随着科学技术的发展，非接触式感应控制方式的电子产品已逐步普及。下面就向读者介绍一款公厕洗手池用的自动水龙头的工作原理与常见故障检修。
一、工作原理分析

        这款自动水龙头能自动辨别水龙头旁边是有人需要用水，当用水者靠近水龙头时，水龙头能自动放水，当用水者离开后，水龙头能自动关闭。如果是晚上，当用水者靠近水龙头时，照明灯还能自动点亮，当用水者离开后不久灯又能自动熄灭，从而达到自动控制之目的。笔者根据实物画出了该款自动水龙头的电路如图1所示（元件位号系笔者所注），主要由电源电路、红外线振荡及发射电路、红外线接收与处理电路、供水延时电路、供水驱动执行电路及照明自动控制电路等组成。

        220V市电经保险管FU送入降压变压器T初级，次级降压后输出12V送入整流桥堆DL作全波整流，再由IC3（LM7809）稳压后输出9V电压，作为整个控制电路工作电源。
        红外线振荡器由六反相器IC2（CD4069）中的两个非门D1、D2及它周边的R1、R2、RP1和C1等构成的自激多谐振荡器担任。该振荡器工作频率约为38kHz，输出的方波信号经R3限流后，送给Q1（S9013）放大，然后推动红外线发射管VL1、VL2（TLN 104）向空间定向发射红外光波。假若水龙头附近无人洗手，则红外管发射的红外光会经空间辐射出去，不会被红外光接收管UL所接收，电磁阀YV关闭，水龙头也不会出水。
        当有人在水龙头前时，由于红外线发射管与红外线接收管安装在间距约30cm、夹角为60°左右的水池面板上，所以红外光会通过人体反射给红外线接收管UL（TLP104）。UL将红外光波转换为电信号后送给红外线专用接收、解调集成块IC1（ IX0310PAZ）的⑦脚，在内部经选频、放大、检波及整型后，从①脚输出低电平信号，此信号再由IC2中的非门D3反相后，其输出端⑧脚输出高电平：一路送到放水电磁阀延时电路，经R9对C8进行充电，当C8两端电压达到2/3电源电压时（注：该过程约需2s时间，设置此延时时间是为了防止有人从水池旁经过时，放水电磁阀瞬时开启而误放水），IC2中的非门D4会将高电平反相，输出端⑥脚输出低电平，于是晶体管Q2（S9012）导通→继电器J1得电吸合→常开触点JK1闭合→接通放水电磁阀YV工作电源→电磁阀门打开→给用水者供水。
         IC2的⑧脚输出的高电平另一路被送至照明控制电路，经R10及光照度调整电阻RP2的中心触头送给IC2中的非门D5的输入端（即IC2的①脚），若是白天的话，光敏电阻RG由于受到光照，其电阻会降到1kΩ左右，于是IC2的⑧脚输出的高电平经R10、RP2、RG分压后，使得加至D5输入端①脚的电平不足电源电压的1/3，则D5的输出端（即IC2的②脚）仍为高电平，再经非门D6反相后其输出端（即IC2的④脚）又输出低电平→Q3（S9013）截止→继电器J2失电→常开触点JK2断电→洗手池上方的照明灯EL不亮。晚上无光照后，光敏电阻RG的阻值会上升到数兆欧姆，则D5输入端①脚的电压将大于电源电压的2/3，故D5的输出端为低电平，再经非门D6反相后其输出端输出高电平→Q3导通→继电器J2得电→常开触点JK2闭合→照明灯EL点亮→为洗手者提供照明。
         当洗完手离开水池后，UL的接收端面接收不到红外光→IC1的①脚输出高电平→非门D3反相后输出端（即IC2的⑧脚）输出低电平→电容C8正极储存的电荷经二极管VD1迅速泄放→非门D4将低电平反相后其输出端⑥脚将输出高电平→Q2截止→继电器J1失电释放→常开触点JK1断开→放水电磁阀YV失电关闭→不对外供水。需说明的是，非门D5即使在人离开水龙头的瞬间翻转，其输出端输出高电平，但由于电阻R12和电容C9的数值选取较大，加之二极管VD3反偏截止。因此电容C9要经电阻R12约2～3min时间的缓慢充电，其正极才能达到2/3的电源电压，此时非门D6的输出端（即Q3基极）才能为低电平→Q3截止→继电器J2失电→常开触点JK2断开→照明灯EL熄灭。也就是说，在人离开水龙头时，水阀迅速关闭，以免浪费水源，但照明灯需经过1～2min后才能熄灭。
二、常见故障检修
          故障现象1：用水者手接近水龙头出水口后，水龙头一直不能出水。
          分析检修：经查9V电源正常。将收音机放在水龙头下方，将频率调在1140kHz、1540 kHz处能听到“嘟、嘟”声响，据此说明红外光发射电路基本正常，问题应在红外光接收处理或执行电路中。测得IC1供电端⑧脚电压正常，但输出端①脚却为高电平，查外围元件无异常，且红外光接收管UL的保护罩并未被污垢所覆盖，故怀疑IC1损坏。查相关资料，IX0310PAZ可用常见的μpc1373H或μpc 1473H代换。试用μpc1373H换上后试之，故障排除。
          故障现象2：人离开水龙头后，水龙头一直出水不能自动关闭。
          分析检修：在人离开水池后，测得出水电磁阀供电端仍有220V交流电压，控制管Q2集电极为低电平，显然Q2已经处于截止状态，问题应是继电器J1常开触点处于粘连状态。经更换J1后试机，故障不再出现。
          故障现象3：用水者接近水龙头，需等待几分钟时间水龙头才能出水。
          分析检修：打开机盒找到延时电容C8，发现已漏液，测得该电容已有数百千欧姆的漏电电阻。更换C8后试机，故障排除。
          故障现象4：晚间照明灯EL不能点亮。
          分析检修：经查Q3基极为低电平，显然故障在控制电路。测得反相器D6输入端（即IC2的③脚）一直为高电平，检查R12、C9均未发现异常。随后测得反相器D5输入端（即IC2的①脚）一直为低电平。表明故障点应在D5输入电路中，最后终于查出RP2的滑动触头开路。用小型实心可调电阻更换后试机，照明灯在夜晚能点亮。
          故障现象5：照明灯EL点亮后，不能延时熄灭。
          分析检修：从上述电路原理分析可知，故障部位应在灯光点亮延时电路中，于是检查放电二极管VD3、延时电阻R12及延时电容C9，发现C9已无容量，换新后故障排除。