端PS、低壓鎖存比較器輸入端UVLO均與電壓輸入端VIN相連。本實(shí)用新型的儲(chǔ)能元件Cl可采用超級(jí)電容或蓄電池，升壓穩(wěn)壓電路的供電輸出端VOUT連接控制模塊60以實(shí)現(xiàn)裝置的供電，可輸出3.3v直流電壓作為裝置的工作電源。
[0024]控制模塊60采用LM358運(yùn)算放大器UlA與第六電阻R6構(gòu)成同相遲滯比較器。該運(yùn)算放大器UlA設(shè)有與溫度傳感器50相連的比較電壓輸入端(即為同相輸入端“ + ”)和基準(zhǔn)電壓輸入端(即為反相輸入端，及與熱電模塊40供電輸出端VOUT相連的正端和接地端，該比較電壓輸入端與控制模塊60輸出端之間連接第六電阻R6。
[0025]溫度傳感器50安裝于加熱設(shè)備10側(cè)壁上以輸出與加熱設(shè)備10溫度相關(guān)的電壓信號(hào)并送至控制模塊60的比較電壓輸入端。溫度傳感器50包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和熱敏電阻Rt。第三電阻R3和第五電阻R5構(gòu)成一橋臂，第四電阻R4和熱敏電阻Rt構(gòu)成另一橋臂。該第三電阻R3 —端與升壓穩(wěn)壓電路的供電輸出端VOUT相連，另一端連接第五電阻R5 —端和控制模塊60的基準(zhǔn)電壓輸入端，該第五電阻R5為0-2ΚΩ的可調(diào)電阻。該第四電阻R4 —端與升壓穩(wěn)壓電路的供電輸出端VOUT相連，另一端連接熱敏電阻Rt —端和控制模塊60的比較電壓輸入端。該第五電阻R5另一端和熱敏電阻Rt另一端均接地。熱敏電阻Rt選用PT1000，其與熱電轉(zhuǎn)換元件41 一起安裝于加熱設(shè)備10的側(cè)壁上實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)，熱敏電阻Rt的阻值隨加熱設(shè)備10內(nèi)溫度的升高而近似線性增大。
[0026]該控制模塊60輸出端與警報(bào)模塊70相連以在比較電壓輸入端的電壓超過基準(zhǔn)電壓輸入端的電壓時(shí)，控制警報(bào)模塊70報(bào)警。警報(bào)模塊70包括3.3V有源蜂鳴器LSl和發(fā)光二極管D1，該蜂鳴器LSl的正端與控制模塊60輸出端相連，負(fù)端連接發(fā)光二極管Dl正端，該發(fā)光二極管Dl負(fù)端接地。
[0027]加熱設(shè)備10以水壺為例，將本實(shí)用新型的無源報(bào)警裝置安裝于水壺上的適當(dāng)位置，其工作原理如下:
[0028]對(duì)水壺進(jìn)行加熱時(shí)，隨著水壺內(nèi)溫度的升高，熱電轉(zhuǎn)換元件41將熱源與外界環(huán)境的溫度勢能差轉(zhuǎn)換為電能(電壓)Vo，通過升壓穩(wěn)壓電路對(duì)此熱電電壓信號(hào)Vo進(jìn)行提升和穩(wěn)壓處理得到3.3v直流電壓作為裝置的工作電源；同時(shí)，熱敏電阻Rt的阻值增大，則輸入至比較電壓輸入端的電壓也隨之增大，當(dāng)該電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，運(yùn)算放大器UlA輸出低電平到警報(bào)模塊70，警報(bào)模塊70不工作，蜂鳴器LSl不發(fā)聲，二極管不發(fā)光；當(dāng)比較電壓輸入端的電壓隨溫度升高逐漸增大至大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，運(yùn)算放大器UlA輸出高電平到警報(bào)模塊70，警報(bào)模塊70工作，蜂鳴器LSl發(fā)聲，二極管發(fā)光，開始報(bào)警。另外，通過調(diào)節(jié)第五電阻R5的阻值即可調(diào)整基準(zhǔn)電壓，從而改變裝置的報(bào)警溫度。
[0029]上述僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加熱設(shè)備的無源報(bào)警裝置，包括溫度傳感器和警報(bào)模塊，其特征在于:還包括熱電模塊和控制模塊，該熱電模塊包括熱電轉(zhuǎn)換元件和升壓穩(wěn)壓電路，該熱電轉(zhuǎn)換元件固定于加熱設(shè)備側(cè)壁上并與加熱設(shè)備保持熱傳導(dǎo)，該熱電轉(zhuǎn)換元件輸出端連接升壓穩(wěn)壓電路，該升壓穩(wěn)壓電路的供電輸出端連接控制模塊和溫度傳感器以實(shí)現(xiàn)裝置的供電；該溫度傳感器安裝于加熱設(shè)備側(cè)壁上以輸出與加熱設(shè)備溫度相關(guān)的電壓信號(hào)并送至控制模塊的比較電壓輸入端；該控制模塊與警報(bào)模塊相連以在電壓信號(hào)超過基準(zhǔn)電壓輸入端的電壓時(shí)，控制警報(bào)模塊報(bào)警。
