CN206651128U - 一款家庭花卉作物自动保暖器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种专用于家庭使用的花卉作物自动保暖器，其包括一个精密温度传感器电路、两个不同值的基准电压产生电路、两个电压比较电路、两个由可控硅控制的加热电路。所述的精密温度传感器，其稳定电压随温度呈直线变化。所述的电压比较电路将来自温度传感器的稳定电压，与两个不同的基准电压作比较。所述的可控硅控制电路由两个电压比较电路输出的不同触发点电压，分别控制所对应的可控硅导通，实现将两个加热元件按保温罩内温度高低分别控制，前者霜冻保护点、后者低温保护点。所述的电压比较器的同相输入端各加有20mV左右的滞后电压，避免了可控硅频繁的转换、使开关噪声得以减小。所述的电压比较器如果将转换阈值提高，保温罩还可用来繁殖花卉作物。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种供家庭花卉、农艺作物过冬的保暖器技术，尤其一种具有不同温度控制点的自动保暖器，保暖器还可用来繁殖花卉作物。
背景技术
现有的现代化温室或暖房，一般均利用现代化的建材以及现代化电脑设备自动控制室内的温度，由于这些设备都具有规模巨大、造价甚高、后期需要专人维护的特点，一般家庭避免花卉作物霜冻的方法不可能采用这些现代化的温室或暖房；
甚至较简易的蔬菜大棚设备也不可能采用，这些简易大棚规模仍嫌巨大，且温度不能自动控制，不能保证花卉顺利过冬。
针对上述现实情况，本实用新型提供一种处于现代化温室与蔬菜大棚之间的一种十分适合于家庭花卉过冬使用的保温方案。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、造价低廉、使用可靠、能自动保持罩内温度的设备。
为实现上述目的，本实用新型提供一种自动控温系统，其包括一个精密温度传感器电路、两个不同电压值的基准电压产生电路、两个电压比较电路、两个由可控硅控制的加热电路、显示电路、供电电路等，其中简单介绍如下。
所述供电电路由220v交流供电，经过整流桥形成频率为100hz的没有经过平滑滤波的脉动直流电压，该脉动电压一部分供给加热器能量，另一部分经过稳压二极管D2稳压及电容 C2、C3滤波形成较为稳定的15v直流，以此提供比较电路LM319电源、提供基准电路形成基准电压。
所述温度传感器电路，在这里作为检测保温罩内温度的二极管传感器，其稳定电压随温度呈直线变化。选择R1的阻值使流过D1的电流为1mA左右，此时D1两端的电压变化率为10mV/°K(°K是开氏温度)。
所述基准电压产生电路，由15v供电在两个多圈电位器P1、P2上产生两个稳定的基准电压。
所述电压比较电路，比较器IC1(LM319)将来自传感器的电压与两个不同的基准电压作比较，然后输出相对应的触发电平供给下级。
所述电压比较电路，通过R2和R3给比较器的同相输入端加有20mV左右的滞后电压。这样，在温度下降到低于触发点并使加热器接通之后，只有等温度回升到高于原触发点2℃(20Mv相当于2℃)左右时才把加热器断开，从而避免了频繁的转换并使开关噪声得以减小。这是该设计的第一巧妙之处。
所述加热电路，由于温度变化，比较电路输出触发电平，触发相对应的可控硅TH1或 TH2导通，供给由加热器形成的加热电路工作。
所述加热电路，加热元件如果没有合适的电阻丝来制作，可用相应的电阻R5和R7来代替，以成品电阻代替电阻丝制作加热元件，可大大提高保暖器的安全性以及稳定性，这是该设计的第二巧妙之处。
所述显示电路，由LED发光二极管组成，显示相对应的工作状态，其中D4为电源指示灯，红色发光二极管，常亮；D6为霜冻保护点启动指示灯，黄色发光二极管；D5为低温保护点启动指示灯，绿色发光二极管。
附图说明
附图1用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，附图1是本实用新型设计家庭花卉作物自动保暖器的电气原理图。
具体实施方式
附图1是本实用新型设计的电气原理图，包括一个精密温度传感器电路、两个不同电压值的基准电压产生电路、两个电压比较电路、两个由可控硅控制的加热电路、基准电压提升电路、显示电路、供电电路等，下面详细介绍本实用新型。
集成块D1(LM335Z)为一个精确温度传感器电路，在这里作为检测保温罩内温度的二极管传感器，其稳定电压随温度呈直线变化。选择R1的阻值使流过D1的电流为1mA左右，此时D1两端的电压变化率为10mV/°K(°K是开氏温度)。在冰点(0℃＝273°K)温度下，此电压变化是2.73V)，25℃时上升到2.98V(2.73V+0.25V)，依此类推。
基准电压由15v直流电源提供，通过两组可变电阻调节产生两个不同触发点的基准电压，为了使这两个基准电压容易调准，使用了多圈式电位器P1和P2来分别调整它们。
电压比较器IC1(LM319)将来自传感器的电压与两个不同的基准电压作比较，C1、C4和C5滤除IC1输入端的噪声.当温度下降低于+7℃，使传感器D1两端的电压低于IC1a基准电压时，IC1a输出端即输出高电平(IC1a输出为霜冻保护点，霜冻保护点为+7℃；IC1b输出为低温保护点，低温保护点为+3℃，以下类似不再提示)，并触发其中一只可控硅TH2导通。当温度继续下降低于+3℃时，使传感器D1两端的电压低于IC1b基准电压时,IC1b输出端即输出高电平,并触发另一只可控硅TH1导通，当然可控硅TH2仍然导通。
