CN107655580A - 一种缓冲保护温度监测报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓冲保护温度监测报警系统，其特征在于，主要由温度传感器G，触发开关电路，与温度传感器G相连接的线性放大电路，放大器P1，P极与线性放大电路相连接、N极经电阻R3后与放大器P1的输出端相连接的二极管D1等组成。本发明可以将检测信号是的噪声信号进行过滤，从而提高本发明对大棚温度监测的精确度，使种植户能够更好的对大棚内的温度进行调整。本发明可以将温度传感器输出的微弱电压信号进行放大，从而为触发开关电路提供高精度的电压信号，使触发开关电路可以更准确的根据电压信号控制报警器工作，提高了本发明的监测精度。

Description

一种缓冲保护温度监测报警系统

技术领域

本发明涉及一种监测报警系统，具体是指一种缓冲保护温度监测报警系统。

背景技术

无花果富含多种氨基酸、有机酸、镁、锰、铜及维生素等营养成分，深受人们的喜爱。随着大棚种植技术的发展，目前已出现了大棚种植无花果，采用大棚种植无花果，无花果产量提高，且果实更大点，果汁更多。由于无花果不耐寒，对温度要求较高，因此大棚种植时通常采用温度监测系统对大棚内的温度进行监测，当温度过低时则发出警报并及时对大棚供暖，以确保无花果正常生长。然而现有的温度监测系统的报警装置容易受到冲击而损坏，在大棚内温度不达标时无法及时通知管理人员。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的温度监测系统的报警装置容易受到冲击而损坏的缺陷，提供一种缓冲保护温度监测报警系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种缓冲保护温度监测报警系统，主要由温度传感器G，触发开关电路，与温度传感器G相连接的线性放大电路，放大器P1，P极与线性放大电路相连接、N极经电阻R3后与放大器P1的输出端相连接的二极管D1，正极与二极管D1的N极相连接、负极经电阻R2后与放大器P1的负极相连接的电容C1，N极与放大器P1的输出端相连接、P极经电阻R5后接地的稳压二极管D2，正极经电阻R1后与电容C1的负极相连接、负极与稳压二极管D2的P极相连接的电容C2，正极经电阻R4后与放大器P1的输出端相连接、负极与触发开关电路相连接的电容C3，与触发开关电路相连接的缓冲电路，以及与缓冲电路相连接的振荡电路组成；所述稳压二极管D2的P极与触发开关电路相连接；所述放大器P1的正极与二极管D1的N极相连接。

所述缓冲电路包括放大器P101，放大器P102，放大器P103，一端与放大器P101的正极相连接、另一端与触发开关电路相连接的电阻R101，P极与放大器P101的输出端相连接、N极接地的二极管D102，串接在放大器P101的负极和二极管D102的N极之间的电阻R102，P极与放大器P101的输出端相连接、N极与二极管D102的N极相连接的二极管D103，P极与放大器P101的输出端相连接、N极与放大器P102的负极相连接的二极管D101，与二极管D101相并联的电阻R103，正极与放大器P102的正极相连接、负极与放大器P102的输出端相连接的电容C101，以及一端与放大器P103相连接、另一端与振荡电路相连接的电阻R104；所述放大器P103的正极与其输出端相连接，其输出端与放大器P102的输出端相连接。

所述线性放大电路由三极管VT2，三极管VT3，负极与三极管VT2的基极相连接、正极与温度传感器G相连接的电容C7，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极经电阻R18后与三极管VT2的基极相连接的二极管D6，正极经电阻R17后与三极管VT2的基极相连接、负极接地的电容C8，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端接地的电阻R19，正极与三极管VT2的发射极相连接、负极经电阻R20后与三极管VT3的发射极相连接的电容C9，P极与三极管VT2的集电极相连接、N极与三极管VT3的基极相连接的二极管D5，以及一端与三极管VT2的集电极相连接、另一端经电阻R22后与三极管VT3的集电极相连接的电阻R21组成；所述三极管VT3的集电极与二极管D1的P极相连接。

