專利名稱：智能桌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
智能桌技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及光電自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是多數(shù)光敏元件串聯(lián)的統(tǒng)一光電 自動控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
[0002]目前，人們用餐的餐桌上盛菜肴的中心轉(zhuǎn)盤總是靠人手扒轉(zhuǎn)，或者靠電動機(jī)帶 動運(yùn)轉(zhuǎn)；也有的用遙控器操縱電動機(jī)的開、停，但必須有專人侍服操作遙控器；還有給 每人面前配置一個感光器進(jìn)行控制，這就使用不大方便，伸手去夾菜就必須對準(zhǔn)感光器 的上方才生效；還有依靠紅外線操縱，甚至用人手自身發(fā)出的紅外線操縱，但這些都因 造價大高、結(jié)構(gòu)繁雜而難以實(shí)用。[0003]針對上述問題和缺點(diǎn)，本實(shí)用新型就用價格最低廉的光敏電阻來作光敏元件， 用數(shù)百個光敏電阻串連起來，環(huán)繞在中心轉(zhuǎn)盤外周(距轉(zhuǎn)盤外沿約IOcm)的桌面上，并將 其兩頭接入一個光電自動控制電路。只要其中一個光敏電阻受到一些阻光，都能觸發(fā)電 路里的放大器而使電動機(jī)立即停轉(zhuǎn)，而阻光撤去后又能使電動機(jī)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，只要 人們從任何方向伸手去夾菜，都能使其中1 2個光敏電阻受到阻光，中心轉(zhuǎn)盤立即停下 來讓人夾菜；而當(dāng)手縮回來時，不再阻光，中心轉(zhuǎn)盤立即恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，將菜肴轉(zhuǎn)到其他人 面前供選擇。如此功能，形似智能，所以稱為智能桌。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型提供一種以光電自動控制技術(shù)所控制的智能桌，它是用微型電動機(jī) 通過減速機(jī)構(gòu)帶動餐桌上的中心轉(zhuǎn)盤，而控制電動機(jī)的開、停是靠人手伸去夾菜時擋住 了轉(zhuǎn)盤外周桌面上的光敏電阻的部份光線，從而進(jìn)行光電自動控制的。所以，它的結(jié)構(gòu) 中含有中心轉(zhuǎn)盤、減速機(jī)構(gòu)和微型電動機(jī)。[0005]眾所周知，將電動機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)(蝸輪減速、皮帶輪減速、齒輪減速)帶動中 心轉(zhuǎn)盤的技術(shù)是公知的，將光線變化而進(jìn)行光電自動控制技術(shù)也是公知的，所以在這里 不須說明。由于智能桌有各種使用環(huán)境，而各種環(huán)境對智能桌有特殊的要求，所以下面 針對智能桌在特殊環(huán)境下而提出的特殊要求所設(shè)計(jì)的電路及特殊部件作詳細(xì)的描述。[0006]首先，綜合特殊環(huán)境下提出的三條特殊要求[0007](—)各種餐廳的照明燈光并不是統(tǒng)一的，有強(qiáng)光燈、弱光燈、高燈、低燈、 壁燈等等，這些燈光不但強(qiáng)弱不同，而且射入餐桌的角度也不同，還雜有折射光、反射 光、衍射光、偏振光等等，而人手伸去夾菜時，人手離桌面約有15cm 30cm的高度， 這樣能擋住多少射入光敏電阻的光線無法恒定(手底下還有其它雜光射入)，而且變化幅 度很大。這就要求智能桌的光電自動控制在較寬的變化范圍內(nèi)具備相當(dāng)高的靈敏度和可 靠性；[0008](二)現(xiàn)代餐廳中廣泛使用節(jié)能燈、日光燈，這些燈光都具有閃頻效應(yīng)(正如日 光燈下看到臺球飛過象閃動一樣)，盡管肉眼難以察覺，但這些光閃耀式照射在光敏電阻3上，會引起總電阻值的波動變化，從而引起通過的電流和電壓的微弱波動變化，再經(jīng)三 級晶體管放大，其波動幅度也被放大，這樣的電流波動必然引起繼電器吸持線圈吸持力 的波動，產(chǎn)生觸頭通、斷電不可靠，甚至燒毀觸頭。