專利名稱：定溫定時(shí)報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種定溫定時(shí)報(bào)警器，特別是一種能定溫定時(shí)的報(bào)警器。
我們在廚房的火爐上蒸、煮食物，有這樣兩種情況一是忘了火爐上蒸煮的食物，而導(dǎo)致水燒干或食物燒糊；尤其是在燒開水和煮食物時(shí)，煮沸后有可能將煤氣火淋滅，帶來一定的事故隱患；在使用高壓鍋和蒸煮的時(shí)間要求嚴(yán)格掌握時(shí)，這個(gè)問題就顯得更加突出，另一種情況是擔(dān)心上述情況的發(fā)生，只好在蒸煮這段時(shí)間內(nèi)經(jīng)常去察看。以上問題對于現(xiàn)代廚具，如微波爐、電飯煲等，已得到了較好的解決，但對于傳統(tǒng)炊具而言，除了時(shí)刻注意火爐上燒的水或煮的食物，目前基本上沒有好的解決辦法。
本實(shí)用新型目的在于提供一種外形美觀，堅(jiān)固結(jié)實(shí)，使用方便，具有到達(dá)指定溫度自動報(bào)警且自動啟動相對定時(shí)器，到達(dá)定時(shí)時(shí)刻再次自動報(bào)警的報(bào)警器。
本實(shí)用新型是用如下方式實(shí)現(xiàn)的定溫定時(shí)報(bào)警器是由傳感器TS經(jīng)放大器A1放大輸出構(gòu)成檢測電路10輸出至比較電路12；比較電路12由參考電源IC12并接電位器分壓接比較器A2構(gòu)成；從比較電路12輸出信號分別控制時(shí)基電路14、顯示電路18、定時(shí)電路17、蜂鳴電路13；時(shí)基電路14由分頻器IC1和雙D觸發(fā)器IC2a構(gòu)成。它產(chǎn)生的秒脈沖信號輸出至由計(jì)數(shù)器IC4和IC5構(gòu)成的分脈沖形成電路15進(jìn)行60分頻后輸出1分鐘時(shí)基信號至定時(shí)電路17；時(shí)基電路14輸出四種頻率脈沖信號分別至顯示電路18、蜂鳴電路13構(gòu)成顯示公共信號和形成各種音調(diào)蜂鳴信號；定時(shí)電路17由計(jì)數(shù)器IC6和IC7及BCD數(shù)碼開關(guān)構(gòu)成；由定時(shí)電路17輸出至顯示電路18的譯碼/驅(qū)動器IC8和IC9及液晶顯示器LCD；蜂鳴電路13由觸發(fā)器IC3a和IC3b分別接收比較電路12和定時(shí)電路17輸出的信號，產(chǎn)生脈沖信號輸出控制與非門接收時(shí)基電路14的頻率脈沖信號調(diào)制合成不同聲調(diào)的報(bào)警信號驅(qū)動蜂鳴器BZ。觸發(fā)器IC3b輸出端上接有光電合器IC10輸出控制火源。比較電路12的電位器有兩個(gè)，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)K1接至比較器A2輸入端，定時(shí)電路17經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)K2分別接電源和比較電路12的輸出端。
本實(shí)用新型定溫定時(shí)報(bào)警器的優(yōu)點(diǎn)在于由于采用溫度傳感器直接測量炊具的溫度，結(jié)合選擇合適的溫度參考，可實(shí)現(xiàn)炊具內(nèi)水溫到達(dá)臨界燒沸前報(bào)警，杜絕因水溢出可能將煤氣火熄滅，造成可燃性氣體外泄的事故隱患，由于在水燒沸后自動啟動一個(gè)定時(shí)器，既可保證食物加工所要求的質(zhì)量，又讓操作者省去時(shí)刻要操心的麻煩，同時(shí)還可節(jié)約能源，由于可以將定溫定時(shí)報(bào)警器設(shè)置成人工啟動的報(bào)警器，可滿足于不適合用溫控啟動，而需要相對定時(shí)報(bào)警的場合，由于采用靈活放置在炊具蓋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)和采用數(shù)字開關(guān)定時(shí)值輸入方法，使得本發(fā)明的使用非常靈活方便，實(shí)為一理想的定溫定時(shí)報(bào)警器，解決了日常生活中一個(gè)很大的不方便。


圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方案示意圖之一圖4是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方案示意圖之二
