一種新型測溫裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型測溫裝置，其包括感溫LC振蕩回路和溫度識別模塊，所述感溫LC振蕩回路包括振蕩線圈L1和感溫電容CT，所述溫度識別模塊包括有控制器和激勵/感應(yīng)線圈L2，所述激勵/感應(yīng)線圈L2上連接有激勵驅(qū)動電路、狀態(tài)切換電路、以及頻率檢測電路，實現(xiàn)分離式測溫的激勵/感應(yīng)控制。本案設(shè)置方便，適用性好，感溫LC振蕩回路與被測物體接觸，其靈敏度高，溫度識別模塊與被測物體非接觸，易于延長溫度識別模塊上芯片、元器件壽命等。
【專利說明】一種新型測溫裝置
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001 ] 本實用新型涉及一種新型測溫裝置。
[【背景技術(shù)】]
[0002]在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要測量各種物體的溫度。溫度在許多【技術(shù)領(lǐng)域】都是一個非常重要的指標(biāo)參數(shù)，在工業(yè)、醫(yī)療、軍事和生活等許多領(lǐng)域，特別是一些密封條件下物體內(nèi)部溫度，都需要用到測溫裝置來監(jiān)測溫度。
[0003]測溫技術(shù)分接觸式測溫和非接觸式測溫兩大類。接觸式測溫需要將傳感器緊貼被測物體表面，同時測量電路和傳感器之間有線路相連接。常用的接觸式測溫技術(shù)有熱電耦測溫、熱敏電阻測溫、半導(dǎo)體測溫、光纖測溫等方法。非接觸式測溫目前主要采用紅外測溫技術(shù)，測量電路與被測物體表面相分離，適合于遠(yuǎn)距離測量或者一些特殊場合。
[0004]但是，有一些場合既不能采用常用的接觸式測溫技術(shù)，也不能采用紅外非接觸測溫方式。例如在烹飪時測量溫度就受到諸多限制。鍋內(nèi)測溫涉及衛(wèi)生與清潔問題，外部測溫存在高溫火焰問題，紅外測溫存在油污、煙氣問題。目前的一些測溫方法，尚都不能很好的解決。
[0005]因此，有必要解決如上問題。
[實用新型內(nèi)容]
[0006]本實用新型克服了上述技術(shù)的不足，提供了一種新型測溫裝置，其設(shè)置方便，適用性好。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了下列技術(shù)方案:
[0008]一種新型測溫裝置，包括有分離設(shè)置的用于感知被測物體溫度的感溫LC振蕩回路I和用于識別被測物體溫度的溫度識別模塊2，所述感溫LC振蕩回路I包括振蕩線圈LI和用于感知被測物體溫度的感溫電容CT，所述溫度識別模塊2包括有控制器21和用于向振蕩線圈LI傳送能量來激勵感溫LC振蕩回路I振蕩以及感應(yīng)感溫LC振蕩回路I振蕩頻率的激勵/感應(yīng)線圈L2，所述激勵/感應(yīng)線圈L2上連接有用于驅(qū)動激勵/感應(yīng)線圈L2向振蕩線圈LI傳送能量的激勵驅(qū)動電路22、用于使激勵/感應(yīng)線圈L2從激勵狀態(tài)切換至感應(yīng)狀態(tài)的狀態(tài)切換電路23、以及通過激勵/感應(yīng)線圈L2感應(yīng)LC振蕩回路2振蕩頻率以便于控制器21識別被測物體溫度的頻率檢測電路24，所述激勵驅(qū)動電路22控制信號輸入端、狀態(tài)切換電路23控制信號輸入端、頻率檢測電路24檢測信號輸出端分別與控制器21連接。
[0009]所述激勵驅(qū)動電路22包括芯片LM324、電阻R2?R6、電容C2?C4、以及三極管Q2,所述電容C4 一端作為激勵驅(qū)動電路22控制信號輸入端與控制器21 —控制信號輸出端連接，電容C4另一端通過電阻R6與電阻R5—端、芯片LM324同向輸入端相連接，芯片LM324反向輸入端接地，芯片LM324輸出端與電阻R5另一端、電容C3 —端相連接，電容C3另一端與電阻R3 —端、電阻R4 —端、三極管Q2基極相連接，所述電阻R4另一端與三極管Q2發(fā)射極相連接后接地，所述電阻R3另一端與電阻R2 —端相連接后接電源VCC，電阻R2另一端與三極管Q2集電極、電容C2 —端相連接，電容C2另一端作為激勵驅(qū)動電路22激勵信號輸出端與激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地。
[0010]所述狀態(tài)切換電路23包括NMOS管Q1，所述NMOS管Ql柵極作為狀態(tài)切換電路23控制信號輸入端與控制器21 —控制信號輸出端連接，NMOS管Ql漏極與接地，NMOS管Ql源極作為狀態(tài)切換電路23輸出端與所述激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地。
