專利名稱：節(jié)能定時(shí)溫控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型用于對溫度、時(shí)間自動化定時(shí)控制，特別適用于家用炊具，屬于對物理參量的自動化控制的技術(shù)領(lǐng)域。
目前家用炊具普遍采用電觸點(diǎn)通斷實(shí)現(xiàn)自動溫度控制，例如電飯煲利用永磁體的居里點(diǎn)進(jìn)行限溫控制，利用雙金屬片進(jìn)行保溫控制，觸點(diǎn)通斷瞬間，產(chǎn)生電弧、火花、干擾，同時(shí)易產(chǎn)生接觸不良進(jìn)而影響可靠性和使用壽命；再如實(shí)用新型專利90212424.2一種熱敏電阻作溫度傳感器的恒溫裝置，其使用一只熱敏電阻作傳感器，因而不可排除環(huán)境溫度對它的影響，其使用一只電位器作為控制溫度調(diào)節(jié)，在批量生產(chǎn)且利用電位器旋轉(zhuǎn)角度作為溫度刻度指示時(shí)，由于熱敏電阻參數(shù)及其與被控制加熱元件的接觸熱阻不同等因素影響，將降低其控制精度，同時(shí)其控制電路翻轉(zhuǎn)過程中，功率管可能處于線性工作區(qū)域，影響其可靠性；實(shí)用新型專利89201286.2一種鐘控開關(guān)，其需用電子表提供計(jì)時(shí)脈沖、電路復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種溫度和時(shí)間自動化控制的裝置，能有效地保證做炊質(zhì)量，又能節(jié)約電能。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，其由定時(shí)器(1)、溫控器(2)、指示電路(3)、常開雙向開關(guān)(4)、控制電源(5)、電源G和負(fù)載電阻RL組成，定時(shí)器(1)、延時(shí)器(2)的輸出端和常開雙向開關(guān)(4)的控制端e分別通過指示電路(3)相連接。本實(shí)用新型的定時(shí)器(1)的運(yùn)算放大器N1、電阻R、R1、電位器R2、電容器C1、按鈕開關(guān)S構(gòu)成的延時(shí)電路的輸出端和由運(yùn)算放大器N2、電阻器R4、R5構(gòu)成的施密特觸發(fā)電路的負(fù)向輸入端相連接，當(dāng)按下S時(shí)，Vcc通過R向C1充電，R起限流作用，但其阻值很小，因此C1二端電壓很快達(dá)到最高值，其通過N1的正向輸入端放電，當(dāng)N1正向輸入端的電壓高于負(fù)向輸入端時(shí)，N1輸出高電平，因而N2輸出低電平，發(fā)光二極管V1導(dǎo)通發(fā)光，a點(diǎn)為低電平，調(diào)節(jié)R2的值可改變N1負(fù)向輸入端的電平，即可改變其與正向輸入端的差值，達(dá)到調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間的目的，C1通過N1放電，當(dāng)其正向輸入端的電壓值低于負(fù)向輸入端時(shí)，N1輸出低電平，由于R5的正反饋?zhàn)饔茫琋2很快翻轉(zhuǎn)輸出高電平，V1截止，a端為高電平。溫控器(2)的運(yùn)算放大器N3的正向輸入端接有電阻器R8及電位器R6、R7，其負(fù)向輸入端接有熱敏傳感器R9、R10，N3的輸出端和由運(yùn)算放大器N4、電阻器R11、R12構(gòu)成的施密特觸發(fā)電路的負(fù)向輸入端相連接。N3的負(fù)向輸入端接有的熱敏傳感可以是半導(dǎo)體溫度傳感器，或其他熱敏元件，這里是以負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻為例說明的，當(dāng)R10作為控制傳感器，R9作為環(huán)境溫度補(bǔ)償傳感器，如這時(shí)正向輸入端的電壓低于負(fù)向輸入端，N3輸出低電平，所以N4輸出高電平，V2截止，當(dāng)R10受被控制的加熱器的影響阻值下降，N3負(fù)向輸入端電位下降，當(dāng)其低于正向輸入端時(shí)N3輸出高電平，N4翻轉(zhuǎn)輸出低電平，V2導(dǎo)通發(fā)光，由于R9R10選用同一型號和阻值的熱敏電阻，工作環(huán)境溫度的變化使它們產(chǎn)生同樣的阻值變化，對N3負(fù)向輸入端電位的影響將互相抵消。N3正向輸入端接有的R6作為溫度控制電位器，而R7作為誤差校準(zhǔn)電位器，同定時(shí)器R2的原理相同，調(diào)節(jié)R6可以控制溫度，當(dāng)要利用R6的旋轉(zhuǎn)角度作為溫度刻度指示時(shí)，由于元器件性能差異及傳感器與被控加熱器之間裝配誤差，其刻度指示誤差就不可避免，而接入R7后，調(diào)整其阻值可抵消上述原因產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。