这里要注意，可控硅的电源电压是没有经过平滑滤波的脉动直流电压，其脉动频率是交流电源频率的两倍(即100HZ)，脉动周期为10mS。这意味着每隔10mS可控硅A-K两端的电压要下降到“0”一次(即“零交叉”)，其栅极(G)如果没有IC1的触发信号，就会由于失去维持电流而保持在截止状态。因此，只有在温度低于用户置定的触发阀值时，加热元件才能接通。
电压比较器LM319具有很高的增益，如果不采取措施，即使温度变化很小(可能只有0.01℃)也会使控制器转换。这样就会使加热元件始终处于频繁的交替通断状态，从而产生大量的开关噪声(通断的频率可能达到100HZ)。为了避免出现这种情况，通过R2和R3给比较器的同相输入端加有20mV左右的滞后电压。这样，在温度下降到低于触发点并使加热器接通之后，只有等温度回升到高于原触发点2℃(20Mv相当于2℃)左右时才把加热器断开，从而避免了频繁的转换并使开关噪声得以减小，这是该电路设计的第一巧妙之处。
加热元件由导通后的可控硅TH1、TH2、控制，如果没有合适的电阻丝来制作加热元件，可用相应的电阻R5和R7来代替。R7的功率较小，可用30只1Ω的电阻串联焊接起来再装进耐热绝缘套管制成。R5功率较大，可用两只像R7那样的自制电阻并联起来使用。电阻的阻值和数量可通过简单计算，使每只电阻的功率不超过其额定功率，R5和R7的套管管口不要封死，以便于弯曲地装在保温罩里。以成品电阻代替电阻丝制作加热器件，可大大提高保暖器的安全性以及稳定性，这是该设计的第二巧妙之处。
加热元件和传感器的工作环境比较潮湿，可在封口和连接处涂以环氧树脂，以便于防止潮气侵入。加热元件应放在保温罩的底部周围，传感器也要装在底部附近并与加热元件保持适当距离。要注意保温罩的隔热情况，尽可能在地面与加热元件及花盆之间铺上一层隔热层，以免热量被地面吸收。在保温罩的顶部装上隔热层也有助于保温。最适合用作隔热层的材料是包装易损产品的充有气泡的透明塑料片。
若要用保温罩来繁殖花卉作物，则罩内需要更高的温度。此时可以接通开关S2，使R12短路，IC1a的转换阈值即在原来的基础上增高0.10～0.15V。于是罩内温度也相应地比霜冻保护点高出10～15℃(本电路的霜冻保护点为+7℃，低温保护点为+3℃，开关S2接通会使罩内温度在霜冻保护点的基础上高出10～15℃，即罩内温度可达17～22℃)，该温度足够繁殖花卉作物的气温需求。
至于D4、D5、D6这三个发光二极管是本实用新型设备的工作状态指示灯，其中D4为电源指示灯，红色发光二极管，常亮；D6为霜冻保护点指示灯，黄色发光二极管，当罩内温度低于霜冻保护点+7℃时，比较器IC1a输出触发信号，可控硅TH2导通，黄色指示灯亮； D5为低温保护点指示灯，绿色发光二极管，当罩内温度低于低温保护点+3℃时，比较器IC1b输出触发信号，可控硅TH1导通，绿色发光二极管亮。
控制部分的电源经过稳压二极管D2稳压及C2、C3滤波，电流为20mA左右。
保暖器应在环境温度高于阈值(加热元件断开)的情况下进行调试。用数字式万用表 (不要用输入阻抗太小的三用表)分别测量IC1a和IC1b同相输入端的对地电压，调节P1和P2，使这两个阈值电压分别为2.80V和2.76V即可。
该保暖器电路结构简单、思路巧妙，制作成本十分低廉，比使用电脑控制的相关产品稳定性更佳，十分适合于家庭使用。
Claims (5)
1.一款家庭花卉作物自动保暖器，其特征在于：由一个精密温度传感器电路、两个不同电压值的基准电压产生电路、两个电压比较电路、两个由可控硅控制的加热电路、显示电路、供电电路组成。
2.根据权利要求1所述的家庭花卉作物自动保暖器，其特征在于：所述基准电压产生电路，由15V供电在两个多圈电位器P1、P2上产生两个稳定的基准电压。
3.根据权利要求1所述的家庭花卉作物自动保暖器，其特征在于：所述电压比较电路，采用比较器IC1将来自传感器的电压与两个不同的基准电压作比较，输出相对应的触发电平。
4.根据权利要求3所述的家庭花卉作物自动保暖器，其特征在于所述两个电压比较电路，通过电阻R2和R3给比较电路的同相输入端各加有20mV左右的滞后电压。
5.根据权利要求1所述的家庭花卉作物自动保暖器，其特征在于所述加热电路用电阻R5和R7代替电阻丝制作加热元件。
Priority Applications (1)
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| CN201621331843.0U CN206651128U (zh) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | 一款家庭花卉作物自动保暖器 |
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2016
- 2016-12-07 CN CN201621331843.0U patent/CN206651128U/zh not_active Expired - Fee Related
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