定時(shí)定溫控制的加熱管的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了定時(shí)定溫控制的加熱管，包括導(dǎo)線(xiàn)1、電熱管2、繼電器3，定時(shí)定溫控制的加熱管還包括控制模塊4以及溫度傳感器5；導(dǎo)線(xiàn)1用于接通電源，導(dǎo)線(xiàn)1連接控制模塊4，控制模塊4的設(shè)置有調(diào)節(jié)溫度和時(shí)間的裝置；所述定時(shí)定溫控制的加熱管的電路結(jié)構(gòu)包括火線(xiàn)（高電位）輸入端7，零線(xiàn)（地線(xiàn)）輸入端6和火線(xiàn)輸入端7和零線(xiàn)輸入端6由導(dǎo)線(xiàn)1連接；溫度傳感器5為正溫度系數(shù)或負(fù)溫度的電阻傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：可以對(duì)加熱的溫度和時(shí)間進(jìn)行控制。提高了加熱的效率，滿(mǎn)足不同加熱溫度的需求，節(jié)約能耗，且實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 定時(shí)定溫控制的加熱管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電加熱設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種定時(shí)定溫控制的加熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]電熱管是日常生活中的一種常用的電加熱裝置，通常用于保溫瓶等加熱。電熱管是專(zhuān)門(mén)將電能轉(zhuǎn)化為熱能的電器元件，由于其價(jià)格便宜，使用方便，安裝方便，無(wú)污染，被廣泛使用在各種加熱場(chǎng)合。但通常的加熱管只是簡(jiǎn)單地對(duì)液體進(jìn)行加熱，并不對(duì)加熱液體的溫度、加熱時(shí)間進(jìn)行控制。這樣缺點(diǎn)顯而易見(jiàn):加熱時(shí)間和溫度不能控制，不能滿(mǎn)足不同加熱溫度和加熱時(shí)間的需要，或者液體加熱溫度過(guò)高，造成資源浪費(fèi)；造成加熱過(guò)度，液體可能被燒干造成加熱管干燒，甚至損壞加熱管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種定時(shí)定溫控制的加熱管，以解決上述問(wèn)題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]定時(shí)定溫控制的加熱管，包括導(dǎo)線(xiàn)1、電熱管2、繼電器3，所述定時(shí)定溫控制的加熱管還包括控制模塊4以及溫度傳感器5 ;所述導(dǎo)線(xiàn)I用于接通電源，所述導(dǎo)線(xiàn)I連接控制模塊4，所述控制模塊4的設(shè)置有調(diào)節(jié)溫度和時(shí)間的裝置；所述溫度傳感器5為電阻傳感器。
[0006]所述溫度傳感器5為正溫度系數(shù)的電阻傳感器。
[0007]所述溫度傳感器5為負(fù)溫度系數(shù)的電阻傳感器。
[0008]所述溫度傳感器5包含測(cè)量端501，所述測(cè)量端501必須被要加熱的液體淹沒(méi)；
[0009]所述所述定時(shí)定溫控制的加熱管的電路結(jié)構(gòu)包括火線(xiàn)(高電位)輸入端7，零線(xiàn)(地線(xiàn))輸入端6 ;所述輸入端6和火線(xiàn)輸入端7和零線(xiàn)輸入端6由導(dǎo)線(xiàn)I連接；
[0010]所述控制模塊4必須與火線(xiàn)(高電位)輸入端7連接；
[0011]所述控制模塊4包括參第一考電壓輸入端401、第二參考電壓輸入端402、溫度傳感器的等效電阻403、分壓電阻404、第一溫度控制開(kāi)關(guān)405、第二溫度控制開(kāi)關(guān)406、第一比較器407和第二比較器408、計(jì)時(shí)模塊409、邏輯輸出模塊410以及輸出端411 ;所述第一參考電壓輸入端401和所述第二參考電壓輸入端402分別連接至所述第一比較器407和所述第二比較器408的正向輸入端；所述溫度傳感器等效電阻403電阻一端接電源VDD，另一端接所述分壓電阻404，所述分壓電阻404的另一端接地；所述溫度傳感器等效電阻403與分壓電阻404相連的一端通過(guò)所述第一溫度控制開(kāi)關(guān)405和所述第二溫度控制開(kāi)關(guān)406分別連接至所述第一比較器407和所述第二比較器408的反相輸入端；所述第一比較器407、所述第二比較器408和所述計(jì)時(shí)模塊409的輸出信號(hào)輸入給所述邏輯輸出模塊410 ;邏輯輸出模塊410的輸出信號(hào)通過(guò)所述輸出端411輸出；