所述触发开关电路由放大器P2，放大器P3，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电阻R11，一端与放大器P2的输出端相连接、另一端接地的电阻R12，串接在放大器P2的正电源端和输出端之间的电阻R13，一端与放大器P2的输出端相连接、另一端接地的电位器R14，串接在放大器P2的输出端和放大器P3的正极之间的电阻R15，正极经电位器R16后与放大器P3的正极相连接、负极与放大器P3的输出端相连接的电容C6，以及P极与放大器P3的输出端相连接、N极经继电器K后接地的二极管D4组成；所述放大器P2的正极与电容C3的正极相连接、其负极与稳压二极管D2的P极相连接、其负电源端则同时与电容C3的负极和放大器P3的负电源端相连接、其正电源端则分别经继电器K的常开触点K-1和电阻R101后与放大器P101的正极相连接；所述放大器P3的负极与电位器R14的控制端相连接、其负电源端接-15V电压、其正电源端则同时与放大器P2的正电源端和+15V电压相连接。

所述振荡电路由振荡芯片U，三极管VT1，串接在三极管VT1的集电极和基极之间的电阻R8，串接在振荡芯片U的VCC管脚和RE管脚之间的电阻R9，P极与三极管VT1的发射极相连接、N极与三极管VT1的基极相连接的二极管D3，正极经电位器R6后与三极管VT1的发射极相连接、负极经电阻R7后与振荡芯片U的GND管脚相连接的电容C4，以及正极经电阻R10后与振荡芯片U的OUT管脚相连接、负极经报警器BL后与振荡芯片U的CONT管脚相连接的电容C5组成；所述振荡芯片U的CONT管脚与其GND管脚相连接的同时接地、其TRIG管脚则与其THRE管脚相连接、THRE管脚则同时与电容C4的正极和电位器R6的控制端相连接、其RE管脚经电阻R104后与放大器P103的输出端相连接；所述三极管VT1的集电极与振荡芯片U的RE管脚相连接、其基极与振荡芯片U的DIS管脚相连接。

所述振荡芯片U为NE555集成芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明可以将检测信号是的噪声信号进行过滤，从而提高本发明对大棚温度监测的精确度，使种植户能够更好的对大棚内的温度进行调整。

(2)本发明可以将温度传感器输出的微弱电压信号进行放大，从而为触发开关电路提供高精度的电压信号，使触发开关电路可以更准确的根据电压信号控制报警器工作，提高了本发明的监测精度。

(3)本发明的缓冲电路可以对信号进行缓冲，避免振荡电路受到信号冲击而损坏。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明的线性放大电路的结构图。

图3为本发明的缓冲电路的结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由温度传感器G，触发开关电路，与温度传感器G相连接的线性放大电路，放大器P1，P极与线性放大电路相连接、N极经电阻R3后与放大器P1的输出端相连接的二极管D1，正极与二极管D1的N极相连接、负极经电阻R2后与放大器P1的负极相连接的电容C1，N极与放大器P1的输出端相连接、P极经电阻R5后接地的稳压二极管D2，正极经电阻R1后与电容C1的负极相连接、负极与稳压二极管D2的P极相连接的电容C2，正极经电阻R4后与放大器P1的输出端相连接、负极与触发开关电路相连接的电容C3，与触发开关电路相连接的缓冲电路，以及与缓冲电路相连接的振荡电路组成。所述稳压二极管D2的P极与触发开关电路相连接。所述放大器P1的正极与二极管D1的N极相连接。

该温度传感器G设置于大棚内部，用于检测大棚内部的温度并输出相应的电压信号，其采用负温度系数温度传感器，即温度越低时其输出的电压越高。该放大器P1，电容C1，电阻R2，电阻R1，电容C2，稳压二极管D2以及电阻R3构成一个低通滤波器，该低通滤波器可以很好的对掺杂在电压信号中的噪声干扰信号进行过滤，使电压信号更加干净；由于排除了噪声干扰信号的影响，触发开关电路可以更准确的将大棚的实时温度值与设定温度值进行比较，从而更准确的控制振荡电路工作，起到更好的监测效果。该放大器P1采用LM307型放大器，二极管D1的型号为1N4002，稳压二极管D2的型号则为1N4148，电阻R1～R5的阻值均为5KΩ，电容C1和电容C2的容值均为50μF，电容C3的容值则为0.1μ。

