人体热舒适性状态。
[0104]
可以将将热感觉tsv分类，在tsv≤-2时对应“冷”，-1≤tsv≤1时对应“中性（即不冷不热）”，tsv≥2时对应“热”。
[0105]
例如，在第一指示支路上的指示灯发出红色时，表示热舒适性为“热”，在第二指示支路上的指示灯发出绿色时，表示热舒适性为“适中”，在第三指示支路上的指示灯发出黄色时，表示热舒适性为“冷”。
[0106]
第一指示支路、第二指示支路和第三指示支路的结构是相同的，分别连接mb95f778e芯片的管脚46、47和48。
[0107]
以第一指示支路的结构为例进行说明。
[0108]
第一指示支路包括限流电阻r30、npn型三极管qn4、电阻r34和发光二极管led2。
[0109]
mb95f778e芯片的管脚46通过限流电阻r30连接三极管qn4的基极，发射极接地，集电极通过电阻r34连接发光二极管led2的阴极，发光二极管led2的阳极连接+5v。
[0110]
在主控单元10计算当前tsv对应的热舒适性为“热”时，可以在管脚46处输出高电平，三极管qn4导通，使得发光二极管led2接入回路，此时发光二极管led2发光，即发出红光，提示测试人员当前热舒适性为“热”。
[0111]
同理地，可以获知第二指示支路和第三指示支路的结构。
[0112]
通过该测试装置，测试人员能够通过改变输入单元10输入的温度参数，改变输出的tsv，且直观地向测试人员展示热舒适性效果，便于测试人员测试温度参数与tsv之间的关系，且同时也能测试热舒适性模型的准确性。
[0113]
该测试装置可以设置一个壳体，其内形成容纳腔。
[0114]
将主控单元10、输入单元20、显示单元30、接口单元40和指示单元50集成设计在壳体上，使之成为一个整体。
[0115]
输入单元20设置在壳体上，且其输入部分外露，以便与外部交互。
[0116]
显示单元30设置在壳体上，且其显示部分外露，以便向外部显示。
[0117]
接口单元40设置在壳体上，且接口外露，以便与外部连接。
[0118]
主控单元10及输入单元20、显示单元30和接口单元40与主控单元10之间的连接导线也分别设置在容纳腔内。
[0119]
通过携带该测试装置，实现不同房间内的热舒适性测试。
[0120]
该壳体是可以开合的，以便于维修各部分或向主控单元10烧录程序。
[0121]
为了方便测试人员携带，在壳体上还可以设置有提手。
[0122]
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。