2.如權(quán)利要求1所述的一種加熱設(shè)備的無源報(bào)警裝置，其特征在于:所述熱電轉(zhuǎn)換元件一側(cè)固定有導(dǎo)熱板，該導(dǎo)熱板粘貼于所述加熱設(shè)備側(cè)壁上，所述熱電轉(zhuǎn)換元件另一側(cè)設(shè)有散熱片。
3.如權(quán)利要求1所述的一種加熱設(shè)備的無源報(bào)警裝置，其特征在于:所述升壓穩(wěn)壓電路包括升壓芯片、電感、第一電阻、第二電阻、儲(chǔ)能元件、第二電容和第三電容，該升壓芯片的電壓輸入端連接儲(chǔ)能元件一端、電感一端和熱電轉(zhuǎn)換元件的輸出端，該升壓芯片的電感連接端連接電感另一端，該儲(chǔ)能元件的另一端接地；該升壓芯片的供電輸出端連接第一電阻一端和第三電容一端，該第一電阻另一端連接第二電阻一端，該第二電阻另一端接地，該第三電容另一端接地；該升壓芯片的控制級(jí)端連接第二電容一端，該第二電容另一端接地。
4.如權(quán)利要求3所述的一種加熱設(shè)備的無源報(bào)警裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)能元件采用超級(jí)電容或蓄電池。
5.如權(quán)利要求1所述的一種加熱設(shè)備的無源報(bào)警裝置，其特征在于:所述溫度傳感器包括第三電阻、第四電阻、第五電阻和熱敏電阻，該第三電阻一端與升壓穩(wěn)壓電路的供電輸出端相連，另一端連接第五電阻一端和控制模塊的基準(zhǔn)電壓輸入端；該第四電阻一端與升壓穩(wěn)壓電路的供電輸出端相連，另一端連接熱敏電阻一端和控制模塊的比較電壓輸入端；該第五電阻另一端和熱敏電阻另一端均接地。
6.如權(quán)利要求1所述的一種加熱設(shè)備的無源報(bào)警裝置，其特征在于:所述控制模塊包括運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器設(shè)有與溫度傳感器相連的比較電壓輸入端和基準(zhǔn)電壓輸入端，及與熱電模塊供電輸出端相連的正端和接地端，該比較電壓輸入端與控制模塊輸出端之間連接有第六電阻。
7.如權(quán)利要求1所述的一種加熱設(shè)備的無源報(bào)警裝置，其特征在于:所述警報(bào)模塊包括蜂鳴器和發(fā)光二極管，該蜂鳴器的正端與控制模塊輸出端相連，負(fù)端連接發(fā)光二極管正端，該發(fā)光二極管負(fù)端接地。
【專利摘要】一種加熱設(shè)備的無源報(bào)警裝置，包括溫度傳感器、警報(bào)模塊、熱電模塊和控制模塊，該熱電模塊包括熱電轉(zhuǎn)換元件和升壓穩(wěn)壓電路，該熱電轉(zhuǎn)換元件固定于加熱設(shè)備側(cè)壁上并與加熱設(shè)備保持熱傳導(dǎo)，該熱電轉(zhuǎn)換元件輸出端連接升壓穩(wěn)壓電路，該升壓穩(wěn)壓電路的供電輸出端連接控制模塊和溫度傳感器；該溫度傳感器安裝于加熱設(shè)備側(cè)壁上以輸出與加熱設(shè)備溫度相關(guān)的電壓信號(hào)并送至控制模塊的比較電壓輸入端；該控制模塊與警報(bào)模塊相連用于控制警報(bào)模塊報(bào)警。本實(shí)用新型采用無源設(shè)計(jì)，使用所監(jiān)測熱源作為裝置工作的能量來源，無需內(nèi)置電池或者外接電源，相比傳統(tǒng)的有源報(bào)警裝置，具有性能可靠、節(jié)能環(huán)保、可移動(dòng)性強(qiáng)和免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01K7-02, G01K1-02
【公開號(hào)】CN204422078
【申請?zhí)枴緾N201520140540
【發(fā)明人】王曉紅, 陳俊, 蘇令鋅, 劉志天
【申請人】廈門大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月12日