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)介紹如圖3和圖4所示，本實(shí)用新型由裝在報(bào)警器支撐腳底，接觸到炊具蓋頂面的檢測電路10的溫度傳感器TS和定時(shí)報(bào)警器盒20內(nèi)的電路所構(gòu)成，通過定時(shí)電路17的BCD數(shù)碼開關(guān)，將預(yù)定容器內(nèi)水燒開后繼續(xù)蒸煮的時(shí)間置入控制電路，由顯示電路18顯示所置入的時(shí)間，根據(jù)使用炊具類型，由比較電路12選擇合適的參考溫度，然后將報(bào)警器盒20或傳感TS置于炊具頂上，由于炊具內(nèi)的溫度升高到水燒開時(shí)，炊具蓋的溫度也連續(xù)升高到一定高度，溫度傳感器TS實(shí)時(shí)測得容器蓋的溫度，當(dāng)測量到蓋頂?shù)臏囟瘸^所選參考值時(shí)，比較電路12發(fā)出水開信號，使蜂鳴電路13發(fā)出低頻長間隔的報(bào)警聲，同時(shí)允許由時(shí)基電路14與分鐘脈沖形成電路15產(chǎn)生的分鐘脈沖進(jìn)入可預(yù)制定時(shí)電路17，顯示電路18實(shí)時(shí)顯示定時(shí)時(shí)間減少后剩余的時(shí)間，當(dāng)?shù)竭_(dá)定時(shí)時(shí)刻時(shí)，定時(shí)電路17控制蜂鳴電路13發(fā)出較高頻率，間隔較密，持續(xù)時(shí)間較長的報(bào)警聲，當(dāng)操作者將炊具從熱源移開或?qū)?bào)警器從炊具蓋頂上拿下后，傳感器檢測到的溫度值將下降，直到低于設(shè)定的參考值以后，整個(gè)電路返回起始工作狀態(tài)，此外在設(shè)定好定時(shí)值以后，通過定時(shí)電路17內(nèi)的自動/人工啟動轉(zhuǎn)換開關(guān)K2，可手動啟動定時(shí)電路17，定時(shí)時(shí)刻到達(dá)后，將發(fā)出警報(bào)信號完成一相對定時(shí)器功能。
如圖1、圖2所示檢測電路10由溫度傳感器TS(鎳鉻熱電偶)和放大器A1(1/4LM324四運(yùn)算放大器)等組成，當(dāng)溫度傳感器TS置于熱源(如炊具蓋上)時(shí)，其輸出電壓正比于熱源溫度，此電壓經(jīng)放大器A1同相比例放大后輸出到比較電路12的延遲式比較器A2(1/4LM324)的反相端，與參考電壓作比較，其中電阻R3、W3決定放大倍數(shù)，二極管D1、D2為輸入保護(hù)二極管，C3為防干擾電容器。
比較電路12，由R6、IC12(LM336參考電源)、電位器W1、W2、比較器A2和開關(guān)K1組成，穩(wěn)壓集成電路IC12形成的穩(wěn)定參考電壓提給電位器W1、W2，其中W1選擇普通非壓力炊具內(nèi)水燒開時(shí)的蓋頂溫度所對應(yīng)的傳感器TS經(jīng)放大后的等效輸出。W2選擇壓力鍋減壓閥剛開始冒氣蓋頂溫度的TS等效輸出。當(dāng)開關(guān)K1接通a時(shí)，即選擇壓力鍋，將W1的輸出加到放大器A2的反相端，當(dāng)K1接通b時(shí)，即選擇普通炊具，輸出W2的參考值。
比較電路12的放大器A2將溫度傳感器TS實(shí)時(shí)測量值與選擇的參考值作比較，當(dāng)實(shí)時(shí)值低于參考值時(shí)，比較器A2輸出低壓平，后續(xù)電路不動作。當(dāng)測量值大于參考值時(shí)，比較器A2輸出高電平，啟動后續(xù)電路動作。R4為比較器A2輸入端保護(hù)電阻，電容C1為濾波電容。當(dāng)人工啟動自動啟動定時(shí)器選擇開關(guān)K2接通C端，即處于自動啟動狀態(tài)，則比較器A2輸出的低電平翻轉(zhuǎn)高電平信號，加到如下四個(gè)電路，時(shí)基電路14、顯示電路18、定時(shí)電路17和蜂鳴電路13控制其電路開關(guān)。其中一路加到二輸入與非門B1(B1-B4均為1/4CD4011)允許B1輸出從時(shí)基電路14加來的1秒時(shí)基信號。另一路加到二輸入與非門B2，允許時(shí)基電路14輸出的1/64秒的振蕩信號經(jīng)B2反相后加到顯示電路18的液晶顯示器LCD2的小數(shù)點(diǎn)顯示器，使小數(shù)點(diǎn)顯示，表明定時(shí)電路17被啟動。第三路加到蜂鳴電路13的IC3a(1/2CD4538雙可再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器)單脈沖形成電路的正觸發(fā)輸入端，使IC3a輸出一個(gè)10秒寬度的正脈沖信號加到與門B5(B5、B6均為1/3CD4073)。允許B5輸出由時(shí)基電路14輸出的1秒信號調(diào)制的512Hz低頻信號，經(jīng)D3(D3、D4均為IN4148硅開關(guān)二極管)加到反相器B4和蜂鳴電路BZ，使BZ發(fā)出長間隔的低頻音響，提醒用戶水已經(jīng)燒開。第四路輸出經(jīng)與非門B3反相后加到IC6、IC7(CD4029BCD十進(jìn)制計(jì)數(shù)器)的1腳，將減計(jì)器IC6、IC7由置數(shù)狀態(tài)轉(zhuǎn)入減計(jì)數(shù)狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)K2接通d端時(shí)，直接將高電平加到上述電路，即人工啟動定時(shí)器，上述四路輸出相同。電路中的R5用于防止開關(guān)切換時(shí)產(chǎn)生的CMOS電路輸入端懸空問題，C2為濾波電容。