[0012]所述第一溫度控制開(kāi)關(guān)405和所述第二溫度控制開(kāi)關(guān)406為機(jī)械開(kāi)關(guān)，可以手動(dòng)設(shè)置；
[0013]所述控制模塊中還包括計(jì)時(shí)模塊409，所述計(jì)時(shí)模塊409為簡(jiǎn)單的機(jī)械計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)，輸出電信號(hào)；
[0014]相對(duì)于所述邏輯輸出模塊410，所述第一比較器407、所述第二比較器408和所述計(jì)時(shí)模塊409輸入給所述邏輯輸出模塊410信號(hào)之間為邏輯“與”的關(guān)系。即:只要所述第一比較器407、所述第二比較器408和所述計(jì)時(shí)模塊409它們?nèi)我庖粋€(gè)輸出為低電平，它們輸出信號(hào)就可使所述邏輯輸出模塊410的所述輸出端411通過(guò)繼電器3控制電熱管2停止加熱；
[0015]所述邏輯輸出模塊410為普通的邏輯電路即可；所述邏輯輸出模塊410為3輸入與門(mén)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]本實(shí)用新型一種定時(shí)定溫控制的加熱管，可以對(duì)加熱的溫度和時(shí)間進(jìn)行控制。提高了加熱的效率，滿(mǎn)足不同加熱溫度的需求，節(jié)約能耗，且實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型提出的定時(shí)定溫控制的加熱管外觀示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型提出定時(shí)定溫控制的加熱管的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型提出定時(shí)定溫控制的加熱管電路結(jié)構(gòu)中控制模塊的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合實(shí)施方式及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說(shuō)明。
[0022]如圖1所示，為本實(shí)用新型提出的溫度和時(shí)間可以控制的電加熱管外觀示意圖。該加熱管包括導(dǎo)線(xiàn)1、電熱管2、繼電器3、控制模塊4以及溫度傳感器5。
[0023]工作過(guò)程具體為:導(dǎo)線(xiàn)I接通電源，調(diào)節(jié)控制模塊4的溫度和時(shí)間設(shè)置，調(diào)節(jié)控制模塊4通過(guò)控制繼電器3給加熱管2供電開(kāi)始加熱。同時(shí)溫度傳感器5的測(cè)量端501必須被要加熱的液體淹沒(méi)，以便測(cè)量溫度。如果加熱溫度或時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)的要求，加熱停止。這里的溫度傳感器5為電阻傳感器。
[0024]電阻傳感器隨著溫度的變化，電阻阻值發(fā)生變化。電阻傳感器根據(jù)隨溫度變化的性質(zhì)不同，可以為正溫度系數(shù)的電阻傳感器(電阻值隨溫度增加而增加)，也可為負(fù)溫度系數(shù)的電阻傳感器(電阻值隨溫度增加而降低)。
[0025]加熱管的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括火線(xiàn)(高電位)輸入端7，零線(xiàn)(地線(xiàn))輸入端6、電熱管2、控制模塊4以及溫度傳感器5?；鹁€(xiàn)輸入端7和零線(xiàn)輸入端6通過(guò)圖1中的導(dǎo)線(xiàn)I連接。需要指出的是，控制模塊4必須接在火線(xiàn)(高電位)輸入端7的一側(cè)。這樣做的好處是:如果導(dǎo)線(xiàn)I接通電源，控制模塊4可以斷開(kāi)電熱管2和溫度傳感器5與火線(xiàn)的連接，以降低觸電或漏電的風(fēng)險(xiǎn)。電路結(jié)構(gòu)還應(yīng)包括必要的電壓轉(zhuǎn)換模塊(例如:直流轉(zhuǎn)交流模塊)以及繼電器3，它們并沒(méi)有在圖2所示電路結(jié)構(gòu)圖中畫(huà)出。
