CN212807336U

CN212807336U - 温度记录仪

Info

Publication number: CN212807336U
Application number: CN202021914926.9U
Authority: CN
Inventors: 秦俊; 李文昌; 刘克勤
Original assignee: Shenzhen Aikesheng Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Aikesheng Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2021-03-26
Anticipated expiration: 2030-09-04

Abstract

本实用新型的温度记录仪，通过设置护壳、PCB、插接件、温度记录模组及显示屏，由于降压单元连接有防倒灌单元，降压单元能够把降压后的电压通过防倒灌单元的第一输出端输入至电池中对电池进行供电，防倒灌单元的存在能够很好地防止充电电流倒灌，防止损坏温度记录仪；由于USB端子上连接有静电阻抗器ESD，静电阻抗器ESD能够对静电电流进行处理，防止过大的静电电流影响USB端子的正常工作，保证温度记录仪能够稳定与外部装置通讯进行数据交互；由于防倒灌单元的第二输出端与存储模块连接，当USB端子与外部装置连接时，存储模块才会启动工作，由于存储模块不需要利用电池进行供电工作，能够降低温度记录仪的功耗。

Description

温度记录仪

技术领域

本实用新型涉及温度记录技术领域，特别是涉及一种温度记录仪。

背景技术

目前，温度记录仪是测温仪器类型的其中之一，早期的温度记录仪都是有纸类型的，即有纸温度记录仪。但随着计算机的普及和广泛应用，无纸温度记录仪产生，并因为其更准确地数据记录、更方便的数据存储、更便捷的数据分析功能，所占市场份额逐年猛增，带有USB接口的无纸记录仪更是极大的方便了数据的下载和保存。近几年推出的U盘温度记录仪和纽扣温度记录仪，使温度记录仪的小型化和微型化达到了极致。而无线温湿度记录仪也使在某一区域内的多点温湿度记录和管理成为可能。

由于温度记录仪其便捷性的特点，被广泛应用于各种各样的领域，温度记录仪若要实现温度的记录功能，其PCB上必须设置相应的温度记录模组，温度记录模组起到温度记录的功能，是温度记录仪的核心模块，但对于现有的温度记录仪，其存在如下缺陷：

第一，由于温度记录仪为电子装置，现有的温度记录仪都内置有电池，且现有的温度记录仪都是通过USB端子与外部装置连接，当温度记录仪的USB 端子插接在外部装置上时，此时温度记录仪就会自动内置电池供电模式转换成外部电压供电模式，即内置电池暂时停止供电工作，从USB端子传输进来的电压会对内置电池进行供电，但由于现有的温度记录仪并没有设置相应的保护单元，往往会导致充电电流倒灌现象，一旦发生上述情况，不管是温度记录仪还是外部装置都容易被倒灌的充电电流损坏；

第二，由于现有的温度记录仪并没有涉及到对静电电流的处理，导致USB 端子容易在静电电流的影响下无法正常工作，一旦USB端子无法正常工作，温度记录仪就无法与外部装置进行正常的通讯，执行相应的数据交互工作；

第三，由于温度记录仪在导出数据时需要才会用到存储器，平时的记录温度数据依靠主控芯片就可完成，而现有的温度记录仪在不需要导出数据时还是会利用内置电池对其进行供电，导致现有的温度记录仪功耗过高。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够防止充电电流发生倒灌现象的，还能够消除静电电流，防止过大的静电电流影响USB端子正常工作的，通讯稳定性强的，安全可靠性高的以及功耗较低的温度记录仪。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种温度记录仪，包括：

护壳；

PCB，所述PCB设置于所述护壳内；

插接件，所述插接件包括USB端子和静电阻抗器ESD，所述USB端子设置于所述PCB上，且部分所述USB端子露置于所述护壳外，所述静电阻抗器 ESD设置于所述PCB上，所述静电阻抗器ESD的第1脚与所述USB端子连接，所述静电阻抗器ESD的第2脚与所述USB端子连接，所述静电阻抗器ESD的第3脚接地；