時(shí)基電路14由IC1(CD4060B14級分頻器)和IC2a(1/2CD4013雙D觸發(fā)器)構(gòu)成。其中由Cs、Ct、Rs、Rt和晶體CRY以及IC1的10腳和11腳內(nèi)的反相器構(gòu)成晶體振蕩器，產(chǎn)生32768Hz的標(biāo)準(zhǔn)信號，從各種級數(shù)分頻器輸出64、512和1024Hz的信號，分別加到蜂鳴電路13形成各種音調(diào)的蜂鳴信號和顯示電路18作為LCD液晶顯示器的公共信號，最后經(jīng)14級分頻后從3腳輸出1/2秒的時(shí)基信號。此信號一路加到蜂鳴電路13。另一路加到IC2a，從IC2a的1腳輸出的1脈沖信號加到B1，由于比較電路12已加來高電平信號，故B1可輸出秒脈沖信號到分脈形成電路15。
分脈沖形成電路15由IC4和IC5構(gòu)成，均為CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其中IC5接成6進(jìn)制，所以IC5的1腳輸出實(shí)質(zhì)是對IC4的14腳輸入的秒脈沖進(jìn)行60分頻，故其輸出為1分鐘時(shí)基信號，加到定時(shí)電路17。
定時(shí)電路17由IC6和IC7(均為CD4029BCD十進(jìn)制計(jì)數(shù)器)，構(gòu)成，均接成十進(jìn)制減計(jì)數(shù)器，共同組成99減計(jì)數(shù)器，當(dāng)傳感器TS測得的溫度低于設(shè)定參考溫度，比較器A2輸出為低電平時(shí)，B3輸出高電平加到IC6、7的1腳，使其處于置數(shù)狀態(tài)，此時(shí)根據(jù)蒸煮食物需要的時(shí)間，通過按動定時(shí)電路17的兩位BCD數(shù)碼開關(guān)(BCD1、2)，選擇1-99分鐘的預(yù)定定時(shí)時(shí)間值。此兩位BCD碼將通過IC6、IC7直接加到顯示電路18顯示出來，但此時(shí)右下角的圓點(diǎn)不顯示，表示此時(shí)為定時(shí)時(shí)間置入狀態(tài)。當(dāng)TS測得的溫度高于參考溫度值時(shí)，或通過K2手動啟動定時(shí)器時(shí)，B3輸出翻轉(zhuǎn)為低電平，使IC6,IC7進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)，隨著分脈沖形成電路15輸出分脈沖，IC6、IC7構(gòu)成的兩位十進(jìn)制減計(jì)數(shù)器作減計(jì)數(shù)，其狀態(tài)值通過顯示電路18實(shí)時(shí)顯示，直到減小到零，當(dāng)定時(shí)電路17減到零時(shí)，表示定時(shí)時(shí)刻到，IC6的7腳輸出由高電平變成低電平，加到蜂鳴電路13的IC3b的11腳，IC3b設(shè)成下降沿觸發(fā)的單脈沖形成電路，產(chǎn)生20秒寬的定時(shí)脈沖，通過與水開報(bào)警信號相似的電路處理，產(chǎn)生較高音調(diào)(1024Hz)，較急促的報(bào)警聲，提醒用戶食物已煮好。在定時(shí)時(shí)間到以后，由于減計(jì)數(shù)器為99循環(huán)減計(jì)數(shù)器，此時(shí)顯示值又將從99開始往下減。
顯示電路18由IC8、9(CD4543液晶顯示譯碼/驅(qū)動器)和兩位液晶顯示器LCD1、2構(gòu)成，從時(shí)基電路14的IC1的13腳加來的64Hz信號作液晶顯示器的公共端信號，顯示電路18實(shí)時(shí)將定時(shí)電路17的剩余時(shí)間顯示出來，其中右下角的小圓點(diǎn)顯示時(shí)，表明電路已進(jìn)入定時(shí)狀態(tài)。
蜂鳴電路13由蜂鳴器BZ，與非門B4-B6,D3-D4,IC3a和IC3b等構(gòu)成，通過IC3a、IC3b分別產(chǎn)生不同寬度的定時(shí)脈沖，最后由D3-D4和R7將二路報(bào)警信號合成成一路報(bào)警信號，通過B4驅(qū)動蜂鳴器BZ形成需要的報(bào)警聲。為了能人工停止報(bào)警聲，按下AN即可將二個(gè)定時(shí)脈沖形成電路復(fù)位，蜂鳴器立即停止鳴叫。光電耦合器IC10和電阻R8，構(gòu)成定時(shí)時(shí)刻到達(dá)后的控制信號光耦隔離輸出電路，用于擴(kuò)展此定時(shí)器的功能，和電磁閥配合可實(shí)現(xiàn)熱源的自動控制。電路中CX1(CX2)和RX1(RX2)為單脈沖定時(shí)元件，R9為復(fù)位端的上拉電阻。
