一種基于運算放大器的溫度報警器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于運算放大器的溫度報警器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展特別是工業(yè)的發(fā)展，人民生活水平的提高，安全問題變得尤其重要。目前，許多工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，都對環(huán)境的溫度有限定，包括人的生活工作環(huán)境、儀器設(shè)備的正常工作環(huán)境以及動植物的生長環(huán)境等。如果環(huán)境溫度不符合要求，必定對所處環(huán)境的人或設(shè)備造成不良影響，甚至給個人、企業(yè)甚至社會造成巨大的損失。據(jù)統(tǒng)計，我國目前有約13億人口，幾乎每個家庭都用過像熱得快之類的燒水工具，隨之而來的便是由于使用不當(dāng)或在使用的同時卻忘了而發(fā)生的事故。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研宄，專門開發(fā)出一種基于運算放大器的溫度報警器，可以應(yīng)用在多個需要溫度監(jiān)控的場合，有效遏制上述事故發(fā)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種基于運算放大器的溫度報警器，具有檢測精度高、調(diào)節(jié)靈活，且可靠性好等特點。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的解決方案是:
[0006]一種基于運算放大器的溫度報警器，包括依次相連的溫度測量單元、溫度比較單元和報警單元，其中所述溫度測量單元包括溫度傳感器，通過線路等效電阻與溫度傳感器相連的第一運算放大器，第一運算放大器的輸入端與電流源相連；所述溫度比較單元包括并聯(lián)的第二運算放大器、第三運算放大器，以及分別與第二運算放大器、第三運算放大器相連的等效電阻和滑動變阻器；所述報警單元包括發(fā)光二極管和蜂鳴器。
[0007]作為優(yōu)選，所述溫度傳感器的兩端分別連接一個線路等效電阻，溫度傳感器的接地端進一步連接有接地等效電阻，線路等效電阻的另一端分別與第一運算放大器的兩個輸入端相連，第一運算放大器的兩個輸入端進一步與電流源相連，第一運算放大器的兩個Rg端連接一增益電阻；溫度傳感器用于檢測溫度，并將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，在電流源的作用下，兩條傳輸線的線路等效電阻上產(chǎn)生一定的共模電壓，接地等效電阻上也會形成共模電壓和噪聲電壓，電流源的恒定電流流過溫度傳感器和增益電阻，產(chǎn)生差模電壓，溫度傳感器輸出的電壓通過第一運算放大器的輸出端輸出放大電壓。
[0008]作為優(yōu)選，所述電流源輸出電流為100uA。
[0009]作為優(yōu)選，所述溫度傳感器采用型號為RTD-PT100的溫度傳感器。
[0010]作為優(yōu)選，所述第一運算放大器采用型號為AD620的儀表放大器。
[0011]作為優(yōu)選，所述溫度比較單元包括并聯(lián)的第二運算放大器、第三運算放大器，所述第二運算放大器的正相輸入端、第三運算放大器的反相輸入端均連接有一個滑動變阻器，第二運算放大器的反相輸入端、第三運算放大器的正相輸入端各串聯(lián)一個等效電阻后與第一運算放大器的輸出端相連；第一運算放大器輸出的放大電壓，經(jīng)過兩個等效電阻，使第二運算放大器的反相輸入端、第三運算放大器的正相輸入端電壓相等，調(diào)節(jié)兩個滑動變阻器，進而調(diào)節(jié)第二運算放大器的正相輸入端、第三運算放大器的反相輸入端的電壓，通過第二運算放大器、第三運算放大器輸出低電平或高電平來控制報警單元發(fā)光二極管的亮或滅。
[0012]作為優(yōu)選，所述第二運算放大器、第三運算放大器均采用型號為LP339的運算放大器。
[0013]作為優(yōu)選，第二運算放大器、第三運算放大器輸出端與發(fā)光二極管、波形顯示器相連的同時，進一步通過第四運算放大器和三極管與蜂鳴器相連，第二運算放大器、第三運算放大器輸出端的輸出信號一方面控制發(fā)光二極管，同時通過第四運算放大器放大后控制三極管的導(dǎo)通或截止，進而控制蜂鳴器，波形顯示器用于顯示波形。
[0014]作為優(yōu)選，所示第四運算放大器采用型號為UA741的運算放大器。
[0015]本實用新型所述的基于運算放大器的溫度報警器，溫度傳感器用于實時檢測溫度，并將溫度檢測信號經(jīng)過溫度比較單元后，輸出給報警單元，如果溫度檢測值低于或高于設(shè)定值，發(fā)光二極管和蜂鳴器則會發(fā)出報警信號，提示用戶。采用上述結(jié)構(gòu)的溫度報警器，溫度的設(shè)定值(比較值)可根據(jù)要求通過滑動變阻器調(diào)節(jié)，具有檢測精度高、調(diào)節(jié)靈活，且可靠性好等特點。
[0016]以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實施例的溫度測量單元電路圖；
[0018]圖2為本實施例的溫度比較單元及發(fā)光二極管；
[0019]圖3為本實施例的報警單元電路圖。
【具體實施方式】
[0020]一種基于運算放大器的溫度報警器，包括依次相連的溫度測量單元、溫度比較單元和報警單元，如圖1所示，所述溫度傳感器RTl的兩端分別連接第一線路等效電阻Rl和第二線路等效電阻R4，溫度傳感器RTl的接地端進一步連接接地等效電阻R3，第一線路等效電阻Rl另一端與第一運算放大器Fl的正相輸入端(3腳)相連，第二線路等效電阻R4的另一端與第一運算放大器Fl的反相輸入端(2腳)相連，第一運算放大器Fl的兩個輸入端進一步與電流源I相連，第一運算放大器Fl的兩個Rg端(I腳和8腳)連接一增益電阻R2 ;溫度傳感器RTl用于檢測溫度，并將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，在電流源I的作用下，每路輸出10uA的電流I1、12，兩條傳輸線的第一線路等效電阻Rl和第二線路等效電阻R4產(chǎn)生一定的共模電壓，接地等效電阻R3上也會形成共模電壓和噪聲電壓，然而這種共模形式的電壓能被第一運算放大器Fl很好地抑制，電流源I的恒定電流I1、12流過溫度傳感器RTl和增益電阻R2，產(chǎn)生差模電壓，溫度傳感器RTl輸出的電壓通過第一運算放大器Fl的輸出端(6腳)輸出放大電壓U2。
[0021]在本實施例中，所述溫度傳感器RTl采用型號為RTD-PT100的溫度傳感器，其具有測量范圍廣:-200 °C?+650 °C，偏差小，響應(yīng)時間短，還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點。所述第一運算放大器采用型號為AD620的儀表放大器。
[0022]如圖2所示，所述溫度比較單元包括并聯(lián)的第二運算放大器F2、第三運算放大器F3，所述第二運算放大器F2的正相輸入端(7腳)連接第一