本发明属于高温检测预警技术领域,具体涉及一种高温检测及报警装置。
背景技术:
高温环境容易对财产或人身安全造成威胁。比如,集成电路芯片因异常工作状态引发急剧升温很容易烧毁。又如,燃气灶具经过持续的长时间工作,火力调节旋钮受到炉头火焰的热量辐射,表面温度比较高。即使关火后,温度仍下降较慢,在没有提醒的情况下,当人手触碰时,容易发生烫伤。
传统的高温检测方法是利用温度传感器与控制器配合测量现场温度进行报警。其存在问题是:需要电池供电,不管是否出现高温,检测电路一直加电,耗电较大,一旦电池欠电,电路将无法正常工作,需要频繁更换电池,成本高。
技术实现要素:
为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提出一种高温检测及报警装置,通过设置温差发电模块为装置提供初始供电能源,可取代电池供电。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种高温检测及报警装置,包括:温差发电模块,与温差发电模块相连为所述装置供电的直流稳压模块,控制模块,与控制模块相连的温度测量模块和报警模块。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明提出的一种高温检测及报警装置,通过设置温差发电模块,与温差发电模块相连为所述装置供电的直流稳压模块,控制模块,与控制模块相连的温度测量模块和报警模块,实现了环境高温的自动检测与报警。所述装置通过设置温差发电模块作为初始供电能源,取代了电池供电,可解决现有技术中存在的采用电池供电耗电大、需要频繁更换电池、成本高等问题。
附图说明
图1为本发明实施例一种高温检测及报警装置的组成框图;
图2本发明另一实施例的电路原理图,u1为温差发电模块,u2为控制模块。
图1中:1-温差发电模块,2-直流稳压模块,3-控制模块,4-温度测量模块,5-报警模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例一种高温检测及报警装置,组成框图如图1所示,所述装置包括:温差发电模块1,与温差发电模块1相连为所述装置供电的直流稳压模块2,控制模块3,与控制模块3相连的温度测量模块4和报警模块5。
在本实施例中,所述装置主要由温差发电模块1、直流稳压模块2、控制模块3、温度测量模块4和报警模块5组成。如图1所示,温差发电模块1与直流稳压模块2相连,直流稳压模块2为控制模块3等提供直流电源,控制模块3分别与温度测量模块4和报警模块5相连。所述装置的工作原理是:当被监测的温度较低时,温差一般也较低,温差发电模块1输出电压很小,不足以使控制模块3工作。当温度升高到一定值时,温差发电模块1输出较高的直流电压,使控制模块3工作,通过温度测量模块4监测环境温度。当温度升高到设定的报警温度时,控制模块3输出控制信号触发报警模块5工作。
下面分别对每个模块进行介绍。
温差发电模块1,用于为所述装置提供初始供电能源。温差发电模块1一般采用半导体温差发电片。半导体温差发电片是根据赛贝克效应原理,采用独特的薄膜技术加工制造而成。温差发电是一种将温差(热能)转化成电能的固体状态能量转化方式。发电装置无化学反应和机械运动,无噪声、无污染、无磨损、寿命长。它的核心部件是半导体温差电偶模块(因多用于制冷,亦称半导体致冷片)。当温差发电片的两面有足够量的温差时,就会产生一定量的直流电,发出的直流电的大小与两面温差的大小有关,当然与温差发电片的规格也密切相关。目前市场上有多种规格的半导体温差发电片出售,可根据实际应用场景选用合适的温差发电片。
直流稳压模块2,用于对温差发电模块1输出的直流电压进行稳压,输出稳定的直流电压为其它模块供电。一般输出3~5v直流电压。可采用集成的直流稳压芯片,也可采用稳压管等分立元件搭建稳压电路。
控制模块3,用于根据温度测量模块4输出的电压信号的大小,判断被监测环境或物体的温度是否超过设定的阈值,如果是,输出报警信号至报警模块5,使报警模块5发出警示信号。控制模块3一般由微控制器和外围电路组成。微控制器一般包含模数转换电路,用于将由温度测量模块4输入的模拟电压转换成数字电压。控制模块3的一个io口(如p1.0)与报警模块5相连,输出脉冲信号或高电平信号至报警模块5,触发报警模块5工作。
温度测量模块4,用于输出代表温度大小的电压信号至控制模块3,实现对温度的监测。可采用集成的温度传感器,直接输出数字信号至控制模块3,也可以利用热敏电阻感知温度的大小。温度测量模块4的选择与具体的应用环境有关。