圖3所示為本實(shí)用新型的一種一體化結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較緊湊，使用方便，結(jié)實(shí)耐用。但由于整體位于炊具蓋上，環(huán)境溫度較高，對電路元件及隔熱措施要求高，故成本較高。圖4所示為電路與傳感器分離結(jié)構(gòu)，僅將傳感器置于炊具蓋頂上，通過高溫導(dǎo)線與控制電路相連，對電路要求低，易于加工，且容易實(shí)現(xiàn)對熱源的控制。
本實(shí)用新型定溫定時(shí)報(bào)警器，能方便地實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)炊具的加工時(shí)間定時(shí)，既可保證食物加工的質(zhì)量，又節(jié)約了能源，同時(shí)使人們在使用傳統(tǒng)炊具時(shí)能放心、方便地使用，是一種理想的小家電產(chǎn)品。
權(quán)利要求1．一種定溫定時(shí)報(bào)警器，其特征是由傳感器TS經(jīng)放大器A1放大輸出構(gòu)成檢測電路(10)輸出至比較電路(12)；比較電路(12)由參考電源IC12并接電位器分壓接比較器A2構(gòu)成；從比較電路(12)輸出信號分別控制時(shí)基電路(14)、顯示電路(18)、定時(shí)電路(17)、蜂鳴電路(13)；時(shí)基電路(14)由分頻器IC1和雙D觸發(fā)器IC2a構(gòu)成，它產(chǎn)生的秒脈沖信號輸入至由計(jì)數(shù)器IC4和IC5構(gòu)成的分脈沖形成電路(15)進(jìn)行60分頻后輸出1分鐘時(shí)基信號至定時(shí)電路(17)；時(shí)基電路(14)輸出四種頻率脈沖信號分別至顯示電路(18)和蜂鳴電路(13)構(gòu)成顯示公共信號和形成各種音調(diào)蜂鳴信號；定時(shí)電路(17)由計(jì)數(shù)器IC6和IC7及BCD數(shù)碼開關(guān)構(gòu)成；由定時(shí)電路(17)輸出至顯示電路(18)的譯碼/驅(qū)動器IC8和IC9及液晶顯示器LCD；蜂鳴電路(13)由觸發(fā)器IC3a和IC3b分別接收比較電路(12)和定時(shí)電路(17)輸出的信號，產(chǎn)生脈沖信號輸出控制與非門接收時(shí)基電路(14)頻率脈沖信號調(diào)制合成不同聲調(diào)的報(bào)警信號驅(qū)動蜂鳴器BZ。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述定溫定時(shí)報(bào)警器，其特征在于觸發(fā)器IC3b輸出端上接有光電耦合器IC10輸出控制火源。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述定溫定時(shí)報(bào)警器，其特征在于比較電路(12)的電位器有兩個(gè)，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)K1接至比較器A2輸入端，定時(shí)電路(17)經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)K2分別接電源和比較電路(12)的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種定溫定時(shí)報(bào)警器,它解決了用傳統(tǒng)炊具烹調(diào)過程中自動定時(shí)報(bào)警和其它類似情況下的自動報(bào)警。它是由溫度檢測電路,輸入至比較電路由比較電路輸出分別控制時(shí)基電路、顯示電路、定時(shí)電路、蜂鳴電路的開關(guān);時(shí)基電路產(chǎn)生的各種頻率信號至定時(shí)電路和蜂鳴電路,由定時(shí)電路輸出至顯示電路,蜂鳴電路通過接收比較電路和定時(shí)電路信號控制各種頻率脈沖信號調(diào)制合成不同聲調(diào)的報(bào)警信號驅(qū)動蜂鳴器。它具有操作方便,能實(shí)現(xiàn)炊具選擇和人工自動選擇,是一種較理想的家用炊具報(bào)警器。
文檔編號G01K7/00GK2324539SQ98230160
公開日1999年6月16日 申請日期1998年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月13日
發(fā)明者趙少波 申請人:趙少波