[0011]所述頻率檢測電路24包括有順次連接的信號放大電路241和過零檢測電路242，所述信號放大電路241信號輸入端作為頻率檢測電路24檢測信號輸入端與激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述過零檢測電路242信號輸出端作為頻率檢測電路24檢測信號輸出端與控制器21檢測信號輸入端連接。
[0012]所述信號放大電路241包括集成電路模塊D7642、電容Cl、以及電阻Rl，所述過零檢測電路242包括芯片LM324，所述電容Cl 一端作為信號放大電路241信號輸入端與激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述電容Cl另一端與集成電路模塊D7642輸入端連接，集成電路模塊D7642接地端接地，集成電路模塊D7642輸出端與電阻Rl —端、芯片LM324同向輸入端相連接，電阻Rl另一端接電原VCC，芯片LM324反向輸入端接地，芯片LM324輸出端作為過零檢測電路242檢測信號輸出端與控制器21檢測信號輸入端連接。
[0013]所述溫度識別模塊2上設(shè)置有與控制器21連接的按鈕。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0015]1、采用了分離式測溫方式，其設(shè)置方便，感溫LC振蕩回路與被測物體接觸，其靈敏度高，溫度識別模塊與被測物體非接觸，易于延長溫度識別模塊上芯片、元器件壽命，其中，感溫電容CT的電容量C = f (T)，感溫LC振蕩回路的振蕩頻率f = —4=隨溫度的變



27TyLC
化而變化，得出f = ?一I, ^ ，頻率檢測電路通過激勵/感應(yīng)線圈L2感應(yīng)感溫LC振蕩回

f (T)
路振蕩頻率f，其電磁波頻率信號的傳輸受環(huán)境影響小，控制器通過頻率檢測電路準(zhǔn)確測得感溫LC振蕩回路振蕩頻率，從而計算出被測物體溫度T，實現(xiàn)了分離式測溫，其適用性好，易于應(yīng)用推廣；
[0016]2、只采用了一個電感線圈作為激勵/感應(yīng)線圈L2，實現(xiàn)激勵功能和感應(yīng)功能，其結(jié)構(gòu)精練，控制器與激勵/感應(yīng)線圈L2之間連接有使激勵/感應(yīng)線圈L2從激勵狀態(tài)切換至感應(yīng)狀態(tài)的狀態(tài)切換電路，當(dāng)要控制激勵/感應(yīng)線圈L2從激勵狀態(tài)轉(zhuǎn)入感應(yīng)狀態(tài)時，控制器控制激勵驅(qū)動電路停止激勵驅(qū)動并且控制狀態(tài)切換電路上NMOS管Ql能夠迅速消耗激勵驅(qū)動電路發(fā)送給激勵/感應(yīng)線圈L2的能量，從而使激勵/感應(yīng)線圈L2切換至感應(yīng)狀態(tài)，很好的感應(yīng)感溫LC振蕩回路的振蕩頻率，其控制簡單方便；
[0017]3、頻率檢測電路包括信號放大電路和過零檢測電路，通過信號放大電路將激勵/感應(yīng)線圈L2感應(yīng)到的感溫LC振蕩回路頻率信號進行放大，以便于過零檢測電路進行過零檢測，有效提高了對感溫LC振蕩回路振蕩頻率檢測的靈敏性；
[0018]4、溫度識別模塊上設(shè)置有與控制器連接的按鈕，本案溫度識別模塊可以單獨制作成一個手持器，與多個感溫LC振蕩回路配合，以便于逐個檢測對應(yīng)感溫LC振蕩回路上被測物體的溫度。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0019]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0020]圖2是本實用新型的電路圖。
[【具體實施方式】]
[0021]以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
[0022]如圖1-2所示，一種新型測溫裝置，包括有分離設(shè)置的用于感知被測物體溫度的感溫LC振蕩回路I和用于識別被測物體溫度的溫度識別模塊2，所述感溫LC振蕩回路I包括振蕩線圈LI和用于感知被測物體溫度的感溫電容CT，所述溫度識別模塊2包括有控制器21和用于向振蕩線圈LI傳送能量來激勵感溫LC振蕩回路I振蕩以及感應(yīng)感溫LC振蕩回路I振蕩頻率的激勵/感應(yīng)線圈L2，所述激勵/感應(yīng)線圈L2上連接有用于驅(qū)動激勵/感應(yīng)線圈L2向振湯線圈LI傳送能量的激勵驅(qū)動電路22、用于使激勵/感應(yīng)線圈L2從激勵狀態(tài)切換至感應(yīng)狀態(tài)的狀態(tài)切換電路23、以及通過激勵/感應(yīng)線圈L2感應(yīng)LC振蕩回路2振蕩頻率以便于控制器21識別被測物體溫度的頻率檢測電路24，所述激勵驅(qū)動電路22控制信號輸入端、狀態(tài)切換電路23控制信號輸入端、頻率檢測電路24檢測信號輸出端分別與控制器21連接。
