传感器的保温装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种保温装置，具体为传感器的保温装置，解决现有保温装置浪费电能，造价高，可靠性差的问题，技术方案如下：包括：温度控制电路，保温容器；温度控制电路包括：热敏电阻，电容，发光二极管，可控精密稳压源芯片，光敏二极管型光耦，NPN型三极管，电磁铁，发热陶瓷片；本实用新型具有以下优点：1、无需使用昂贵元器件，制造成本低；2、电路可随温度自动控制加热或与外界进行热交换，无需加装风扇等设备，节约了空间和电能；3、电路具备自检功能，当设备状态异常可通过发光二极管报警。
【专利说明】传感器的保温装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种保温装置，具体为传感器的保温装置。
【背景技术】
[0002]随着物联网的发展，使得传感器和无线通信技术的应用越来越广泛，然而这些高精尖的传感器设备在恶劣的环境下无法使用，或使用寿命及精度严重下降，这极大的制约了物联网的发展。针对物联网领域的传感器保护装置，还没有极为系统的保护机制，工程现场常见的方法是，将传感器和无线传输设备放入密封容器，用以避免粉尘、冷凝、雨水等的影响，而对低温防治没有较好的处理方法。而可用于参考的其他领域的保温装置还存在以下不足:1、为了使密闭空间中空气对流，以实现热交换，加入可转动的风扇，这不仅增大了设备的空间，还需要提供额外的电能；2、采用发热陶瓷片等发热设备持续工作，使密封空间保持较高温度的同时，极大的浪费了电能，缩短了保温设备的使用寿命；3、需要温度传感器、控制芯片(MCU)等价格高昂且复杂的设备，同时MCU还需要编程实现控制，降低了设备可靠性的同时，增加了成本。因此，设计一种可实现自动控制温度的保温装置是非常有必要的。
【发明内容】
[0003]本实用新型解决现有传感器保温装置浪费电能，造价高，可靠性差的问题，提供一种传感器的保温装置。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:传感器的保温装置，包括温度控制电路，保温容器；所述温度控制电路包括第一电阻-第十三电阻，第一电容-第三电容，发光二极管，第一芯片，第二芯片，光耦，第一三极管，第二三极管，第三三极管，第一电磁铁，第二电磁铁，发热陶瓷片；所述第二电阻为正温度系数的热敏电阻；所述第四电阻为负温度系数的热敏电阻；所述第一芯片、第二芯片为可控精密稳压源芯片；所述光耦为光敏三极管输出型光耦；所述第一三极管-第三三极管均为NPN型三极管；所述第一电阻一端与第一电源连接，另一端与第一芯片的参考极连接；所述第二电阻一端与第一芯片的参考极连接，另一端接地；所述第三电阻的一端与第一电源连接，另一端与第十三电阻串联后连接到第一芯片的负极；所述发光二极管的正极与第三电阻和第十三电阻的连接端连接，发光二极管的负极与第一芯片的负极连接，发光二极管的负极还经第四电阻后接地，发光二极管的负极还与第二芯片的参考极连接；所述第五电阻一端与第一电源连接，另一端与第二芯片的负极连接；所述第一芯片、第二芯片的正极接地；所述光耦的正极与第一电源连接，光耦的负极经第六电阻后与第二芯片的负极连接，光耦的集电极与第二电源连接，光耦的发射极分别:经第七电阻后与第一三极管的基极连接，经第八电阻后与第一三极管的集电极连接，经第九电阻后与第二三极管的基极连接，经第十电阻后与第二三极管的集电极连接，经第十一电阻后与第三三极管的基极连接，经第十二电阻后与第三三极管的集电极连接；第一三极管的基极经第一电容后与第三三极管的集电极连接，第一三极管的集电极与发射极之间连接有第一电磁铁，第一三极管的集电极经第二电容后与第二三极管的基极连接；第二三极管的集电极与发射极之间连接有发热陶瓷片，第二三极管的集电极经第三电容后与第三三极管的基极连接；第三三极管的集电极与发射极之间连接有第二电磁铁；所述第一三极管、第二三极管、第三三极管的发射极接地；所述保温容器底部开有通气孔，所述通气孔四周垂直固定有导轨，所述导轨上穿有铁盖板，导轨上端支撑有电磁铁固定平台；所述温度控制电路固定在保温容器内部，且温度控制电路的第一电磁铁、第二电磁铁固定于电磁铁固定平台下方。