其中，该触发开关电路由放大器P2，放大器P3，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电位器R14，电阻R15，电位器R16，二极管D4，电容C6以及继电器K组成。

连接时，电阻R11串接在放大器P2的正极和输出端之间。电阻R12的一端与放大器P2的输出端相连接，另一端接地。电阻R13串接在放大器P2的正电源端和输出端之间。电位器R14的一端与放大器P2的输出端相连接，另一端接地。电阻R15串接在放大器P2的输出端和放大器P3的正极之间。电容C6的正极经电位器R16后与放大器P3的正极相连接，负极与放大器P3的输出端相连接。二极管D4的P极与放大器P3的输出端相连接，N极经继电器K后接地。所述放大器P2的正极与电容C3的正极相连接，其负极与稳压二极管D2的P极相连接，其负电源端则同时与电容C3的负极和放大器P3的负电源端相连接，其正电源端则经继电器K的常开触点K-1后与缓冲电路相连接。所述放大器P3的负极与电位器R14的控制端相连接，其负电源端接-15V电压，其正电源端则同时与放大器P2的正电源端和+15V电压相连接。

该放大器P2，电阻R11以及电阻R12共同组成一个同相放大器，该同相放大器可以将过滤掉噪声干扰信号后的检测信号进行放大。而放大器P3，电阻R16以及电容C6则共同组成一个比较放大器，该比较放大器用于将温度传感器输出的电压信号与放大器P3负极的电压信号进行比较，从而判断大棚内的温度是否达到设定温度。该电位器R14用于设定电压值，即通过设定电压值来预先设定大棚内的最低允许温度值，通过调节电位器R14的阻值则可以调节预设温度值。该放大器P2的型号为LM107，该放大器P3的型号则为F007，电阻R11和电阻R12的阻值均为10KΩ，电阻R13、电阻R15以及电阻R16的阻值均为5KΩ，电位器R14的最大阻值则为300KΩ，二极管D4则为1N4148开关二极管，继电器K采用LY115型继电器。

如图3所示，该缓冲电路包括放大器P101，放大器P102，放大器P103，一端与放大器P101的正极相连接、另一端经继电器K的常开触点K-1后与放大器P2的正电源端相连接的电阻R101，P极与放大器P101的输出端相连接、N极接地的二极管D102，串接在放大器P101的负极和二极管D102的N极之间的电阻R102，P极与放大器P101的输出端相连接、N极与二极管D102的N极相连接的二极管D103，P极与放大器P101的输出端相连接、N极与放大器P102的负极相连接的二极管D101，与二极管D101相并联的电阻R103，正极与放大器P102的正极相连接、负极与放大器P102的输出端相连接的电容C101，以及一端与放大器P103相连接、另一端与振荡电路相连接的电阻R104；所述放大器P103的正极与其输出端相连接，其输出端与放大器P102的输出端相连接。

该放大器P101和电阻R101形成跟随器，该放大器P102、放大器P103则形成并联的缓冲器，该缓冲器起到缓冲信号的作用，电容C101可以提高该并联缓冲器的带宽，该二极管D101和二极管D102起到对信号进行钳位的作用。本实施例中，该放大器P101的型号为LM107，放大器P102和放大器P103的型号均为F007，电阻R101和电阻R102的阻值均为10KΩ，电阻R103的阻值为560Ω，电阻R104的阻值为47KΩ，电容C101的容值为330μF，二极管D101和二极管D102的型号均为1N4002，二极管D103的型号为1N4001。

信号输入进来后经电阻R101后输入到放大器P101，从放大器P101输出的信号则分别输入到放大器P102和放大器P103所构成的并联缓冲器，并联缓冲器输出的信号经电阻R104后输出给振荡电路。信号经过缓冲电路缓冲处理后可以避免振荡电路受到瞬时信号冲击而损坏。

另外，该振荡电路由振荡芯片U，三极管VT1，电位器R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，二极管D3，电容C4，电容C5以及报警器BL组成。

