專利名稱：家用燃氣灶具火焰溫度檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度檢測電路，具體是一種用于家用燃氣灶具火焰 溫度檢測的電路，它是家用燃氣灶具智能控制器的一部分電路。
背景技術(shù)：
廚房燃氣灶具是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚募译姰a(chǎn)品，但幾十年來 它的結(jié)構(gòu)幾乎沒有變化，它是目前所有家電產(chǎn)品中唯一還沒有實現(xiàn)電氣 化和智能控制的產(chǎn)品。因此有必要引入微處理器及自動控制等技術(shù)，使 燃氣灶具實現(xiàn)智能化，從而減輕燒煮勞動強度，提高燃氣灶具的安全 性。目前使用的中低檔燃氣灶具均沒有火焰溫度檢測電路，因此當灶具 被風吹或者燒煮有水溢出時，易造成灶具意外熄火，此時若不及時關(guān)閉 灶具進氣，將造成燃氣泄漏，嚴重時將發(fā)生重大惡心事故。
目前高檔燃氣灶具也使用熱電偶和微型電磁閥組合，構(gòu)成灶具意外 熄火保護裝置，這種裝置是依靠熱電偶產(chǎn)生的感應(yīng)電勢給電磁閥維持供 電，使其吸合自保，由于火焰溫度很高，因此熱電偶在連續(xù)使用幾年后 易招磨損，其產(chǎn)生的感應(yīng)電勢逐漸變小，到后期易造成電磁閥不能吸合， 灶具不能正常工作。另外目前灶具上安裝的熱電偶正極接地，因此熱電
偶火焰溫度傳感器產(chǎn)生的是一個大小為0-30mV左右的負電勢，如何用
最簡單成本最低電路實現(xiàn)這個負信號的測量是火焰溫度檢測的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種家用燃氣灶具火 焰溫度檢測電路，該檢測電路構(gòu)成灶具智能控制器的一部分。
本發(fā)明包括熱電偶溫度傳感器Rt、單片機I Cl、運算放大器Al和
基準電壓源芯片Z1。
分壓電阻Rl的一端與5V電源連接，另一端與濾波電容Cl、分壓
電阻R2和基準電壓源芯片Zl的一端連接，分壓電阻R2的另一端與分 壓電阻R3、偏置電阻R4的一端連接，濾波電容Cl、基準電壓源芯片 Zl和分壓電阻R3的另一端接地；偏置電阻R4的另一端分別與偏置電 阻R5的一端和運算放大器Al的同相輸入端連接，偏置電阻R5的另一 端與熱電偶溫度傳感器Rt的負極連接，熱電偶溫度傳感器Rt的正極接 地；運算放大器Al的反相輸入端分別與偏置電阻R6和反饋電阻R7的 一端連接，偏置電阻R6的另一端接地；運算放大器Al的輸出端分別與 反饋電阻R7的另一端、濾波電容C2的一端、單片機I Cl的一個A/D 轉(zhuǎn)換輸入端連接，濾波電容C2的另一端接地；單片機IC1的VDD端接 5V電源，VSS端接地。
本發(fā)明溫度檢測電路只有一組+5V單電源供電，采用疊加的方法來 解決熱電偶產(chǎn)生的負電勢電壓信號的放大和處理。單片機IC1采用成熟 產(chǎn)品，如FREESCALE公司的MC68S08AW32。
灶具正常使用時，火焰溫度很高，其熱電偶火焰溫度傳感器Rt會產(chǎn) 生一個大小為-30mV左右的負電勢，此負電勢與+50mV的基準電壓源疊 加后，再經(jīng)過放大電路放大(放大倍數(shù)為44左右)，然后輸入到單片機 的一個A/D輸入端進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，由于此時輸入的A/D轉(zhuǎn)換模擬電壓值 最小，因此其轉(zhuǎn)換結(jié)果也最?。划斣罹甙l(fā)生意外熄火時，火焰溫度迅速 下降，熱電偶輸出負電勢絕對值也隨之下降，直至0mV左右，相反此時 A/D輸入的模擬電壓值也隨之增加，其轉(zhuǎn)換結(jié)果也增大；因此單片機通 過檢測A/D轉(zhuǎn)換值的大小，可迅速判斷出灶具是否發(fā)生意外熄火，它跟 灶具智能控制器的其它功能電路配合，可及時自動切斷灶具燃氣進氣并 實現(xiàn)聲光報警，從而使燃氣灶具的安全性大大提高。


圖l為本發(fā)明的電路示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，電阻Rl (1KQ)的作用為基準電壓源芯片Zl