[0005]使用时，将传感器设置于保温容器内:1)、在常温状态下，R2的阻值较大，R4阻值较小，VCCl经Rl、R2分压后Ul参考极的电压高，使得Dl的负极的电流经Ul流入地的多，Dl点亮，表示电路正常工作；此时R4阻值较小，VCCl经R3、R13、R4分压后，U2参考极的电压低，U2的负极无电流流过，U3的输入端二极管不亮，U3的输出端三极管不导通，VCC2无法给右侧电路供电，右侧电路不工作，即U3右侧的保温电路部分不加热。2)、当温度一直降低，由于R2为正温度系数的热敏电阻，所以R2的阻值也随之降低，使得Ul参考极的电压降低，Dl的负极电流经Ul流入地逐渐减少，同时R4的阻值升高，Dl的负极电压升高，直到U2的负极经U2有电流流过，使U3的输入端二极管点亮，整个过程Dl —直被点亮，表示电路正常工作。当U3的输入端二极管点亮，U3的输出端三极管导通，VCC2给右侧电路供电，右侧电路开始工作(Ql、Q2、Q3和R7-R12以及Cl、C2、C3的具体规格和搭配决定三个三极管的支路哪个先导通，但右侧电路的工作过程为三个三极管相互间隔导通，然后间隔断开，此过程为无限循环过程，故哪个先导通并不影响右侧电路整体功能的实现，现以Ql先导通为例进行描述)。VCC2分别:经R7给Cl充电、经R9给C2充电、经Rll给C3充电。一段时间后，Cl电压升至可使Ql导通，使得C2左边为低电压，因为电容两边电压不可突变，C2右边也为低电压，使得Q2基极为低电压，Q2截止，这使得C3左边为高电压，C3右边也为高电压，则Q3导通。因为Ql、Q3导通，所以L1、L2的上边都是低电压，即他们不工作，Q2截止，使得Hl上边为高电压，他开始工作。Hl工作的时间内，电源通过R9给C2充电，直到C2的电压足以使Q2导通，Q2导通后，C3左侧为低电压，Hl停止工作，右侧也为低电压，Q3截止，L2开始工作，此时Ql仍然导通，LI不工作，L2工作的时间内，电源通过Rll给C3充电，当C3的电压足以使Q3导通时，Cl两侧为低电压，L2停止工作，Ql截止，LI工作，在LI工作的过程中，电源通过R7给Cl充电，直到Cl的电压足以使Ql导通。综上所述，Hl间隔加热，以提升保温容器内的温度；通气孔上的铁盖板在L1、L2和重力的共同影响下，上下来回运动，以使保温容器内外的冷热空气形成对流，气流扰动以使得Hl局部的发热量能够均匀扩散至保温容器内各个角落。
[0006]3)、当温度一直降低，R2的阻值减小，使Ul无电流流过，R4的阻值增大，直到经过Dl的电流不足以使其被点亮，此时保温装置内的温度低于最低限定温度，说明保温装置出现异常。造成异常的原因可能是:①外界温度过低，Hl不足以补偿温差；②保温装置损坏，或保温容器与外界热交换过快，无法实现保温左侧控制电路故障或Hl故障，无法加热。维修人员可通过Dl判断保温电路的工作状态，以便及时维护，避免传感器受损。
[0007]本实用新型具有以下优点:1、无需使用温度传感器、控制芯片等昂贵元器件，降低了制造成本；2、电路可实现随温度自动控制加热或与外界进行热交换，利用冷热空气对流特性，无需加装风扇等设备，既节约了空间，又节约了电能；3、电路具备自检功能，当设备状态异常可通过状态指示灯(发光二极管)报警。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型温度控制电路的电路图；