[0026]如圖3所示為電路結(jié)構(gòu)中的控制模塊原理圖。包括第一參考電壓輸入端401、第二參考電壓輸入端402、溫度傳感器的等效電阻403 (在這里溫度傳感器可以等效視為一個(gè)隨溫度變化的電阻)、分壓電阻404、第一溫度控制開(kāi)關(guān)405、第二溫度控制開(kāi)關(guān)406(這里的開(kāi)關(guān)405、406為機(jī)械開(kāi)關(guān)，可以手動(dòng)設(shè)置)、第一比較器407和第二比較器408、計(jì)時(shí)模塊409、邏輯輸出模塊410以及輸出端411。第一參考電壓輸入端401、第二參考電壓輸入端402分別連接至接第一比較器407和第二比較器408的正向輸入端；溫度傳感器403 (在這里等效為電阻)一端接電源VDD，另一端接分壓電阻404，分壓電阻404的另一端接地。溫度傳感器403與分壓電阻404相連的一端通過(guò)第一溫度控制開(kāi)關(guān)405和第二溫度控制開(kāi)關(guān)406分別連接至第一比較器407和第二比較器408的反相輸入端；第一比較器407、第二比較器408和計(jì)時(shí)模塊409的輸出信號(hào)輸入給邏輯輸出模塊410。邏輯輸出模塊410的輸出信號(hào)通過(guò)輸出端411輸出。
[0027]工作過(guò)程如下:溫度傳感器5(這里以負(fù)溫度系數(shù)的電阻傳感器為例)將液體的溫度轉(zhuǎn)化電阻值403，這個(gè)電阻與分壓電阻404串聯(lián)后，通過(guò)第一溫度控制開(kāi)關(guān)405和第二溫度控制開(kāi)關(guān)406連接至比較器。即:電源Vdd經(jīng)分壓電阻404與溫度傳感器5的等效電阻串聯(lián)后分壓，分壓電阻404上的分壓值輸入給比較器。
[0028]手動(dòng)設(shè)置第一溫度控制開(kāi)關(guān)405或第二溫度控制開(kāi)關(guān)406，使第一比較器407或第二比較器408接入工作狀態(tài)。而第一參考電壓輸入端401和第二參考電壓輸入端402接不同的參考電壓，用于檢測(cè)液體的兩個(gè)不同溫度。例如可以設(shè)置溫度狀態(tài)為分別高溫溫度狀態(tài)或低溫溫度狀態(tài)，它們對(duì)應(yīng)設(shè)置兩個(gè)不同的參考電壓。假設(shè)第一參考電壓輸入端401對(duì)應(yīng)低溫溫度狀態(tài)的參考電壓值，第二參考電壓輸入端402對(duì)應(yīng)高溫溫度狀態(tài)的參考電壓值，當(dāng)?shù)谝粶囟瓤刂崎_(kāi)關(guān)405設(shè)置為接通，第二溫度控制開(kāi)關(guān)406設(shè)置為斷開(kāi)，此時(shí)電熱管工作在低溫狀態(tài)，如果液體被加熱超過(guò)預(yù)設(shè)的低溫溫度，由溫度傳感器5 (負(fù)溫度系數(shù)的電阻傳感器)檢測(cè)溫度轉(zhuǎn)化為的電阻403的阻值由大阻值電阻變?yōu)樾∽柚档碾娮?，分壓電?04分壓值輸入給比較器。分壓電阻404分壓值將大于第一參考電壓輸入端401的電壓值，第一比較器407將輸出的低電平信號(hào)給邏輯輸出模塊410，邏輯輸出模塊410的輸出端411通過(guò)繼電器3控制電熱管2停止加熱。
[0029]高溫工作過(guò)程與上述低溫工作過(guò)程類(lèi)似，區(qū)別在于設(shè)置在第一溫度控制開(kāi)關(guān)405設(shè)置為斷開(kāi)，第二溫度控制開(kāi)關(guān)406設(shè)置為接通。這樣的高溫和低溫的區(qū)別設(shè)置可以滿(mǎn)足人們對(duì)于不同液體加熱的需求。例如如果加熱的水要飲用可以設(shè)置在高溫狀態(tài)，水可以被燒開(kāi)；如果要加熱的水只是用來(lái)洗漱等，只需設(shè)置在低溫狀態(tài)即可。這樣的設(shè)置可以降低功耗、節(jié)省資源。需要注意的是第一溫度控制開(kāi)關(guān)405和第二溫度控制開(kāi)關(guān)406不能同時(shí)打開(kāi)，以避免加熱管工作在不穩(wěn)定的狀態(tài)。
[0030]如果溫度傳感器5為正溫度系數(shù)的電阻傳感器時(shí)，需要對(duì)電路作相應(yīng)的調(diào)整即可。這里就不做詳細(xì)介紹。
[0031]另外，控制模塊中還有計(jì)時(shí)模塊409，此模塊為簡(jiǎn)單的機(jī)械計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)，輸出電信號(hào)?？梢愿鶕?jù)需要，設(shè)置液體的加熱時(shí)間。
[0032]相對(duì)于邏輯輸出模塊410,第一比較器407和第二比較器408、計(jì)時(shí)模塊409輸入給邏輯輸出模塊410信號(hào)之間為邏輯“與”的關(guān)系。也就是說(shuō):只要第一比較器407和第二比較器408、計(jì)時(shí)模塊409它們?nèi)我庖粋€(gè)輸出為低電平,它們輸出信號(hào)就可使邏輯輸出模塊410輸出端411通過(guò)繼電器3控制電熱管2停止加熱。這里的邏輯輸出模塊410為普通的邏輯電路即可，最簡(jiǎn)單可以為3輸入與門(mén)。