(LM285-2.5)分壓，它的一端接+5V電源，另一端與濾波電容Cl (0.1UF)、基準電壓源芯片Z1、分壓電阻R2 (5.1KQ)的一端連接， 分壓電阻R2的另一端與分壓電阻R3 (100Q)、偏置電阻R4 (10KQ)的一端連接，濾波電容Cl、基準電壓源芯片Zl和分壓電阻 R3的另一端接地；偏置電阻R4的另一端分別與偏置電阻R5 (10KQ) 的一端和運算放大器A1 (LM258)的同相輸入端連接，偏置電阻R5的 另一端與熱電偶溫度傳感器Rt的負極連接，熱電偶溫度傳感器Rt的正 極接地，Rt選用寧波三國機械電子有限公司生產(chǎn)的ZD-3型熱電偶溫度 傳感器；運算放大器Al的反相輸入端分別與偏置電阻R6 (5.1KQ)和 反饋電阻R7(220KQ)的一端連接，偏置電阻R6的另一端接地，電阻 R4、 R5、 R6、 R7和運算放大器Al構(gòu)成加法同相放大電路；運算放大 器A1的輸出端分別與反饋電阻R7的另一端、濾波電容C2 (0.1UF)的 一端、單片機IC1的一個A/D轉(zhuǎn)換輸入端連接，單片機IC1可選用如 FREESCALE公司的MC68S08AW32，濾波電容C2的另一端接地；單片 機IC1的VDD端接5V電源，VSS端接地，單片機IC1的A/D轉(zhuǎn)換器基 準電壓也選2.5V，單片機的其余引腳接灶具智能控制器的有關(guān)其它功能 電路。
本發(fā)明電路的工作過程如下
灶具正常使用時，其火焰溫度很高，因此熱電偶火焰溫度傳感器Rt 會產(chǎn)生一個大小為-30mV左右的負電勢，此負電勢與+50mV的基準電壓 源疊加后，再經(jīng)過放大電路放大(放大倍數(shù)為44倍左右)，然后輸入到
單片機IC1的一個A/D輸入端進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，由于此時輸入的A/D轉(zhuǎn)換 模擬電壓值最小，因此其轉(zhuǎn)換結(jié)果也最??；當灶具發(fā)生意外熄火時，火 焰溫度迅速下降，熱電偶傳感器Rt的輸出負電勢絕對值也隨之下降，直 至OmV左右，相反此時A/D輸入的模擬電壓值隨之增加，其轉(zhuǎn)換結(jié)果 也隨之增大，因此單片機通過檢測A/D轉(zhuǎn)換值的大小，跟程序設(shè)定的閥 值比較后，可迅速判斷出灶具是否發(fā)生了意外熄火，同灶具智能控制器 的其它功能電路配合后，可及時自動切斷灶具燃氣進氣并實現(xiàn)聲光報 警，從而使家用燃氣灶具的安全性大大提高。
權(quán)利要求
1、家用燃氣灶具火焰溫度檢測電路，包括熱電偶溫度傳感器Rt、單片機IC1、運算放大器A1和基準電壓源芯片Z1，其特征在于分壓電阻R1的一端與5V電源連接，另一端與濾波電容C1、分壓電阻R2和基準電壓源芯片Z1的一端連接，分壓電阻R2的另一端與分壓電阻R3、偏置電阻R4的一端連接，濾波電容C1、基準電壓源芯片Z1和分壓電阻R3的另一端接地；偏置電阻R4的另一端分別與偏置電阻R5的一端和運算放大器A1的同相輸入端連接，偏置電阻R5的另一端與熱電偶溫度傳感器Rt的負極連接，熱電偶溫度傳感器Rt的正極接地；運算放大器A1的反相輸入端分別與偏置電阻R6和反饋電阻R7的一端連接，偏置電阻R6的另一端接地；運算放大器A1的輸出端分別與反饋電阻R7的另一端、濾波電容C2的一端、單片機IC1的一個A/D轉(zhuǎn)換輸入端連接，濾波電容C2的另一端接地；單片機IC1的VDD端接5V電源，VSS端接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于家用燃氣灶具智能控制器的火焰溫度檢測電路。目前使用的燃氣灶具存在一定的安全隱患。本發(fā)明包括單片機、放大電路、加法電路、熱電偶溫度傳感器、基準電壓源電路。熱電偶溫度傳感器和基準電壓源電路均連接到加法電路，加法電路和運算放大器相連接，而運算放大器與帶A/D轉(zhuǎn)換器的單片機連接。本發(fā)明采用熱電偶檢測火焰溫度，由火焰溫度產(chǎn)生的負電勢電壓信號和基準電壓源疊加后，再經(jīng)運算放大器放大，輸送到單片機的A/D轉(zhuǎn)換通道，單片機通過檢測AD轉(zhuǎn)換值的大小，迅速判斷灶具是否熄火，若熄火，則輸出報警信號并自動關(guān)閉灶具燃氣進氣閥，從而使灶具的安全性大大提高。
文檔編號G01K7/02GK101173872SQ20071015712
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
發(fā)明者呂新潮, 毓 曾, 高明煜 申請人:杭州電子科技大學