连接时，电阻R8串接在三极管VT1的集电极和基极之间。电阻R9串接在振荡芯片U的VCC管脚和RE管脚之间。二极管D3的P极与三极管VT1的发射极相连接，N极与三极管VT1的基极相连接。电容C4的正极经电位器R6后与三极管VT1的发射极相连接，负极经电阻R7后与振荡芯片U的GND管脚相连接。电容C5的正极经电阻R10后与振荡芯片U的OUT管脚相连接，负极经报警器BL后与振荡芯片U的CONT管脚相连接。

所述振荡芯片U的CONT管脚与其GND管脚相连接的同时接地，其TRIG管脚则与其THRE管脚相连接，THRE管脚则同时与电容C4的正极和电位器R6的控制端相连接，其RE管脚经电阻R104后与放大器P103的输出端相连接。所述三极管VT1的集电极与振荡芯片U的RE管脚相连接，其基极与振荡芯片U的DIS管脚相连接。该振荡电路可以产生振荡信号，从而驱动使报警器BL报警。

为了更好的实施本发明，该振荡芯片U采用NE555集成芯片来实现。该三极管VT1的型号为3AX31，电位器R6的最大阻值为100KΩ，电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电阻R10的阻值均为5KΩ，二极管D3的型号为1N4002，电容C4和电容C5的容值均为0.01μF。

如图2所示，该线性放大电路由三极管VT2，三极管VT3，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，电容C7，电容C8，电容C9，二极管D5以及二极管D6组成。

连接时，电容C7的负极与三极管VT2的基极相连接，正极与温度传感器G相连接。二极管D6的N极与三极管VT3的发射极相连接，P极经电阻R18后与三极管VT2的基极相连接。电容C8的正极经电阻R17后与三极管VT2的基极相连接，负极接地。电阻R19的一端与三极管VT2的发射极相连接，另一端接地。电容C9的正极与三极管VT2的发射极相连接，负极经电阻R20后与三极管VT3的发射极相连接。二极管D5的P极与三极管VT2的集电极相连接，N极与三极管VT3的基极相连接。电阻R21的一端与三极管VT2的集电极相连接，另一端经电阻R22后与三极管VT3的集电极相连接。所述三极管VT3的集电极与二极管D1的P极相连接。

该三极管VT2，三极管VT3，电容C9，电阻R20，电阻R21，电阻R22以及二极管D5形成一个放大器，该放大器可以对温度传感器G输出的微弱电压信号的幅度进行放大；电容C7和电阻R17则形成一个RC滤波器，该RC滤波器可以对电压信号中的干扰信号进行过滤；如此，该线性放大电路则可以为后续电路提供高精度的检测信号，使触发开关电路可以更准确的根据电压信号控制报警器工作，提高了本发明的监测精度。

该三极管VT2和三极管VT3均3DG12型三极管，二极管D5和二极管D6的型号均为1N4002，电阻R17和电阻R19的阻值均为10KΩ，电阻R18、电阻R20、电阻R21以及电阻R22的阻值均为5KΩ，电容C7、电容C8以及电容C9的容值均为0.1μF。

工作时，温度传感器G采集大棚内部的实时温度并输出相应的电压信号，该电压信号经过处理后输送给同相放大器进行放大处理，经过处理后的电压信号输入到放大器P3的正极，当输入到放大器P3正极的电压高于放大器P3负极上的电压时，说明大棚内的温度已低于预设的最低允许温度值，此时放大器P3的输出端输出正电压，使二极管D4导通，继电器K得电其常开触点K-1闭合，信号经缓冲电路后使振荡电路得电工作，报警器BL开始报警，通知种植户需给大棚内供暧。当大棚内的温度上升预设的最低温度值以上后，温度传感器G输出的电压信号变小，从而使放大器P3的正极的电压小于其负极的电压，这时二极管D4截止，继电器K失电其常开触点重新断开，振荡电路失电报警器BL停止报警。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (4)

1.一种缓冲保护温度监测报警系统，其特征在于，主要由温度传感器G，触发开关电路，与温度传感器G相连接的线性放大电路，放大器P1，P极与线性放大电路相连接、N极经电阻R3后与放大器P1的输出端相连接的二极管D1，正极与二极管D1的N极相连接、负极经电阻R2后与放大器P1的负极相连接的电容C1，N极与放大器P1的输出端相连接、P极经电阻R5后接地的稳压二极管D2，正极经电阻R1后与电容C1的负极相连接、负极与稳压二极管D2的P极相连接的电容C2，正极经电阻R4后与放大器P1的输出端相连接、负极与触发开关电路相连接的电容C3，与触发开关电路相连接的缓冲电路，以及与缓冲电路相连接的振荡电路组成；所述稳压二极管D2的P极与触发开关电路相连接；所述放大器P1的正极与二极管D1的N极相连接；