温度记录模组，所述温度记录模组包括主控芯片、存储模块、供电模块、开关模块和数模转换模块，所述主控芯片设置于所述PCB上，所述存储模块设置于所述PCB上，所述供电模块设置于所述PCB上，所述供电模块包括降压单元、防倒灌单元和电池，所述降压单元分别与所述USB端子、所述防倒灌单元的输入端和所述主控芯片连接，所述防倒灌单元的第一输出端与所述电池的正极连接，所述防倒灌单元的第二输出端与所述存储模块连接，所述电池的负极接地，所述开关模块设置于所述PCB上，且所述开关模块分别与所述防倒灌单元的第一输出端和所述主控芯片连接，所述数模转换模块设置于所述PCB上，且所述模转换模块分别与所述主控芯片和所述防倒灌单元的第一输出端连接；及

显示屏，所述显示屏设置于所述PCB上，且所述显示屏与所述主控芯片连接。

在其中一个实施方式中，所述降压单元包括降压芯片U2、电阻R2和电阻 R3，所述降压芯片U2的第3脚与所述USB端子连接，所述降压芯片U2的第2 脚与所述防倒灌单元的输入端连接，所述降压芯片U2的第1脚接地，所述电阻 R2的一端与所述降压芯片U2的第2脚连接，所述电阻R2的另一端分别与所述主控芯片和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地。

在其中一个实施方式中，所述防倒灌单元包括二极管D0、二极管D1和电容C10，所述二极管D0的阳极作为所述防倒灌单元的输入端与所述降压单元连接，所述二极管D0的阴极作为所述防倒灌单元的第一输出端分别与所述电池的正极、所述主控芯片、所述开关模块和所述数模转换模块连接，所述二极管D1 的阳极与所述二极管D0的阳极连接，所述二极管D1的阴极作为所述防倒灌单元的第二输出端与所述存储模块连接，所述电容C10的一端与所述二极管D1 的阴极连接，所述电容C10的另一端接地。

在其中一个实施方式中，所述开关模块包括薄膜开关SW、电阻R8和电容 C7，所述薄膜开关SW的一端与所述主控芯片连接，所述薄膜开关SW的另一端接地，所述电阻R8的一端与所述防倒灌单元的第一输出端连接，所述电阻 R8的串联所述电容C7接地。

在其中一个实施方式中，所述数模转换模块包括电阻R6、电阻R7和电容 C6，所述电阻R6的一端与所述主控芯片连接，所述电阻R6的另一端与所述主控芯片连接，所述电阻R7的一端与所述电阻R6的另一端连接，所述电阻R7 的另一端与所述防倒灌单元的第一输出端连接，所述电容C6的一端与所述电阻 R6的另一端连接，所述电容C6的另一端接地。

在其中一个实施方式中，所述显示屏为LCD显示屏。

在其中一个实施方式中，所述护壳上开设有二维码区。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

1、由于降压单元连接有防倒灌单元，降压单元能够把降压后的电压通过防倒灌单元的第一输出端输入至电池中对电池进行供电，防倒灌单元的存在能够很好地防止充电电流倒灌，防止损坏温度记录仪；

2、由于USB端子上连接有静电阻抗器ESD，静电阻抗器ESD能够对静电电流进行处理，防止过大的静电电流影响USB端子的正常工作，保证温度记录仪能够稳定与外部装置通讯进行数据交互；

3、由于防倒灌单元的第二输出端与存储模块连接，当USB端子与外部装置连接时，存储模块才会启动工作，由于存储模块不需要利用电池进行供电工作，能够降低温度记录仪的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施方式的温度记录仪的结构示意图；

图2为本实用新型一实施方式的温度记录模组的模块结构示意图；

图3为本实用新型一实施方式的主控芯片的电路原理示意图；

图4为本实用新型一实施方式的USB端子和供电模块的电路原理示意图；

图5为本实用新型一实施方式的静电阻抗器ESD的电路原理示意图；

图6为本实用新型一实施方式的存储模块的电路原理示意图；

图7为本实用新型一实施方式的开关模块的电路原理示意图；

图8为本实用新型一实施方式的数模转换模块的电路原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请一并参阅图1和图2，一种温度记录仪10包括护壳100、PCB、插接件 200、温度记录模组300及显示屏400。