[0009]图2为保温容器结构示意图。
[0010]图中:1-通气孔，2-导轨，3-铁盖板，4-电磁铁固定平台，Rl-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻，R7-第七电阻，R8-第八电阻，R9-第九电阻，RlO-第十电阻，Rl1-第i^一电阻，R12-第十二电阻，R13-第十三电阻，Cl-第一电容，C2-第二电容，C3-第三电容，Dl-发光二极管，Ul-第一芯片，U2-第二芯片，U3-光稱,Ql-第一三极管，Q2-第二三极管，Q3-第三三极管，L1-第一电磁铁，L2-第二电磁铁，Hl-发热陶瓷片，VCCl-第一电源，VCC2-第二电源。
【具体实施方式】
[0011 ] 传感器的保温装置，包括温度控制电路，保温容器；所述温度控制电路包括第一电阻Rl-第十三电阻R13，第一电容Cl-第三电容C3，发光二极管D1，第一芯片U1，第二芯片U2，光耦U3，第一三极管Ql，第二三极管Q2，第三三极管Q3，第一电磁铁LI，第二电磁铁L2，发热陶瓷片Hl ;所述第二电阻R2为正温度系数的热敏电阻；所述第四电阻R4为负温度系数的热敏电阻；所述第一芯片U1、第二芯片U2为可控精密稳压源芯片；所述光耦U3为光敏三极管输出型光耦；所述第一三极管Ql-第三三极管Q3均为NPN型三极管；所述第一电阻Rl —端与第一电源VCCl连接,另一端与第一芯片Ul的参考极连接；所述第二电阻R2 —端与第一芯片Ul的参考极连接，另一端接地；所述第三电阻R3的一端与第一电源VCCl连接，另一端与第十三电阻R13串联后连接到第一芯片Ul的负极；所述发光二极管Dl的正极与第三电阻R3和第十三电阻R13的连接端连接，发光二极管Dl的负极与第一芯片Ul的负极连接，发光二极管Dl的负极还经第四电阻R4后接地，发光二极管Dl的负极还与第二芯片U2的参考极连接；所述第五电阻R5 —端与第一电源VCCl连接,另一端与第二芯片U2的负极连接；所述第一芯片U1、第二芯片U2的正极接地；所述光耦U3的正极与第一电源VCCl连接，光耦U3的负极经第六电阻R6后与第二芯片U2的负极连接，光耦U3的集电极与第二电源VCC2连接，光耦U3的发射极分别:经第七电阻R7后与第一三极管Ql的基极连接，经第八电阻R8后与第一三极管Ql的集电极连接，经第九电阻R9后与第二三极管Q2的基极连接，经第十电阻RlO后与第二三极管Q2的集电极连接，经第十一电阻Rll后与第三三极管Q3的基极连接，经第十二电阻R12后与第三三极管Q3的集电极连接；第一三极管Ql的基极经第一电容Cl后与第三三极管Q3的集电极连接，第一三极管Ql的集电极与发射极之间连接有第一电磁铁LI，第一三极管Ql的集电极经第二电容C2后与第二三极管Q2的基极连接；第二三极管Q2的集电极与发射极之间连接有发热陶瓷片H1，第二三极管Q2的集电极经第三电容C3后与第三三极管Q3的基极连接；第三三极管Q3的集电极与发射极之间连接有第二电磁铁L2 ;所述第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3的发射极接地；所述保温容器底部开有通气孔1，所述通气孔四周垂直固定有导轨2，所述导轨2上穿有铁盖板3，导轨上端支撑有电磁铁固定平台4 ;所述温度控制电路固定在保温容器内部，且温度控制电路的第一电磁铁L1、第二电磁铁L2铁固定于电磁铁固定平台4下方。
