CN220206866U - 一种带提示功能的温度实时检测装置 - Google Patents

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俞德军
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Abstract

本实用新型公开了一种带提示功能的温度实时检测装置，其包括参考电压产生模块和温敏电阻RT；温敏电阻RT的一端接地，温敏电阻RT的另一端连接温度检测模块的输入端；温度检测模块的输出端分别连接三个比较器的第一输入端；参考电压产生模块的第一输出端分别连接所述三个比较器的第二输入端；三个比较器的输出端分别连接振荡器的三个输入端；振荡器的输出端连接频率选择器；频率选择器的控制端连接外部控制器；频率选择器的输出端连接提示模块。本实用新型通过专用集成电路的设计实现温度探测声音提示或警报，同时区分温度段或者LED灯亮暗及闪烁状态来指示不同温度区域，可以实现多样化的温度实时监测和指示，外围电路简单，精度高。

Description

一种带提示功能的温度实时检测装置
技术领域
本实用新型涉及温度检测领域，具体涉及一种带提示功能的温度实时检测装置。
背景技术
很多电器件的工作稳定性或生产效率与温度息息相关，例如各种养殖场需要控制温度，避免高温或低温对动物造成的伤害。很多器件需要严格监控其温度避免失效，例如锂电池的使用对于温度极度敏感，因此，开发一种实时检测温度、且根据不同的温度值进行提醒的装置具有极大的使用意义。但现有的大多数温度检测装置均只能设置一个温度阈值，只在该温度阈值上下进行不同的提示，其提示功能较弱，难以满足部分使用场景。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种带提示功能的温度实时检测装置解决了现有温度检测装置提示功能较弱的问题。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：
提供一种带提示功能的温度实时检测装置，其包括参考电压产生模块和温敏电阻RT；温敏电阻RT的一端接地，温敏电阻RT的另一端连接温度检测模块的输入端；温度检测模块的输出端分别连接三个比较器的第一输入端；参考电压产生模块的第一输出端分别连接所述三个比较器的第二输入端；三个比较器的输出端分别连接振荡器的三个输入端；振荡器的输出端连接频率选择器；频率选择器的控制端连接外部控制器；频率选择器的输出端连接提示模块。
进一步地，提示模块包括扬声器，扬声器的输入端分别连接频率选择器的输出端和场效应管Q1的栅极；场效应管Q1的漏极连接发光二极管的一端；发光二极管的另一端连接外部电源；场效应管Q1的源极连接场效应管Q2的漏极；场效应管Q2的栅极分别连接场效应管Q3的栅极、场效应管Q3的漏极和外部电源；场效应管Q2的源极和场效应管Q3的源极均接地；其中场效应管Q1、效应管Q2和场效应管Q3均为N型。
进一步地，温度检测模块包括运算放大器U1，运算放大器U1的同相输入端连接参考电压产生模块的第二输出端；运算放大器U1的输出端连接场效应管Q4的栅极；场效应管Q4的源极连接运算放大器U1的反相输入端和接地电阻VEXT；
场效应管Q4的漏极分别连接场效应管Q5的源极、场效应管Q5的栅极和场效应管Q6的栅极；场效应管Q5的漏极与场效应管Q6的漏极均连接外部电源；场效应管Q6的源极分别连接温敏电阻RT和比较器U2的反相输入端；比较器U2的同相输入端连接参考电压产生模块的第三输出端；比较器U2的输出端为温度检测模块的输出端；其中场效应管Q4为N型；场效应管Q5和场效应管Q6为P型。
进一步地，振荡器包括场效应管Q7，场效应管Q7的漏极分别连接场效应管Q8的栅极、场效应管Q9的栅极和外部电源；场效应管Q7的源极分别连接场效应管Q8的源极、场效应管Q9的源极、电容C1的一端、场效应管Q13的源极、场效应管Q14的源极和场效应管Q15的源极；
场效应管Q8的漏极连接场效应管Q10的源极；场效应管Q10的栅极分别连接场效应管Q11的栅极和场效应管Q12的源极；场效应管Q10的漏极分别连接场效应管Q11的漏极和外部电源；场效应管Q12的漏极连接外部电源；