[0033]通過(guò)上述處理從而實(shí)現(xiàn)加熱管的溫度和時(shí)間的控制，最終降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗，提高工作穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.定時(shí)定溫控制的加熱管，包括導(dǎo)線(xiàn)(I)、電熱管(2)、繼電器(3)，其特征在于:所述定時(shí)定溫控制的加熱管還包括控制模塊(4)以及溫度傳感器(5);所述導(dǎo)線(xiàn)(I)用于接通電源，所述導(dǎo)線(xiàn)(I)連接控制模塊(4)，所述控制模塊(4)的設(shè)置有調(diào)節(jié)溫度和時(shí)間的裝置；所述溫度傳感器(5)為電阻傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的定時(shí)定溫控制的加熱管，其特征在于:所述溫度傳感器(5)為正溫度系數(shù)的電阻傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的定時(shí)定溫控制的加熱管，其特征在于:所述溫度傳感器(5)為負(fù)溫度系數(shù)的電阻傳感器。
4.如權(quán)利要求2或3所述的定時(shí)定溫控制的加熱管，其特征在于:所述溫度傳感器(5)包含測(cè)量端(501)，所述測(cè)量端(501)必須被要加熱的液體淹沒(méi)；所述定時(shí)定溫控制的加熱管的電路結(jié)構(gòu)包括火線(xiàn)輸入端(7)，零線(xiàn)輸入端(6);所述零線(xiàn)輸入端(6)和火線(xiàn)輸入端(7)和零線(xiàn)輸入端(6)由導(dǎo)線(xiàn)(I)連接；所述控制模塊(4)必須與火線(xiàn)輸入端(7)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的定時(shí)定溫控制的加熱管，其特征在于:所述控制模塊(4)包括第一參考電壓輸入端(401)、第二參考電壓輸入端(402)、溫度傳感器的等效電阻(403)、分壓電阻(404)、第一溫度控制開(kāi)關(guān)(405)、第二溫度控制開(kāi)關(guān)(406)、第一比較器(407)和第二比較器(408)、計(jì)時(shí)模塊(409)、邏輯輸出模塊(410)以及輸出端(411);所述第一參考電壓輸入端(401)和所述第二參考電壓輸入端(402)分別連接至所述第一比較器(407)和所述第二比較器(408)的正向輸入端；所述溫度傳感器等效電阻(403) —端接電源VDD，另一端接所述分壓電阻404，所述分壓電阻404的另一端接地；所述溫度傳感器等效電阻(403)與分壓電阻404相連的一端通過(guò)所述第一溫度控制開(kāi)關(guān)(405)和所述第二溫度控制開(kāi)關(guān)(406)分別連接至所述第一比較器(407)和所述第二比較器(408)的反相輸入端；所述第一比較器(407)、所述第二比較器(408)和所述計(jì)時(shí)模塊(409)的輸出信號(hào)輸入給所述邏輯輸出模塊(410);邏輯輸出模塊(410)的輸出信號(hào)通過(guò)所述輸出端(411)輸出。
6.如權(quán)利要求5所述的定時(shí)定溫控制的加熱管，其特征在于:所述第一溫度控制開(kāi)關(guān)(405)和所述第二溫度控制開(kāi)關(guān)(406)為機(jī)械開(kāi)關(guān)。
7.如權(quán)利要求5所述的定時(shí)定溫控制的加熱管，其特征在于:所述控制模塊中還包括計(jì)時(shí)模塊(409)，所述計(jì)時(shí)模塊(409)為簡(jiǎn)單的機(jī)械計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)，輸出電信號(hào)。
8.如權(quán)利要求5所述的定時(shí)定溫控制的加熱管，其特征在于:所述第一比較器(407)、所述第二比較器(408)和所述計(jì)時(shí)模塊(409)它們中任意一個(gè)輸入信號(hào)為低電平，就可使所述邏輯輸出模塊(410)的所述輸出端(411)通過(guò)繼電器(3)控制電熱管(2)斷電，停止加熱；所述邏輯輸出模塊(410)為3輸入與門(mén)。
【文檔編號(hào)】H05B3/02GK203775428SQ201420095854
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】湯勇, 龐佳, 向林山 申請(qǐng)人:湖南新韶光電器有限公司