公共场所便器的改进

摘 要：在对传统手压式、脚踏式与红外线感应式进行比较的基础上提出了利用压力或温度变化而工作的便器。压力便器主要由电源、压力电阻、电磁继电器、陶瓷、延时器组成。从理论上讲该便器是一种节能型环保型产品。

关键词：电源 压力电阻 电磁继电器 延时器组成

中图分类号：TU824 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0064-01

传统手压式便器需要人的手和阀门亲密接触，导致细菌病毒传染到人体，脚踏式便器需要人操作，时间长了阀门容易被损坏，增加了维修费用，而红外线感应式有距离的限制，虽然厕所墙上的标语“向前一小步，文明一大步。”但是对于个别人来说却视而不见，它也无法识别人和动物，如有宠物在红外线便器探头范围内，它就工作，基于这些缺点，下面介绍一款利用压力或温度变化引起电阻变化而工作的便器。

压力便器主要由陶瓷、电源、压力电阻、电磁继电器、开关、电源、延时器组成。其核心元件电路图如1。RF为力敏应变片，体积小，由硅材料加工而成，质脆易碎，仅有它不可能单独完成任务，必须将力敏应力片贴在某一物体上，陶瓷满足这样的条件，且陶瓷耐腐蚀，物体产生应变时，势必使力敏应变片相应产生应变，达到检测的目的。

双片半桥式力敏电桥工作原理是：当弹性体受到压缩力时，弹性体产生应变，粘贴在给弹性体上的力敏应变片RF也相继产生应变，其阻值发生变化。而此时R1 、R2的阻值不变，这就破坏了力敏电桥原来的平衡。

设计的该款公共场所便器如图2，电位器RP是用来校零的，但主要是用来调节本装置的灵敏度，所以称它为灵敏度电位器。R1 、R3与电桥串联，起限流保护作用。

平时力敏电桥不受外界力，力敏电桥各力敏应变片电阻值不变，无信号输出，UBC=0.当人站在该装置上，对装置产生一个向下的力，使力敏电桥中的RF1～RF4力敏应变片电阻值发生变化，这样一来，力敏电桥的输出电压UBC也就发生变化，这样一来，电桥失去了平衡力敏电桥的输出电压UBC也就发生变化，即UBC≠0。A1运算放大器检测到信号后，力敏电桥输出的信号UBC加到A1的反相输入端②脚与同相输入端③脚时，经A1运算放大，其输出端⑥脚立即由低电位变成高电位，继电器K1吸合，从而使R3、R4处断开，后续电路因电路无电流而停止工作。

当人上完厕所从该装置走下来时，力敏电桥中的RF1～RF4力敏应变片电阻值不再发生变化，继电器K1不吸合，与此同时，力敏电桥中的RF5～RF8力敏应变片电阻值发生变化，UBC≠0，A2运算放大器检测到信号后，力敏电桥输出的信号UEF加到A2的反相输入端②脚与同相输入端③脚时，经A2运算放大，其输出端⑥脚立即由低电位变成高电位，继电器K2吸合，常开触点K-1闭合，电源通过按钮SP、K-1为K提供了电流，确保K持续吸合。与此同时，K-2亦闭合，指示灯点亮，继电器K3吸合，与自来水连接的阀门打开，开始冲洗，保持每次冲洗水量大约6 L，故采用20 s的延时器控制水量。

参考文献

[1] 任致程.经典智能电路300例[M].机械工业出版社，2004.

[2] 傅云鹂.《智能电路》是电子学教材更新换代的必然趋势[J].电气电子教学学报，1984（4）.