這就要求自動控制電路上有針對性 的特殊結(jié)構(gòu)來解決；[0009](三)智能桌使用時，中心轉(zhuǎn)盤上承載的菜肴在不斷變化，菜在不斷增加，食用 時又不斷減少，負(fù)載的輕重變化必使電動機(jī)的工作電流不斷變化，也就會使線路電壓跟 著變化(電流升高導(dǎo)致電壓降低)，電壓的變化會使其放大電路不能正常工作(晶體三極 管工作時會偏移出放大區(qū)，進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū))，這就無法保證其靈敏度和可靠性。[0010]然后，針對以上三條特殊要求，本實(shí)用新型有相應(yīng)的解決方法(解決特殊要求 而使用的特殊電路及特殊部件就是本實(shí)用新型的特征部分)[0011](一)在第一級放大電路里，其晶體三極管的直流偏置電路中，其基極的下偏流 電阻就是數(shù)百個串聯(lián)的光敏電阻，而上偏流電阻是由大、小兩個電位器串接起來的(大 電位器可進(jìn)行粗調(diào)，小電位器可進(jìn)行微調(diào))。這樣，下偏流電阻在不同的光線照射下有不 同的總電阻值，對應(yīng)這個阻值調(diào)節(jié)上偏流電阻的阻值，就能使其基極電壓滿足晶體管工 作進(jìn)入放大區(qū)的需要。所以，只要調(diào)節(jié)兩個電位器的阻值就可達(dá)到不同光強(qiáng)度下都能進(jìn) 行放大訊號的需要。[0012](二)節(jié)能燈、日光燈的閃頻效應(yīng)會使放大后的電訊號有很大的波動性，從而使 繼電器不能可靠地吸合或釋放，也就不能可靠地通、斷電流。在這里就不使用普通的繼 電器或干簧繼電器，而是用自己發(fā)明的針對性的波電繼電器，它能通過儲能而使電流瞬 間通、斷(具體結(jié)構(gòu)及原理后面詳述)。[0013](三)為解決因負(fù)載不斷變化而產(chǎn)生電壓波動而干擾放大電路正常工作，這里使 用了兩個電源一個是訊號放大電路電源(簡稱放大電源)，另一個是負(fù)載電路電源(簡 稱負(fù)載電源)。這兩個電源互不聯(lián)結(jié)，互不干擾，從而保證了整個機(jī)體運(yùn)行的靈敏度和可靠性。[0014]本實(shí)用新型將通過優(yōu)選的實(shí)施例并結(jié)合附圖加以詳細(xì)而充分的說明。


[0015]圖1是智能桌的電路結(jié)構(gòu)圖；[0016]圖2是圖1中的波電繼電器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
[0017]參照圖1的電路結(jié)構(gòu)，其中Sl是負(fù)載電路電源(12V)，幻是訊號放大電路電源 (12V)。為使兩路電源統(tǒng)用一個開關(guān)(P)，這里使用了繼電器(Kl)。從圖中可看到，只 要總開關(guān)(P)導(dǎo)通，就有一路電流分向繼電器(Kl)的吸持線圈再回到負(fù)極線，從而使繼 電器Kl吸合，也同時將電源62)也導(dǎo)通進(jìn)入放大線路。反之，斷開總開關(guān)(P)既使負(fù) 載電路切斷，同時也因繼電器(Kl)的釋放而切斷了訊號放大電路。[0018]電源62)的正極線首先進(jìn)入大電位器Wl(IOOKQ)和小電位器W2(20KQ)，然 后分兩路一路與晶體三極管VTl的基極接通，另一路通過數(shù)百個(100 300)串連的 光敏電阻(RL)回到負(fù)極線。這就是晶體三級管VTl的基極直流偏置電路。晶體三極管VTl是B892型，其發(fā)射極直接與正極線接通，而其集電極分兩路接出其一路與晶體三 極管VT2的基極接通，另一路通過電阻Rl (200ΚΩ)再與負(fù)極線接通。這們，只要光敏 電阻(RL)串上任何一個光敏電阻受到阻光，就會使三極管VTl的基極電壓升高一點(diǎn)，其 基極電流必然減小，此時其集電極電壓也會大大降低。[0019]晶體三級管VT2是B892型，其發(fā)射極直接與正極線接通，其基極已與三級管 VTl的集電極接通，而其集電極先通過電阻R2(5KQ)再與晶體三極管VT3的基極接通。 這樣，只要三極管VTl的集電極電壓下降一點(diǎn)點(diǎn)，那么三極管VT2的集電極電壓就會大 大上升。