超聲波加濕原理

超聲波加濕器為空氣增加濕度，其工作是靠加濕器中的“超聲波換能器”器件。該器件是一種“壓電陶瓷品體”，類似壓電蜂鳴器中的壓電陶瓷片，只是其固有頻率比蜂鳴器要高得多，在超聲頻以上。當有超聲頻以上的高頻電壓加到“換能器”兩端時，因“壓電效應”，由電振蕩變換為機械振蕩，其金屬片的一端（與水池接觸的那一端）將產(chǎn)生超聲波，作用于水中，“換能器”附近的水在超聲波的作用下沸騰，并在風扇的作用下，通過水箱上的蒸發(fā)口，將霧汽吹到空氣中，為空氣加濕。那么，加在“換能器”兩端的高頻電壓又是如何產(chǎn)生的呢？上圖是北京產(chǎn)亞都YC-D22型超聲波加濕器電路（按照實物繪出）。該電路類似于電視機的行振蕩與行掃描電路，只是電視機的行振蕩是獨立設置的，而加濕器的振蕩是靠電路的正反饋形成的。振蕩管BU406如同電視機的行管，D5等同于電視機的阻尼二極聳.C2、C4、C5（及換能器）為逆程電容.L2等同于電視機的行輸出變壓器初級線圈。高頻振蕩的形成見右圖所示的交流等效圖。振蕩管BU406因電源供電正常、偏置齊全，將導通，有交流電流IC產(chǎn)生，致使L2產(chǎn)生上負下正的自感電勢。正反饋電容C3，形成正反饋電壓給BU406的b極，使UB406通導加劇，直至飽和。L2在此刻儲能，磁芯“吸”足磁能很快達到“磁飽和”。L2磁飽和后，兩端自感電勢極性反轉(zhuǎn)，變?yōu)樯险仑?，C2也將其正反饋至BU406的b極，使其迅速截止，L2上的上正下負的自感電勢對C2、C4、c5及換能器充電，當電容充到最大值時，L2恰好“泄”磁完畢，且成為充電后電容器的放電路徑，并使L2產(chǎn)生上負下正的自感電勢。因此時BU406還處在截止狀態(tài)，所以，自感電勢便通過D5阻尼二極管將磁能回歸于電源，一個振蕩周期就完成了。

負下正的自感電勢消失，BU406的e極電位降低，所以BU406再次通導，又重復上述過程，形成振蕩。這樣，在振蕩電容兩端，也可說成是在換能器兩端，形成了振蕩電壓，波形類似于單個二極管的半波整流波形一一脈沖振蕩波，頻率高于聲頻。該機還設有無水保護電路。BU406的偏置電路為：電源+38V-R3—VR1—壬簧管一VR2—L3—R2—R1。其中，干簧管置于水池中的一個豎直的空心立柱內(nèi)，立柱上套有一個環(huán)形浮漂，漂內(nèi)為永久性磁鐵。加水后，水池內(nèi)帶磁鐵的浮漂受浮力的作用，上升到立柱的中腰處，即為柱內(nèi)十簧管的半中腰處。干簧管兩簧片閉合，BU406偏置電路接通，加濕器正常使用。如水耗十，浮漂落下，干簧管兩簧片斷開，偏置電路斷路，則電路停振，達到保護BU406與換能器的目的。另外，亞都YC-D22還有自動恒濕控制電路，如下圖所示。它以LM324N四運算放大器為主體，傳感器為“濕度感應頭”，組成比較電路。濕度感應探頭根據(jù)空氣中的濕度得到濕度電信號，與基準電壓相比較，得出“比較電壓”，去控制調(diào)整管C9014的偏置電流，也就是控制C9014內(nèi)阻的大小，經(jīng)拔插線排中的藍線，去控制振蕩管BU406的B極偏置電流，即控制換能器的振蕩幅度，也就是控制了蒸發(fā)量，達到溫度自控的目的。廣東產(chǎn)金鵬GS380D型加濕器的設計與“亞都”略有不同，下圖是按照實物繪制的該機電原理圖?！敖瘗i”與“亞都”的振蕩山路基本一樣，但二者的無水保護電路卻不同?！敖瘗i”是將一信號針倒置在水池中一定水位高度上。有水時，水將信號針與電源的正極，也就是“換能器”金屬片端短路，正電位經(jīng)信號針傳至PNP型品體管Bl(C9015)的b極，Bl截止，B2、B3均截止，不影響振蕩管B5(BU406)的工作。缺水時，信號針與正電位間斷路°Bl(PNP)b極降至零電位.Bl導通。正電位由Bl傳至B2(NPN)的b極，B2導通，以射隨的方式輸出，激勵B3(NPN)b極，B3飽和導通，短路掉振蕩管偏置電流，使之停振，起到無水保護的作用。此外，振蕩管B5的b極偏置通道也串了一只干簧管，其上并接了一只15k。，的電阻。控制十簧管閉合的磁鐵設置在水箱內(nèi)。當水箱提走后，水池底部的干簧管斷開，但加濕器仍工作。振蕩管的偏置電流通過與干簧