场效应管Q11的源极分别连接场效应管Q9的漏极、电容C1的另一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端和施密特触发器S1的输入端；电容C2的另一端连接场效应管Q13的漏极；电容C3的另一端连接场效应管Q14的漏极；电容C4的另一端连接场效应管Q15的漏极；场效应管Q13的栅极、场效应管Q14的栅极和场效应管Q15的栅极共同作为振荡器的三个输入端；
施密特触发器S1的输出端依次连接倒相放大器D1和倒相放大器D2，倒相放大器D2的输出端分别连接倒相放大器D3的输入端和场效应管Q12的栅极；倒相放大器D3的输出端为振荡器的输出端；
其中场效应管Q7、场效应管Q8、场效应管Q9、场效应管Q13、场效应管Q14和场效应管Q15均为N型；场效应管Q10和场效应管Q11均为P型。
进一步地，频率选择器包括第一DFF触发器和第二DFF触发器；第一DFF触发器的输入端为频率选择器的输入端；第一DFF触发器的输出端分别连接第二DFF触发器的输入端和非门A2的一个输入端；第二DFF触发器的输出端连接非门A1的一个输入端；非门A1的另一个输入端连接倒相放大器D4的输出端，倒相放大器D4的输入端和非门A2的输入端均连接外部控制器的第一输出端；非门A2的输出端和非门A1的输出端分别连接或门的两个输入端；或门的输出端连接或非门N2的一个输入端；
或非门N2的另一个输入端连接或非门N1的输出端；或非门N2的输出端连接或非门N4的一个输入端；或非门N4的另一个输入端连接或非门N3的输出端；或非门N1的一个输入端和或非门N3的一个输入端均连接外部控制器的第一输出端；或非门N1的另一个输入端和或非门N3的另一个输入端均连接外部控制器的第二输出端；或非门N4的输出端为频率选择器的输出端。
本实用新型的有益效果为：本装置通过温敏电阻感知温度变化，并通过温度检测模块将其转换为电信号，通过三个比较器产生三个比较信号，进而在振动器和频率选择器的作用下使提示模块发出不同的提示，实现至少三种提示方案，使得本装置的适用范围更广。
附图说明
图1为本装置的整体结构示意图；
图2为温度检测模块的电路图；
图3为振荡器的电路图；
图4为频率选择器的电路图。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该带提示功能的温度实时检测装置包括参考电压产生模块和温敏电阻RT；温敏电阻RT的一端接地，温敏电阻RT的另一端连接温度检测模块的输入端；温度检测模块的输出端分别连接三个比较器的第一输入端；参考电压产生模块的第一输出端分别连接所述三个比较器的第二输入端；三个比较器的输出端分别连接振荡器的三个输入端；振荡器的输出端连接频率选择器；频率选择器的控制端连接外部控制器；频率选择器的输出端连接提示模块。
提示模块包括扬声器，扬声器的输入端分别连接频率选择器的输出端和场效应管Q1的栅极；场效应管Q1的漏极连接发光二极管的一端；发光二极管的另一端连接外部电源；场效应管Q1的源极连接场效应管Q2的漏极；场效应管Q2的栅极分别连接场效应管Q3的栅极、场效应管Q3的漏极和外部电源；场效应管Q2的源极和场效应管Q3的源极均接地。
如图2所示，温度检测模块包括运算放大器U1，运算放大器U1的同相输入端连接参考电压产生模块的第二输出端；运算放大器U1的输出端连接场效应管Q4的栅极；场效应管Q4的源极连接运算放大器U1的反相输入端和接地电阻VEXT；
场效应管Q4的漏极分别连接场效应管Q5的源极、场效应管Q5的栅极和场效应管Q6的栅极；场效应管Q5的漏极与场效应管Q6的漏极均连接外部电源；场效应管Q6的源极分别连接温敏电阻RT和比较器U2的反相输入端；比较器U2的同相输入端连接参考电压产生模块的第三输出端；比较器U2的输出端为温度检测模块的输出端。
如图3所示，振荡器包括场效应管Q7，场效应管Q7的漏极分别连接场效应管Q8的栅极、场效应管Q9的栅极和外部电源；场效应管Q7的源极分别连接场效应管Q8的源极、场效应管Q9的源极、电容C1的一端、场效应管Q13的源极、场效应管Q14的源极和场效应管Q15的源极；