如此，需要说明的是，护壳100起到保护的作用，防止温度记录仪10的内部结构损坏；插接件200用于与外部装置进行连接；温度记录模组300起到温度记录的作用；显示屏400起到显示的作用。

PCB设置于护壳200内。

如此，需要说明的是，PCB为电路板，上面集成有温度记录仪10的所有电子元器件；

请一并参阅图1、图2和图5，插接件200包括USB端子210和静电阻抗器ESD，USB端子210设置于PCB上，且部分USB端子210露置于护壳100 外，静电阻抗器ESD设置于PCB上，静电阻抗器ESD的第1脚与USB端子210 连接，静电阻抗器ESD的第2脚与USB端子连接，静电阻抗器ESD的第3脚接地。

如此，需要说明的是，USB端子210用于与外部装置进行连接；由于USB 端子上连接有静电阻抗器ESD，静电阻抗器ESD能够对静电电流进行处理，防止过大的静电电流影响USB端子210的正常工作，保证温度记录仪10能够稳定与外部装置通讯进行数据交互。

请一并参阅图2和图6，温度记录模组300包括主控芯片310、存储模块320、供电模块330、开关模块340和数模转换模块350，主控芯片310设置于PCB 上，存储模块320设置于PCB上，供电模块330设置于PCB上，供电模块330 包括降压单元331、防倒灌单元332和电池333，降压单元331分别与USB端子210、防倒灌单元332的输入端和主控芯片310连接，防倒灌单元332的第一输出端与电池333的正极连接，防倒灌单元332的第二输出端与存储模块320连接，电池333的负极接地，开关模块340设置于PCB上，且开关模块340分别与防倒灌单元332的第一输出端和主控芯片310连接，数模转换模块350设置于PCB上，且模转换模块350分别与主控芯片310和防倒灌单元332的第一输出端连接。

如此，需要说明的是，当温度记录模组300工作时，主控芯片310的型号为MKL27Z64，其内置有热敏电阻，结合数模转换模块350，就能够实现对温度记录，当USB端子210连接外部装置，例如笔记本电脑时，笔记本电脑会往USB 端子210内输入5V的电压，经过降压单元331后，转变成3.3V电压，最后从防倒灌单元332的第一输出端和第二输出端对相应的模块单元进行供电。

还需要说明的是，由于降压单元331连接有防倒灌单元332，降压单元331 能够把降压后的电压通过防倒灌单元332的第一输出端输入至电池333中对电池333进行供电，防倒灌单元332的存在能够很好地充电电流倒灌，进而损坏温度记录仪10。

还需要说明的是，由于防倒灌单元332的第二输出端与存储模块320连接，当USB端子210与外部装置连接时，存储模块320才会启动工作，由于存储模块320不需要利用电池333进行供电工作，能够降低温度记录仪10的功耗。

请参阅图1，显示屏400设置于PCB上，且显示屏400与主控芯片310连接。

如此，需要说明的是，显示屏400起到显示的作用，用于告知用户在温度记录的过程是否有出现过温度过高的情况。具体地，显示屏400为LCD显示屏。

进一步地，请参阅图3，在一实施方式中，降压单元331包括降压芯片U2、电阻R2和电阻R3，降压芯片U2的第3脚与USB端子210连接，降压芯片U2 的第2脚与防倒灌单元332的输入端连接，降压芯片U2的第1脚接地，电阻 R2的一端与降压芯片U2的第2脚连接，电阻R2的另一端分别与主控芯片310 和电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端接地。

如此，需要说明的是，降压芯片U2起到降压的作用；电阻R2和电阻R3 用于输出一个高电平信号至主控芯片310中，主控芯片310再接收到高电平信号后，就能够判定温度记录仪10与外部装置连接。

进一步地，请再次参阅图3，在一实施方式中，防倒灌单元332包括二极管 D0、二极管D1和电容C10，二极管D0的阳极作为防倒灌单元332的输入端与降压单元连接，二极管D0的阴极作为防倒灌单元332的第一输出端分别与电池的正极、主控芯片、开关模块和数模转换模块连接，二极管D1的阳极与二极管 D0的阳极连接，二极管D1的阴极作为防倒灌单元的第二输出端与存储模块连接，电容C10的一端与二极管D1的阴极连接，电容C10的另一端接地。