[0020]晶體三級管VT3是3DG130型，其發(fā)射極直接接通負(fù)極線，其基極已通過電阻 R2與三極管VT2的集電極接通，而其集電極則先通過波電繼電器(JS)的動線圈再與正 極線接通。由此看來，三極管VT3的作用只是將三極管VT2的訊號再放大，功率也放 大，以此來帶動波電繼電器(JS)的動線圈。綜上所述，這就是三極晶體管(VT1、VT2、 VT3)訊號放大電路，而且其特征是在三極晶體管訊號放大電路的后面連接了一個波電繼 電器。[0021]波電繼電器(JS)是自己發(fā)明的新型繼電器，是專門用來將波動電流轉(zhuǎn)換成另一 路電流瞬間通、斷的新型繼電器。其具體結(jié)構(gòu)及原理將在后面結(jié)合圖2作詳細(xì)說明。[0022]波電繼電器的通、斷電流線路是上面連接負(fù)載電路的正極線，其下面經(jīng)過電阻 R3(5KQ)再進(jìn)入晶體三極管VT4(3DG130型)的基極。由于波電繼電器的通、斷電流 是靠針尖觸接或斷開的，能通過電流相當(dāng)小(< 1mA)，為減小針尖端的電火花和延長針 尖的使用壽命，特在其通、斷電流線路的兩端并聯(lián)了電容器C μ F)。[0023]由于波電繼電器的通、斷電流量不足以帶動繼電器，所以還必須通過晶體三極 管VT4(3DG130型)的再放大。因此，三極管VT4的發(fā)射極就接到負(fù)載電路的負(fù)極線 上，而其集電極是通過繼電器K2(DC12V)的吸合線圈再接到負(fù)載電路的正極線上。這 里將波電繼電器送來的通、斷電流訊號進(jìn)行了一級放大，所以稱為一級通、斷電流放大 電路。這樣，繼電器K2的吸、釋就能控制電機(jī)(N)的開、停了。綜上所述，其電路結(jié) 構(gòu)中就包含了三級晶體管訊號放大電路、波電繼電器、一級通、斷電流放大電路和直流 繼電器。[0024]這樣，如果光敏電阻串(RL)中任何一個光敏電阻受到阻光，就會使三極管VTl 的基極電壓升高一點(diǎn)，從而使其集電極電壓降低，又同時使三極管VT2的集電極電壓升 高，三極管VT3的集電極電流會猛烈升高，從而推動波電繼電器的動線圈轉(zhuǎn)動，就可將 三極管VT4的基極電流切斷，迫使繼電器K2釋放，從而使電動機(jī)(N)停止轉(zhuǎn)動；反之， 若光敏電阻恢復(fù)照射光線，沒有阻光，電動機(jī)(N)立即起動，開始運(yùn)行。[0025]下面將結(jié)合圖2對波電繼電器的結(jié)構(gòu)原理作詳盡的說明[0026]在圖2中，左邊是一個萬用表的表芯，其中有磁鐵(3)、轉(zhuǎn)動線圈⑷和外環(huán)鐵 殼0)，并在其表針的一端焊上平衡錫塊(1)(表針外端已剪斷)，而表針的另一反向端焊 上“L”型銅桿(5)。只要其動線圈中通入波動電流，表芯就會帶動平衡錫塊(1)和銅 桿( 沿軸心旋轉(zhuǎn)一定的角度。這就說明，在波電繼電器中安裝了萬用表的表芯。[0027]圖2的中間部分是磁叉桿，由轉(zhuǎn)動軸心(7)、叉桿(6)和永久磁鐵⑶組成，叉 桿(6)和永久磁鐵(8)是固定在同一支桿上的，并能沿軸心(7)上、下擺動。因在叉中間套進(jìn)了 L形銅桿的彎屈段，因此表針的擺動就能帶動磁叉桿的擺動，也使永久磁鐵(8)產(chǎn)生擺動。[0028]圖2的右邊部分是磁觸針，它由觸針(10)、軸心(9)和永久磁鐵⑶組成。永 久磁鐵(8)是與觸針(10)固定的同一桿上并能沿軸心(9)擺動，并且兩個永久磁鐵(8) 是同極相對的，其中間的距離間隙要經(jīng)過調(diào)試確定。另外，從軸心(9)上接出導(dǎo)線A， 從靜觸頭(U)上接出導(dǎo)線B。當(dāng)觸針的針頭與靜觸頭(11)接觸時，A、B線導(dǎo)通；反 之則斷開。還有定位釘(12)是控制觸針桿落下時的最低限位釘。整個軸心(7)、(9)及 外環(huán)鐵殼( 和靜觸頭(11)都是固定在豎板(1 上，形成一整體。[0029]人們熟知萬用表可測量波動電甚至交流電的電流或電壓值，而且其指針不會因 電的波動而產(chǎn)生抖動，其所指的電流值是平均有效電流值。因此，只要有電流通入這里 的轉(zhuǎn)動線圈G)，其表針都能轉(zhuǎn)動，從而帶動叉桿(6)和永久磁鐵(8)的上、下擺動。但 是，這些微弱的擺動卻不能使磁觸針同時跟著擺動，這是因?yàn)閮蓧K永久磁鐵(8)是同極 相對的，同極磁鐵之間具有相斥力，磁極(8)要向上(或向下)運(yùn)動，必須克服并超過另 一個磁極的推斥力，這就有一個運(yùn)動中的儲能過程。