所述缓冲电路包括放大器P101，放大器P102，放大器P103，一端与放大器P101的正极相连接、另一端与触发开关电路相连接的电阻R101，P极与放大器P101的输出端相连接、N极接地的二极管D102，串接在放大器P101的负极和二极管D102的N极之间的电阻R102，P极与放大器P101的输出端相连接、N极与二极管D102的N极相连接的二极管D103，P极与放大器P101的输出端相连接、N极与放大器P102的负极相连接的二极管D101，与二极管D101相并联的电阻R103，正极与放大器P102的正极相连接、负极与放大器P102的输出端相连接的电容C101，以及一端与放大器P103相连接、另一端与振荡电路相连接的电阻R104；所述放大器P103的正极与其输出端相连接，其输出端与放大器P102的输出端相连接；

所述线性放大电路由三极管VT2，三极管VT3，负极与三极管VT2的基极相连接、正极与温度传感器G相连接的电容C7，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极经电阻R18后与三极管VT2的基极相连接的二极管D6，正极经电阻R17后与三极管VT2的基极相连接、负极接地的电容C8，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端接地的电阻R19，正极与三极管VT2的发射极相连接、负极经电阻R20后与三极管VT3的发射极相连接的电容C9，P极与三极管VT2的集电极相连接、N极与三极管VT3的基极相连接的二极管D5，以及一端与三极管VT2的集电极相连接、另一端经电阻R22后与三极管VT3的集电极相连接的电阻R21组成；所述三极管VT3的集电极与二极管D1的P极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种缓冲保护温度监测报警系统，其特征在于，所述触发开关电路由放大器P2，放大器P3，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电阻R11，一端与放大器P2的输出端相连接、另一端接地的电阻R12，串接在放大器P2的正电源端和输出端之间的电阻R13，一端与放大器P2的输出端相连接、另一端接地的电位器R14，串接在放大器P2的输出端和放大器P3的正极之间的电阻R15，正极经电位器R16后与放大器P3的正极相连接、负极与放大器P3的输出端相连接的电容C6，以及P极与放大器P3的输出端相连接、N极经继电器K后接地的二极管D4组成；所述放大器P2的正极与电容C3的正极相连接、其负极与稳压二极管D2的P极相连接、其负电源端则同时与电容C3的负极和放大器P3的负电源端相连接、其正电源端则分别经继电器K的常开触点K-1和电阻R101后与放大器P101的正极相连接；所述放大器P3的负极与电位器R14的控制端相连接、其负电源端接-15V电压、其正电源端则同时与放大器P2的正电源端和+15V电压相连接。

3.根据权利要求2所述的一种缓冲保护温度监测报警系统，其特征在于，所述振荡电路由振荡芯片U，三极管VT1，串接在三极管VT1的集电极和基极之间的电阻R8，串接在振荡芯片U的VCC管脚和RE管脚之间的电阻R9，P极与三极管VT1的发射极相连接、N极与三极管VT1的基极相连接的二极管D3，正极经电位器R6后与三极管VT1的发射极相连接、负极经电阻R7后与振荡芯片U的GND管脚相连接的电容C4，以及正极经电阻R10后与振荡芯片U的OUT管脚相连接、负极经报警器BL后与振荡芯片U的CONT管脚相连接的电容C5组成；所述振荡芯片U的CONT管脚与其GND管脚相连接的同时接地、其TRIG管脚则与其THRE管脚相连接、THRE管脚则同时与电容C4的正极和电位器R6的控制端相连接、其RE管脚经电阻R104后与放大器P103的输出端相连接；所述三极管VT1的集电极与振荡芯片U的RE管脚相连接、其基极与振荡芯片U的DIS管脚相连接。

4.根据权利要求3所述的一种缓冲保护温度监测报警系统，其特征在于，所述振荡芯片U为NE555集成芯片。