如此，需要说明的是，二极管D0和二极管D1均起防倒灌的作用，利用二极管的单向导电性，防止因充电电流的回流损坏温度记录仪10；电容C10起到滤波的作用。

进一步地，请参阅图7，在一实施方式中，开关模块340包括薄膜开关SW、电阻R8和电容C7，薄膜开关SW的一端与主控芯片310连接，薄膜开关SW 的另一端接地，电阻R8的一端与防倒灌单元332的第一输出端连接，电阻R8 的串联电容C7接地。

如此，需要说明的是，当用户需要开启温度记录仪10时，长按5秒薄膜开关SW5，此时主控芯片310能够判定启动温度记录仪10进行温度记录；长按5 秒的启动模式是为了防止用户无意间启动了温度记录仪10。

进一步地，请参阅图8，在一实施方式中，数模转换模块350包括电阻R6、电阻R7和电容C6，电阻R6的一端与主控芯片310连接，电阻R6的另一端与主控芯片310连接，电阻R7的一端与电阻R6的另一端连接，电阻R7的另一端与防倒灌单元332的第一输出端连接，电容C6的一端与电阻R6的另一端连接，电容C6的另一端接地。

如此，需要说明的是，电阻R6、电阻R7和电容C6组成数模转换网络，结合内置在主控芯片310的热敏电阻，完成相应的温度记录工作。

进一步地，请再次参阅图1，在一实施方式中，护壳100上开设有二维码区 110。

如此，需要说明的是，二维码区110的开设，温度记录仪10的二维码设置在二维码区110，用户能够通过扫描二维码获取温度记录仪10的相关内容。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种温度记录仪，其特征在于，包括：

护壳；

PCB，所述PCB设置于所述护壳内；

插接件，所述插接件包括USB端子和静电阻抗器ESD，所述USB端子设置于所述PCB上，且部分所述USB端子露置于所述护壳外，所述静电阻抗器ESD设置于所述PCB上，所述静电阻抗器ESD的第1脚与所述USB端子连接，所述静电阻抗器ESD的第2脚与所述USB端子连接，所述静电阻抗器ESD的第3脚接地；

2.根据权利要求1所述的温度记录仪，其特征在于，所述降压单元包括降压芯片U2、电阻R2和电阻R3，所述降压芯片U2的第3脚与所述USB端子连接，所述降压芯片U2的第2脚与所述防倒灌单元的输入端连接，所述降压芯片U2的第1脚接地，所述电阻R2的一端与所述降压芯片U2的第2脚连接，所述电阻R2的另一端分别与所述主控芯片和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的温度记录仪，其特征在于，所述防倒灌单元包括二极管D0、二极管D1和电容C10，所述二极管D0的阳极作为所述防倒灌单元的输入端与所述降压单元连接，所述二极管D0的阴极作为所述防倒灌单元的第一输出端分别与所述电池的正极、所述主控芯片、所述开关模块和所述数模转换模块连接，所述二极管D1的阳极与所述二极管D0的阳极连接，所述二极管D1的阴极作为所述防倒灌单元的第二输出端与所述存储模块连接，所述电容C10的一端与所述二极管D1的阴极连接，所述电容C10的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的温度记录仪，其特征在于，所述开关模块包括薄膜开关SW、电阻R8和电容C7，所述薄膜开关SW的一端与所述主控芯片连接，所述薄膜开关SW的另一端接地，所述电阻R8的一端与所述防倒灌单元的第一输出端连接，所述电阻R8的串联所述电容C7接地。

5.根据权利要求1所述的温度记录仪，其特征在于，所述数模转换模块包括电阻R6、电阻R7和电容C6，所述电阻R6的一端与所述主控芯片连接，所述电阻R6的另一端与所述主控芯片连接，所述电阻R7的一端与所述电阻R6的另一端连接，所述电阻R7的另一端与所述防倒灌单元的第一输出端连接，所述电容C6的一端与所述电阻R6的另一端连接，所述电容C6的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的温度记录仪，其特征在于，所述显示屏为LCD显示屏。

7.根据权利要求1所述的温度记录仪，其特征在于，所述护壳上开设有二维码区。