场效应管Q8的漏极连接场效应管Q10的源极；场效应管Q10的栅极分别连接场效应管Q11的栅极和场效应管Q12的源极；场效应管Q10的漏极分别连接场效应管Q11的漏极和外部电源；场效应管Q12的漏极连接外部电源；
场效应管Q11的源极分别连接场效应管Q9的漏极、电容C1的另一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端和施密特触发器S1的输入端；电容C2的另一端连接场效应管Q13的漏极；电容C3的另一端连接场效应管Q14的漏极；电容C4的另一端连接场效应管Q15的漏极；场效应管Q13的栅极、场效应管Q14的栅极和场效应管Q15的栅极共同作为振荡器的三个输入端；
施密特触发器S1的输出端依次连接倒相放大器D1和倒相放大器D2，倒相放大器D2的输出端分别连接倒相放大器D3的输入端和场效应管Q12的栅极；倒相放大器D3的输出端为振荡器的输出端。
在本实施例中，场效应管Q5、场效应管Q6场效应管Q10和场效应管Q11均为P型，其余场效应管均为N型。
如图4所示，频率选择器包括第一DFF触发器和第二DFF触发器；第一DFF触发器的输入端为频率选择器的输入端；第一DFF触发器的输出端分别连接第二DFF触发器的输入端和非门A2的一个输入端；第二DFF触发器的输出端连接非门A1的一个输入端；非门A1的另一个输入端连接倒相放大器D4的输出端，倒相放大器D4的输入端和非门A2的输入端均连接外部控制器的第一输出端；非门A2的输出端和非门A1的输出端分别连接或门的两个输入端；或门的输出端连接或非门N2的一个输入端；
或非门N2的另一个输入端连接或非门N1的输出端；或非门N2的输出端连接或非门N4的一个输入端；或非门N4的另一个输入端连接或非门N3的输出端；或非门N1的一个输入端和或非门N3的一个输入端均连接外部控制器的第一输出端；或非门N1的另一个输入端和或非门N3的另一个输入端均连接外部控制器的第二输出端；或非门N4的输出端为频率选择器的输出端。
在本实用新型的具体实施过程中，REXT是外部精确电阻，基准电压VREF1(参考电压产生模块的第二输出)除以精确电阻就得到精确电流，精确电流镜像后流过温敏电阻RT，RT随温度变化，就采样得到随温度变化的电压，此电压与另一个参考电压VREF2(参考电压产生模块的第三输出)相比较就可以得到不同温度下的逻辑数据。需要说明的是，虽然本申请只记载了一个比较器U2，但此处的比较器U2及后续电路可以有多个，使得温度检测模块的输出结果也有多个，进而为产生更多的提示方案奠定硬件基础。
在本实施例中，振动器通过改变接入电路的电容值来获得不同的振荡频率，场效应管开关断开，电容就不再接入电路，此时频率偏高；反之，电容值变大，频率下降。
在本实施例中，OSC为振荡器输出的原始频率，经过2个DFF触发器(DFF1和DFF2)进行分频，分别得到2分频和4分频的振荡信号OSC2、OSC1；Bit1和Bit2是选择和控制信号，Bit1用来选择OSC1或者OSC2(是一个二选一选择电路)，如表1所示，Bit1和Bit2的逻辑电路用来控制驱动信号的恒开或者恒关(输出为1时为恒开，输出为0时恒关)。
表1
在本实用新型的一个实施例中，当环境温度正常时，可以驱动扬声器和发光二极管进行正常提示；当环境温度高于警戒温度时，可以驱动扬声器和发光二极管进行警戒提示；当温度高于危险温度时，可以驱动扬声器和发光二极管进行警告。温度区间可以任意设定。比如安全低温为绿色，25℃室温环境为白色，较高温但安全状态为黄色(伴随声音警戒提示)，高温危险状态为红色(伴随声音警告提示)。
另外，也可以通过发光二极管(LED)的发光方式来进行提示，比如安全低温为关闭不亮状态，室温环境为常亮，较高温时为低频率(比如2Hz)闪烁，高温警报时则为高频闪烁(比如0.5Hz)。对应的，扬声器的工作频率与发光二极管的频率一致。
综上所述，本实用新型通过专用集成电路的设计实现温度探测声音提示或警报，同时区分温度段或者LED灯亮暗及闪烁状态来指示不同温度区域，可以实现多样化的温度实时监测和指示，外围电路简单，精度高，适用于小型化多媒体指示系统。

Claims (5)