[0023]所述激勵驅(qū)動電路22包括芯片LM324、電阻R2?R6、電容C2?C4、以及三極管Q2,所述電容C4 一端作為激勵驅(qū)動電路22控制信號輸入端與控制器21 —控制信號輸出端連接，電容C4另一端通過電阻R6與電阻R5—端、芯片LM324同向輸入端相連接，芯片LM324反向輸入端接地，芯片LM324輸出端與電阻R5另一端、電容C3 —端相連接，電容C3另一端與電阻R3 —端、電阻R4 —端、三極管Q2基極相連接，所述電阻R4另一端與三極管Q2發(fā)射極相連接后接地，所述電阻R3另一端與電阻R2 —端相連接后接電源VCC，電阻R2另一端與三極管Q2集電極、電容C2 —端相連接，電容C2另一端作為激勵驅(qū)動電路22激勵信號輸出端與激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地。
[0024]所述狀態(tài)切換電路23包括NMOS管Ql，所述NMOS管Ql柵極作為狀態(tài)切換電路23控制信號輸入端與控制器21 —控制信號輸出端連接，NMOS管Ql漏極與接地，NMOS管Ql源極作為狀態(tài)切換電路23輸出端與所述激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地。
[0025]所述頻率檢測電路24包括有順次連接的信號放大電路241和過零檢測電路242，所述信號放大電路241信號輸入端作為頻率檢測電路24檢測信號輸入端與激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述過零檢測電路242信號輸出端作為頻率檢測電路24檢測信號輸出端與控制器21檢測信號輸入端連接。
[0026]所述信號放大電路241包括集成電路模塊D7642、電容Cl、以及電阻Rl，所述過零檢測電路242包括芯片LM324，所述電容Cl 一端作為信號放大電路241信號輸入端與激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述電容Cl另一端與集成電路模塊D7642輸入端連接，集成電路模塊D7642接地端接地，集成電路模塊D7642輸出端與電阻Rl —端、芯片LM324同向輸入端相連接，電阻Rl另一端接電原VCC，芯片LM324反向輸入端接地，芯片LM324輸出端作為過零檢測電路242檢測信號輸出端與控制器21檢測信號輸入端連接。
[0027]如上所述的溫度識別模塊2上設(shè)置有與控制器21連接的按鈕。
[0028]所述感溫電容CT的電容量C與溫度T的關(guān)系函數(shù)有C = f (T)，為了使實施更簡單，采用函數(shù)曲線C = f(T)在工作范圍內(nèi)單調(diào)遞增或單調(diào)遞減的感溫電容CT。
[0029]本案的工作過程及原理如下:
[0030]首先，控制器21通過激勵驅(qū)動電路22向激勵/感應(yīng)線圈L2發(fā)出激勵驅(qū)動信號如正弦波電壓信號，驅(qū)動激勵/感應(yīng)線圈L2振蕩產(chǎn)生電磁波，如此，激勵/感應(yīng)線圈L2向振蕩線圈LI傳送能量，引起感溫LC振蕩回路I受迫振蕩；一段時間后，控制器21控制激勵驅(qū)動電路22停止激勵驅(qū)動并且控制狀態(tài)切換電路23上NMOS管Ql迅速消耗掉激勵/感應(yīng)線圈L2上能量后停止工作，如此，感溫LC振蕩回路I進入阻尼振蕩及激勵/感應(yīng)線圈L2進入感應(yīng)狀態(tài)，感溫LC振蕩回路I上振蕩線圈LI向外發(fā)射電磁波信號，激勵/感應(yīng)線圈L2感應(yīng)到該信號，并通過信號放大電路241進行放大和過零檢測電路242進行過零檢測，如此，控制器21通過頻率檢測電路24檢測到感溫LC振蕩回路I的振蕩頻率。
[0031]工作時，感溫LC振蕩回路I阻尼振蕩遵守LC振蕩電路原理，其振蕩頻率
f =其中，振蕩線圈LI的電感L已知，并且控制器21通過頻率檢測電路24測得振蕩頻率f的大小，而感溫電容CT的電容量c = f⑴，得出公式f = 2π4^1τη，如此公
^? = 2π^/(Τ)中只有一個未知數(shù)Τ，即可計算得出被測物體溫度T大小。
