端PS、低壓鎖存比較器輸入端UVLO均與電壓輸入端VIN相連。本實用新型的儲能元件Cl可采用超級電容或蓄電池，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運算放大器UlA與第六電阻R6構(gòu)成同相遲滯比較器。該運算放大器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輸出端與警報模塊70相連以在比較電壓輸入端的電壓超過基準電壓輸入端的電壓時，控制警報模塊70報警。警報模塊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，負端連接發(fā)光二極管Dl正端，該發(fā)光二極管Dl負端接地。
[0027]加熱設(shè)備10以水壺為例，將本實用新型的無源報警裝置安裝于水壺上的適當(dāng)位置，其工作原理如下:
[0028]對水壺進行加熱時，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)壓電路對此熱電電壓信號Vo進行提升和穩(wěn)壓處理得到3.3v直流電壓作為裝置的工作電源；同時，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)該電壓小于基準電壓時，運算放大器UlA輸出低電平到警報模塊70，警報模塊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電壓時，運算放大器UlA輸出高電平到警報模塊70，警報模塊70工作，蜂鳴器LSl發(fā)聲，二極管發(fā)光，開始報警。另外，通過調(diào)節(jié)第五電阻R5的阻值即可調(diào)整基準電壓，從而改變裝置的報警溫度。
[0029]上述僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實用新型保護范圍的行為。
【主權(quán)項】
1.一種加熱設(shè)備的無源報警裝置，包括溫度傳感器和警報模塊，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)的電壓信號并送至控制模塊的比較電壓輸入端；該控制模塊與警報模塊相連以在電壓信號超過基準電壓輸入端的電壓時，控制警報模塊報警。
2.如權(quán)利要求1所述的一種加熱設(shè)備的無源報警裝置，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)備的無源報警裝置，其特征在于:所述儲能元件采用超級電容或蓄電池。
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)備的無源報警裝置，其特征在于:所述控制模塊包括運算放大器，該運算放大器設(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)備的無源報警裝置，其特征在于:所述警報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，負端連接發(fā)光二極管正端，該發(fā)光二極管負端接地。
【專利摘要】一種加熱設(shè)備的無源報警裝置，包括溫度傳感器、警報模塊、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)的電壓信號并送至控制模塊的比較電壓輸入端；該控制模塊與警報模塊相連用于控制警報模塊報警。本實用新型采用無源設(shè)計，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)的有源報警裝置，具有性能可靠、節(jié)能環(huán)保、可移動性強和免維護等優(yōu)點。
【IPC分類】G01K7-02, G01K1-02
【公開號】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