超声波加湿原理

超声波加湿器为空气增加湿度，其工作是靠加湿器中的“超声波换能器”器件。该器件是一种“压电陶瓷品体”，类似压电蜂鸣器中的压电陶瓷片，只是其固有频率比蜂鸣器要高得多，在超声频以上。当有超声频以上的高频电压加到“换能器”两端时，因“压电效应”，由电振荡变换为机械振荡，其金属片的一端（与水池接触的那一端）将产生超声波，作用于水中，“换能器”附近的水在超声波的作用下沸腾，并在风扇的作用下，通过水箱上的蒸发口，将雾汽吹到空气中，为空气加湿。那么，加在“换能器”两端的高频电压又是如何产生的呢？上图是北京产亚都YC-D22型超声波加湿器电路（按照实物绘出）。该电路类似于电视机的行振荡与行扫描电路，只是电视机的行振荡是独立设置的，而加湿器的振荡是靠电路的正反馈形成的。振荡管BU406如同电视机的行管，D5等同于电视机的阻尼二极耸.C2、C4、C5（及换能器）为逆程电容.L2等同于电视机的行输出变压器初级线圈。高频振荡的形成见右图所示的交流等效图。振荡管BU406因电源供电正常、偏置齐全，将导通，有交流电流IC产生，致使L2产生上负下正的自感电势。正反馈电容C3，形成正反馈电压给BU406的b极，使UB406通导加剧，直至饱和。L2在此刻储能，磁芯“吸”足磁能很快达到“磁饱和”。L2磁饱和后，两端自感电势极性反转，变为上正下负，C2也将其正反馈至BU406的b极，使其迅速截止，L2上的上正下负的自感电势对C2、C4、c5及换能器充电，当电容充到最大值时，L2恰好“泄”磁完毕，且成为充电后电容器的放电路径，并使L2产生上负下正的自感电势。因此时BU406还处在截止状态，所以，自感电势便通过D5阻尼二极管将磁能回归于电源，一个振荡周期就完成了。

负下正的自感电势消失，BU406的e极电位降低，所以BU406再次通导，又重复上述过程，形成振荡。这样，在振荡电容两端，也可说成是在换能器两端，形成了振荡电压，波形类似于单个二极管的半波整流波形一一脉冲振荡波，频率高于声频。该机还设有无水保护电路。BU406的偏置电路为：电源+38V-R3—VR1—壬簧管一VR2—L3—R2—R1。其中，干簧管置于水池中的一个竖直的空心立柱内，立柱上套有一个环形浮漂，漂内为永久性磁铁。加水后，水池内带磁铁的浮漂受浮力的作用，上升到立柱的中腰处，即为柱内十簧管的半中腰处。干簧管两簧片闭合，BU406偏置电路接通，加湿器正常使用。如水耗十，浮漂落下，干簧管两簧片断开，偏置电路断路，则电路停振，达到保护BU406与换能器的目的。另外，亚都YC-D22还有自动恒湿控制电路，如下图所示。它以LM324N四运算放大器为主体，传感器为“湿度感应头”，组成比较电路。湿度感应探头根据空气中的湿度得到湿度电信号，与基准电压相比较，得出“比较电压”，去控制调整管C9014的偏置电流，也就是控制C9014内阻的大小，经拔插线排中的蓝线，去控制振荡管BU406的B极偏置电流，即控制换能器的振荡幅度，也就是控制了蒸发量，达到温度自控的目的。广东产金鹏GS380D型加湿器的设计与“亚都”略有不同，下图是按照实物绘制的该机电原理图。“金鹏”与“亚都”的振荡山路基本一样，但二者的无水保护电路却不同。“金鹏”是将一信号针倒置在水池中一定水位高度上。有水时，水将信号针与电源的正极，也就是“换能器”金属片端短路，正电位经信号针传至PNP型品体管Bl(C9015)的b极，Bl截止，B2、B3均截止，不影响振荡管B5(BU406)的工作。缺水时，信号针与正电位间断路°Bl(PNP)b极降至零电位.Bl导通。正电位由Bl传至B2(NPN)的b极，B2导通，以射随的方式输出，激励B3(NPN)b极，B3饱和导通，短路掉振荡管偏置电流，使之停振，起到无水保护的作用。此外，振荡管B5的b极偏置通道也串了一只干簧管，其上并接了一只15k。，的电阻。控制十簧管闭合的磁铁设置在水箱内。当水箱提走后，水池底部的干簧管断开，但加湿器仍工作。振荡管的偏置电流通过与干簧