當(dāng)推力超過斥力時，表針上的L形 銅桿到達(dá)圖中虛線ab線，磁叉桿(6)到達(dá)圖中虛線Cd線，就會迫使磁觸針上的永久磁鐵 突然受到反向推斥力而瞬時向下移動，磁觸針的針桿落在定位釘(1 上，整個磁針桿定 位在圖中虛線ef上，同時帶動觸針(10)離開靜觸頭(11)，由此A、B線電路突然瞬間斷 開；如果波動電流又逐漸降低甚至回到零值時，由于轉(zhuǎn)動線圈的電流降低甚至沒有 電流通過，線圈(4)就減少以至沒有磁場的推力，表針受到平衡錫塊(1)的重力要回復(fù)原 位，這時同樣受到兩個永久磁鐵間推斥力的阻擋，不能立即落下來，待它克服并超過了 兩磁鐵間的推斥力時(這也是儲能過程)，平衡錫塊(1)才可落回原位，這時磁極間的推 斥力突然反向，迫使觸針(10)與靜觸頭(11)又突然緊密接觸，使A、B線路突然瞬間導(dǎo) 通。就這樣實(shí)現(xiàn)了另一線路的瞬間通、斷，這就是依靠克服同極磁鐵間的推斥力而儲能 的原理和推斥力方向突然反向的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。[0030]同時，在技術(shù)設(shè)計(jì)上，應(yīng)該做到平衡錫塊的重量不只是維持靜態(tài)平衡，其重量 應(yīng)達(dá)到使它能克服兩磁極間的推斥力而能很快復(fù)位的程度，過重又會使電場力扭它不動 而失效；兩磁極間的距離決定推斥力的大小，必須配合適當(dāng)?shù)耐瞥饬Χ{(diào)節(jié)兩永久磁鐵 間的距離；磁叉桿兩端到軸心的距離有長短是為了利用杠桿的原理增加扭矩；磁觸針兩 端到軸心的距離長短正是為了增加觸針頭與靜觸頭之間的接觸比壓，使通電更可靠。還 有，將觸針(10)的前端磨制成尖細(xì)鋒利的針尖形，是為了盡量縮小它的接觸面積，使接 觸壓強(qiáng)大大提高，從而保證電流的可靠導(dǎo)通和正常運(yùn)行。[0031]在具體實(shí)施中，由于智能桌有大型、中型、小型等各種型號，這就使光敏電阻 的用量有很大差別小型桌(8人)一般有100個光敏電阻就能串聯(lián)起來(其間距2.5cm 3cm)環(huán)繞中心轉(zhuǎn)盤外周(距周邊約IOcm) —圈，而大型桌( 人 30人)就必須有300 個光敏電阻串接起來才夠一圈。由于光敏電阻串聯(lián)越多，其總阻值也越大，其靈敏度就 會下降。通過實(shí)用檢測，此申請圖紙中的電路結(jié)構(gòu)已能滿足300個光敏電阻串聯(lián)起來的 電路具有相當(dāng)高的靈敏度和可靠性。如再要擴(kuò)大，可以通過提高圖1中的Rl和R2的電 阻值來達(dá)到。至于其下限是100個光敏電阻串聯(lián)，那就更加靈敏可靠了。權(quán)利要求1.一種以光自動控制技術(shù)所控制的智能桌，含有中心轉(zhuǎn)盤、減速機(jī)構(gòu)、微型電動 機(jī)、三級晶體管訊號放大電路、波電繼電器、一級通、斷電流放大電路和直流繼電器， 其特征是在三級晶體管訊號放大電路的后面連接了一個波電繼電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以光電自動控制技術(shù)所控制的智能桌，其特征是其中的 波電繼電器中安裝了萬用表的表芯。
專利摘要一種以光電自動控制的電動機(jī)、并使電動機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)帶動中心轉(zhuǎn)盤的智能桌，在其光電自動控制電路中包括三級晶體管訊號放大電路和一級通、斷電流放大電路。特別是這里發(fā)明了波電繼電器，能針對波動電流的大小轉(zhuǎn)換成另一路電流的瞬間通、斷；還有這里分用兩套電源電路，有訊號放大電源電路和負(fù)載電源電路；由于光敏電阻均勻環(huán)繞在中心轉(zhuǎn)盤的外周，從而使人們從任何方向去夾菜時轉(zhuǎn)盤就停下，而手離開時又立即恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號A47B11/00GK201806175SQ20092029191
公開日2011年4月27日 申請日期2009年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月13日
發(fā)明者俞御星 申請人:俞御星