智能除臭機(jī)

電子控制技術(shù)是一項(xiàng)運(yùn)用電子電路實(shí)現(xiàn)控制功能的技術(shù)。幾十年來，它已成為推動(dòng)新技術(shù)革命的一項(xiàng)重要技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、軍事、航天及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。

電子控制系統(tǒng)分為開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)。其中，閉環(huán)電子控制系統(tǒng)能對(duì)控制的輸出結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)信號(hào)反饋到控制處理部分，從而對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響（見圖1）。下面，我們就以俞同學(xué)創(chuàng)新制作的智能除臭機(jī)為例，來具體說明閉環(huán)電子控制系統(tǒng)在生活中的應(yīng)用。

在現(xiàn)實(shí)生活中，衛(wèi)生間的異味令人無法忍受，而學(xué)校、車站、高速公路服務(wù)區(qū)等人群密集區(qū)域的衛(wèi)生間異味更難處理。一般來說，人們會(huì)采用芳香劑來遮蓋原來的臭味，但遮蓋并不能有效去除異味。

經(jīng)過不斷探究，我們發(fā)明了一種新的除臭法，即從薄荷、樟腦、月桂、檸檬、柑橘橙、松樹、雪松、迷迭香、留蘭香、桉樹、茉莉、玫瑰、九里香等植物中，通過冷浸法提取了植物油。然后，按一定的組分配置成專用的植物液，并設(shè)計(jì)制作了一款智能除臭機(jī)（見圖2）。它可以根據(jù)周邊空氣中的氮含量來控制智能開關(guān)噴霧裝置，做到實(shí)用節(jié)能。

這款除臭機(jī)由洗滌過濾和超聲波霧化兩個(gè)功能單元組成。

除臭機(jī)左側(cè)是洗滌過濾單元，設(shè)有風(fēng)機(jī)。殼體背面設(shè)有若干通風(fēng)孔。殼體內(nèi)設(shè)有填料部分，填料上分散有植物液。填料部分下方的殼體內(nèi)自下而上設(shè)有格柵、儲(chǔ)液槽和多孔環(huán)氧板。儲(chǔ)液槽中儲(chǔ)存著稀釋后的植物液。其作用是通過過濾除臭。

除臭機(jī)右側(cè)是超聲波霧化單元。其中下方是控制部分，主要是控制器，正面設(shè)有總開關(guān)、洗滌開關(guān)、霧化開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、指示燈、濃度傳感器等，均與控制器相連。其作用是保持環(huán)境的芳香。

總開關(guān)、洗滌開關(guān)、霧化開關(guān)及指示

我們最初設(shè)計(jì)制作的除臭機(jī)，霧化單元會(huì)一直工作。這就碰到了一個(gè)問題，當(dāng)空氣被凈化到相對(duì)清新時(shí)，植物液還一直在揮發(fā)。由于植物液是有一定成本的，如果24小時(shí)開機(jī)，勢(shì)必會(huì)增加成本。當(dāng)時(shí)，俞同學(xué)正在學(xué)習(xí)通用技術(shù)的選修課程——電子控制技術(shù)。他想，能不能將除臭機(jī)設(shè)計(jì)成一個(gè)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)，來解決這個(gè)問題呢？

除臭機(jī)背面整體圖，右部為洗滌過濾單元的通風(fēng)孔

于是，他設(shè)定了一個(gè)氨含量目標(biāo)值，即一個(gè)空氣清新程度目標(biāo)，利用氨濃度傳感器檢測(cè)空氣中實(shí)際的氨含量。然后，將檢測(cè)到的信息傳到控制器，與設(shè)定的氨濃度值進(jìn)行比較。如果氨濃度超過設(shè)定值，則超聲波霧化單元啟動(dòng)，植物液霧化風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，洗滌過濾單元將霧化的植物液推向四周。當(dāng)氨濃度傳感器檢測(cè)到空氣中的氨含量低于設(shè)定值時(shí)，則控制器發(fā)出停止指令，除臭機(jī)停止霧化。此時(shí)，除臭機(jī)雖然停止工作，但是氨濃度傳感器一直處于工作狀態(tài)中，一旦氨濃度上升，除臭機(jī)又會(huì)開始工作。這樣就能利用閉環(huán)電子控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能除臭功能（見圖3）。

其實(shí)，在我們的生活中，閉環(huán)電子控制的應(yīng)用還有很多，例如溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)、水位控制系統(tǒng)等。讓我們用好這些電子技術(shù)，共同創(chuàng)建更美好的生活吧。