[0032]如上所述，本案保護的是一種新型測溫裝置，一切與本案結(jié)構(gòu)相同或相近的技術(shù)方案都應(yīng)示為落入本案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型測溫裝置，其特征在于包括有分離設(shè)置的用于感知被測物體溫度的感溫LC振蕩回路(I)和用于識別被測物體溫度的溫度識別模塊(2)，所述感溫LC振蕩回路(I)包括振蕩線圈LI和用于感知被測物體溫度的感溫電容CT，所述溫度識別模塊(2)包括有控制器(21)和用于向振湯線圈LI傳送能量來激勵感溫LC振湯回路(I)振湯以及感應(yīng)感溫LC振蕩回路(I)振蕩頻率的激勵/感應(yīng)線圈L2，所述激勵/感應(yīng)線圈L2上連接有用于驅(qū)動激勵/感應(yīng)線圈L2向振蕩線圈LI傳送能量的激勵驅(qū)動電路(22)、用于使激勵/感應(yīng)線圈L2從激勵狀態(tài)切換至感應(yīng)狀態(tài)的狀態(tài)切換電路(23)、以及通過激勵/感應(yīng)線圈L2感應(yīng)LC振蕩回路⑵振蕩頻率以便于控制器(21)識別被測物體溫度的頻率檢測電路(24)，所述激勵驅(qū)動電路(22)控制信號輸入端、狀態(tài)切換電路(23)控制信號輸入端、頻率檢測電路(24)檢測信號輸出端分別與控制器(21)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型測溫裝置，其特征在于所述激勵驅(qū)動電路(22)包括芯片LM324、電阻R2?R6、電容C2?C4、以及三極管Q2，所述電容C4 一端作為激勵驅(qū)動電路(22)控制信號輸入端與控制器(21) —控制信號輸出端連接，電容C4另一端通過電阻R6與電阻R5 —端、芯片LM324同向輸入端相連接，芯片LM324反向輸入端接地，芯片LM324輸出端與電阻R5另一端、電容C3 —端相連接，電容C3另一端與電阻R3 —端、電阻R4 —端、三極管Q2基極相連接，所述電阻R4另一端與三極管Q2發(fā)射極相連接后接地，所述電阻R3另一端與電阻R2 —端相連接后接電源VCC，電阻R2另一端與三極管Q2集電極、電容C2 —端相連接，電容C2另一端作為激勵驅(qū)動電路(22)激勵信號輸出端與激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型測溫裝置，其特征在于所述狀態(tài)切換電路(23)包括NMOS管Ql，所述NMOS管Ql柵極作為狀態(tài)切換電路(23)控制信號輸入端與控制器(21) —控制信號輸出端連接，NMOS管Ql漏極與接地，NMOS管Ql源極作為狀態(tài)切換電路(23)輸出端與所述激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型測溫裝置，其特征在于所述頻率檢測電路(24)包括有順次連接的信號放大電路(241)和過零檢測電路(242)，所述信號放大電路(241)信號輸入端作為頻率檢測電路(24)檢測信號輸入端與激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述過零檢測電路(242)信號輸出端作為頻率檢測電路(24)檢測信號輸出端與控制器(21)檢測信號輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型測溫裝置，其特征在于所述信號放大電路(241)包括集成電路模塊D7642、電容Cl、以及電阻Rl，所述過零檢測電路(242)包括芯片LM324，所述電容Cl 一端作為信號放大電路(241)信號輸入端與激勵/感應(yīng)線圈L2激勵/感應(yīng)端連接，激勵/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述電容Cl另一端與集成電路模塊D7642輸入端連接，集成電路模塊D7642接地端接地，集成電路模塊D7642輸出端與電阻Rl —端、芯片LM324同向輸入端相連接，電阻Rl另一端接電原VCC，芯片LM324反向輸入端接地，芯片LM324輸出端作為過零檢測電路(242)檢測信號輸出端與控制器(21)檢測信號輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的一種新型測溫裝置，其特征在于所述溫度識別模塊(2)上設(shè)置有與控制器(21)連接的按鈕。
【文檔編號】G01K7/34GK203965066SQ201420417023
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】黃啟均, 劉明雄, 馮星宇, 胡正軍 申請人:華帝股份有限公司