[0012] 具体实施时，所述第一芯片Ul、第二芯片U2为TL431芯片。
【权利要求】
1.一种传感器的保温装置，其特征为:包括温度控制电路，保温容器；所述温度控制电路包括第一电阻(Rl)-第十三电阻(R13)，第一电容(Cl)-第三电容(C3)，发光二极管(D1)，第一芯片(U1)，第二芯片(U2)，光耦(U3)，第一三极管(Q1)，第二三极管(Q2)，第三三极管(Q3)，第一电磁铁(LI)，第二电磁铁(L2)，发热陶瓷片(Hl);所述第二电阻(R2)为正温度系数的热敏电阻；所述第四电阻(R4)为负温度系数的热敏电阻；所述第一芯片(U1)、第二芯片(U2)为可控精密稳压源芯片；所述光耦(U3)为光敏三极管输出型光耦；所述第一三极管(Ql)-第三三极管(Q3)均为NPN型三极管；所述第一电阻(Rl)—端与第一电源(VCCl)连接，另一端与第一芯片(Ul)的参考极连接；所述第二电阻(R2) —端与第一芯片(Ul)的参考极连接，另一端接地；所述第三电阻(R3)的一端与第一电源(VCCl)连接，另一端与第十三电阻(R13)串联后连接到第一芯片(Ul)的负极；所述发光二极管(Dl)的正极与第三电阻(R3)和第十三电阻(R13)的连接端连接，发光二极管(Dl)的负极与第一芯片(Ul)的负极连接，发光二极管(Dl)的负极还经第四电阻(R4)后接地，发光二极管(Dl)的负极还与第二芯片(U2)的参考极连接；所述第五电阻(R5) —端与第一电源(VCCl)连接，另一端与第二芯片(U2)的负极连接；所述第一芯片(U1)、第二芯片(U2)的正极接地；所述光耦(U3)的正极与第一电源(VCCl)连接，光耦(U3)的负极经第六电阻(R6)后与第二芯片(U2)的负极连接，光耦(U3)的集电极与第二电源(VCC2)连接，光耦(U3)的发射极分别:经第七电阻(R7)后与第一三极管(Ql)的基极连接，经第八电阻(R8)后与第一三极管(Ql)的集电极连接，经第九电阻(R9)后与第二三极管(Q2)的基极连接，经第十电阻(RlO)后与第二三极管(Q2)的集电极连接，经第十一电阻(Rll)后与第三三极管(Q3)的基极连接，经第十二电阻(R12)后与第三三极管(Q3)的集电极连接；第一三极管(Ql)的基极经第一电容(Cl)后与第三三极管(Q3)的集电极连接，第一三极管(Ql)的集电极与发射极之间连接有第一电磁铁(LI)，第一三极管(Ql)的集电极经第二电容(C2)后与第二三极管(Q2)的基极连接；第二三极管(Q2)的集电极与发射极之间连接有发热陶瓷片(H1)，第二三极管(Q2)的集电极经第三电容(C3)后与第三三极管(Q3)的基极连接；第三三极管(Q3)的集电极与发射极之间连接有第二电磁铁(L2);所述第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)的发射极接地；所述保温容器底部开有通气孔(1)，所述通气孔四周垂直固定有导轨(2)，所述导轨(2)上穿有铁盖板(3)，导轨上端支撑有电磁铁固定平台(4);所述温度控制电路固定在保温容器内部，且温度控制电路的第一电磁铁(LI)、第二电磁铁(L2)铁固定于电磁铁固定平台(4)下方。
2.根据权利要求1所述的传感器的保温装置，其特征为:所述第一芯片(Ul)、第二芯片(U2)为 TL431 芯片。
【文档编号】G05D23/24GK204129548SQ201420596810
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】张慧岑, 郭鹏飞, 李世英, 姚学武, 张兴忠, 任丁卉 申请人:国家电网公司, 国网山西省电力公司大同供电公司, 山西鸿顺通科技有限公司