1.一种带提示功能的温度实时检测装置，其特征在于，包括参考电压产生模块和温敏电阻RT；温敏电阻RT的一端接地，温敏电阻RT的另一端连接温度检测模块的输入端；温度检测模块的输出端分别连接三个比较器的第一输入端；参考电压产生模块的第一输出端分别连接所述三个比较器的第二输入端；三个比较器的输出端分别连接振荡器的三个输入端；振荡器的输出端连接频率选择器；频率选择器的控制端连接外部控制器；频率选择器的输出端连接提示模块。
2.根据权利要求1所述的带提示功能的温度实时检测装置，其特征在于，提示模块包括扬声器，扬声器的输入端分别连接频率选择器的输出端和场效应管Q1的栅极；场效应管Q1的漏极连接发光二极管的一端；发光二极管的另一端连接外部电源；场效应管Q1的源极连接场效应管Q2的漏极；场效应管Q2的栅极分别连接场效应管Q3的栅极、场效应管Q3的漏极和外部电源；场效应管Q2的源极和场效应管Q3的源极均接地；其中场效应管Q1、效应管Q2和场效应管Q3均为N型。
3.根据权利要求1所述的带提示功能的温度实时检测装置，其特征在于，温度检测模块包括运算放大器U1，运算放大器U1的同相输入端连接参考电压产生模块的第二输出端；运算放大器U1的输出端连接场效应管Q4的栅极；场效应管Q4的源极连接运算放大器U1的反相输入端和接地电阻VEXT；
场效应管Q4的漏极分别连接场效应管Q5的源极、场效应管Q5的栅极和场效应管Q6的栅极；场效应管Q5的漏极与场效应管Q6的漏极均连接外部电源；场效应管Q6的源极分别连接温敏电阻RT和比较器U2的反相输入端；比较器U2的同相输入端连接参考电压产生模块的第三输出端；比较器U2的输出端为温度检测模块的输出端；其中场效应管Q4为N型；场效应管Q5和场效应管Q6为P型。
4.根据权利要求1所述的带提示功能的温度实时检测装置，其特征在于，振荡器包括场效应管Q7，场效应管Q7的漏极分别连接场效应管Q8的栅极、场效应管Q9的栅极和外部电源；场效应管Q7的源极分别连接场效应管Q8的源极、场效应管Q9的源极、电容C1的一端、场效应管Q13的源极、场效应管Q14的源极和场效应管Q15的源极；
场效应管Q8的漏极连接场效应管Q10的源极；场效应管Q10的栅极分别连接场效应管Q11的栅极和场效应管Q12的源极；场效应管Q10的漏极分别连接场效应管Q11的漏极和外部电源；场效应管Q12的漏极连接外部电源；
场效应管Q11的源极分别连接场效应管Q9的漏极、电容C1的另一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端和施密特触发器S1的输入端；电容C2的另一端连接场效应管Q13的漏极；电容C3的另一端连接场效应管Q14的漏极；电容C4的另一端连接场效应管Q15的漏极；场效应管Q13的栅极、场效应管Q14的栅极和场效应管Q15的栅极共同作为振荡器的三个输入端；
施密特触发器S1的输出端依次连接倒相放大器D1和倒相放大器D2，倒相放大器D2的输出端分别连接倒相放大器D3的输入端和场效应管Q12的栅极；倒相放大器D3的输出端为振荡器的输出端；
其中场效应管Q7、场效应管Q8、场效应管Q9、场效应管Q13、场效应管Q14和场效应管Q15均为N型；场效应管Q10和场效应管Q11均为P型。
5.根据权利要求1所述的带提示功能的温度实时检测装置，其特征在于，频率选择器包括第一DFF触发器和第二DFF触发器；第一DFF触发器的输入端为频率选择器的输入端；第一DFF触发器的输出端分别连接第二DFF触发器的输入端和非门A2的一个输入端；第二DFF触发器的输出端连接非门A1的一个输入端；非门A1的另一个输入端连接倒相放大器D4的输出端，倒相放大器D4的输入端和非门A2的输入端均连接外部控制器的第一输出端；非门A2的输出端和非门A1的输出端分别连接或门的两个输入端；或门的输出端连接或非门N2的一个输入端；
或非门N2的另一个输入端连接或非门N1的输出端；或非门N2的输出端连接或非门N4的一个输入端；或非门N4的另一个输入端连接或非门N3的输出端；或非门N1的一个输入端和或非门N3的一个输入端均连接外部控制器的第一输出端；或非门N1的另一个输入端和或非门N3的另一个输入端均连接外部控制器的第二输出端；或非门N4的输出端为频率选择器的输出端。
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