报警模块5,用于在控制模块3作用下发出警示信号。报警模块5可以采用声音报警,也可采用光学报警,还可采用声光同时报警。声音报警可采用蜂鸣器,语音芯片等;光学报警可采用闪光灯或led发光管等。
作为一种可选实施例,所述温度测量模块4由两个串联电阻r1、r2组成,r2为负温度系数热敏电阻,r1一端接电源正极,r2一端接地,r1、r2的连接点与控制模块3相连。
本实施例给出了温度测量模块4的一种技术方案。在本实施例中,温度测量模块4主要由两个串联电阻r1、r2组成,如图2所示。其中r2是负温度系数热敏电阻,简称ntc。根据不同应用场景可以选择不同的ntc。如r2的测温范围可选为-20~200度,对应的电阻变化范围从几十mω到几十ω。r1为普通电阻,阻值为10kω~100kω。根据图2中r1、r2的连接方式,测试越高,r2的阻值越小,r2两端的电压越小;当r2两端的电压小于设定阈值时(温度超过报警温度),控制模块3输出控制信号触发报警模块5工作。
作为一种可选实施例,所述直流稳压模块2包括二极管d1、电解电容c1和稳压管dz1,d1的正极与温差发电模块1的正输出端相连,d1的负极、c1的正极和dz1的负极连接在一起,作为直流稳压模块2的正输出端,c1的负极、dz1的正极和温差发电模块1的负输出端连接在一起,作为直流稳压模块2的负输出端即接地端。
本实施例给出了直流稳压模块2的一种技术方案。如图2所示,主要由二极管d1、电解电容c1和稳压管dz1组成。这是一种典型的直流稳压路,工作原理不作详细说明。
作为一种可选实施例,所述报警模块5包括一个led和与之串联的电阻r3,led管的正极与控制模块3相连,r3的一端接地。
本实施例给出了报警模块5的一种技术方案。如图2所示,主要由一个发光二极管led和与之串联的电阻r3组成。led的正极与控制模块3的一个io口p1.0相连。当监测温度超过报警温度时,控制模块3的p1.0输出一个高电平信号使led点亮,或输出一个脉冲电压信号使led闪亮。
作为一种可选实施例,所述温差发电模块1和温度测量模块4固定在燃气灶旋钮的内壁上,报警模块5固定在旋钮侧壁的安装孔内,直流稳压模块2和控制模块3固定在旋钮下方。
本实施例给出了所述装置应用于监测燃气灶旋钮温度的一种技术方案。如前述,厨房里的燃气灶长时间工作后,火力调节旋钮因受到火焰的热量辐射,表面温度比较高。即使关火后,温度仍下降较慢,在没有提醒的情况下,当人手触碰时,容易发生烫伤。为了防止发生烫伤,可采用所述装置监测火力调节旋钮的温度,当其温度较高时,如超过50度时,使报警模块5的led发光。本实施例主要给出了各个模块的安装方法。温差发电模块1和温度测量模块4固定在燃气灶旋钮的内壁上,这样安装有利于有效地感知旋钮温度。led固定在旋钮侧壁的安装孔内,使led的光比较醒目。其它模块安装在旋钮下方合适的位置。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明,但并不能作为本发明的保护范围,凡是依据本发明中的设计精神所做出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等,均应认为落入本发明的保护范围。
1.一种高温检测及报警装置,其特征在于,包括:温差发电模块,与温差发电模块相连为所述装置供电的直流稳压模块,控制模块,与控制模块相连的温度测量模块和报警模块。
2.根据权利要求1所述的高温检测及报警装置,其特征在于,所述温度测量模块由两个串联电阻r1、r2组成,r2为负温度系数热敏电阻,r1一端接电源正极,r2一端接地,r1、r2的连接点与控制模块相连。
3.根据权利要求2所述的高温检测及报警装置,其特征在于,所述直流稳压模块包括二极管d1、电解电容c1和稳压管dz1,d1的正极与温差发电模块的正输出端相连,d1的负极、c1的正极和dz1的负极连接在一起,作为直流稳压模块的正输出端,c1的负极、dz1的正极和温差发电模块的负输出端连接在一起,作为直流稳压模块的负输出端即接地端。
4.根据权利要求3所述的高温检测及报警装置,其特征在于,所述报警模块包括一个led和与之串联的电阻r3,led管的正极与控制模块相连,r3的一端接地。
5.根据权利要求4所述的高温检测及报警装置,其特征在于,所述温差发电模块和温度测量模块固定在燃气灶旋钮的内壁上,报警模块固定在旋钮侧壁的安装孔内,直流稳压模块和控制模块固定在旋钮下方。
技术总结