指示電路(3)由發(fā)光二極管V1、V2、V3和電阻R3組成，只有當(dāng)N2和N4輸出都為高電平時(shí)，a端才為高電平，V3導(dǎo)通發(fā)光，指示被控加熱器在加溫工作狀態(tài)；當(dāng)V1導(dǎo)通發(fā)光時(shí)，指示延時(shí)電路在工作；V2導(dǎo)通發(fā)光時(shí)，指示被控加熱器已達(dá)設(shè)定加熱溫度。常開雙向開關(guān)(4)的c、d端與電源G和負(fù)載電阻RL(被控加熱器)構(gòu)成回路，當(dāng)a端為高電平V3導(dǎo)通，e端為高電平，常開雙向開關(guān)(4)導(dǎo)通，電源G向RL供電，反之則斷電?？刂齐娫?5)向定時(shí)器(1)、溫控器(2)、指示電路(3)和常開雙向開關(guān)(4)提供工作電壓Vcc。N1、N2、N3、N4可用一塊四運(yùn)算放大器，也可用幾塊單運(yùn)放或雙運(yùn)放。當(dāng)R9、R10使用正溫度系統(tǒng)熱敏傳感器時(shí)，R9、R10作用位置交換，即R9作為控制傳感器。
本實(shí)用新型的定時(shí)器和溫控器通過同一常開雙向開關(guān)控制負(fù)載，電路簡單；指示電路的定時(shí)、加溫、保溫分別采用三只發(fā)光二極管指示三種工作狀態(tài)，常開雙向開關(guān)工作于過渡狀態(tài)的時(shí)間極短，開關(guān)工作可靠，功耗低；由于是全電子電路無火花干擾，可靠性強(qiáng)，壽命長；使用了環(huán)境溫度補(bǔ)償傳感器和誤差校準(zhǔn)電位器，控制精度高，產(chǎn)品一致性好，其具有定時(shí)功能，定時(shí)時(shí)間可達(dá)12小時(shí)以上，使被控炊具避免了長期處于保溫工作狀態(tài)，即節(jié)省了電能，又提高了炊具加熱器的可靠性及壽命。
圖(1)是本實(shí)用新型的電原理圖。
圖(2)～(4)是本實(shí)用新型的常開雙向開關(guān)和控制電源的具體實(shí)施例圖。
以下結(jié)合附圖
作詳細(xì)說明。
圖(2)是使用雙向可控硅V作為功率控制元件，電容器C起降壓作用，二極管V1、V2起整流及穩(wěn)壓作用，通過C1濾波向其它電路提供控制電源Vcc。
圖(3)是使用場效應(yīng)管V作為功率控制元件；V的柵級接有的穩(wěn)壓二極管V2對其起保護(hù)作用，二極管橋堆VD的交流端分別與負(fù)載電阻RL和電源G相連，由電容器C、C′、橋堆V′0、穩(wěn)壓二極管V1及濾波電容C1組成控制電源Vcc。
圖(4)是使用雙向可控硅V作為功率控制元件，不同于圖(2)的是采用雙向脈沖觸發(fā)，V2和V3構(gòu)成光電耦合器，V3的發(fā)射極與三極管V4的基極相連，V3的集電極與R2及V5的陽極相連接，V4的基極與地之間接有R1、R2是V4的集電極負(fù)載，V4的集電極與單向可控硅的控制極相連，V5的陽極和陰極分別與橋堆VD的正、負(fù)極相連，VD的一交流端與R3和V的控制端相連，VD的另一交流端通過R4與V的陽極和RL相連，V與RL及G構(gòu)成回路。由電容器C、C1、二極管V1、V6組成控制電源Vcc?？刂菩盘柾ㄟ^V2的e端輸入，當(dāng)其為高電平時(shí)，V3導(dǎo)通，V4得到正偏而導(dǎo)通，V5也導(dǎo)通，VD同時(shí)導(dǎo)通，由于VD的作用V的控制極得到相應(yīng)于陽極電壓極性的觸發(fā)脈沖而導(dǎo)通，電源G通過V向RL供電，反之當(dāng)e端為低電平時(shí)，V得不到觸發(fā)脈沖而不向RL供電。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能定時(shí)溫控器用于對溫度、時(shí)間自動化控制，特別適用于家用炊具，其由定時(shí)器(1)、溫控器(2)、指示電路(3)、常開雙向開關(guān)(4)、控制電源(5)、電源G和負(fù)載電阻RL組成，其特征是定時(shí)器(1)、延時(shí)器(2)的輸出端和常開雙向開關(guān)(4)的控制端e分別通過指示電路(3)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定時(shí)器(1)，其特征是由運(yùn)算放大器N1、電阻R、R1、電位器R2、電容器C1、按鈕開關(guān)S構(gòu)成的延時(shí)電路的輸出端和由運(yùn)算放大器N2，電阻器R4、R5構(gòu)成的施密特觸發(fā)電路的負(fù)向輸入端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控器(1)，其特征是運(yùn)算放大器N3的正向輸入端接有電阻器R8及電位器R6、R7，其正向輸入端接有熱敏傳感器R9、R10，N3的輸出端與由運(yùn)算放大器N4、電阻器R11、R12構(gòu)成的施密特觸發(fā)電路的負(fù)向輸入端相連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種節(jié)能定時(shí)溫控器，用于對溫度、時(shí)間自動化定量控制，特別適用于家用炊具。其采用三只不同顏色的發(fā)光三極管分別指示定時(shí)、加溫、保溫三種工作狀態(tài)，醒目、易懂。其是全電子電路無火花干擾，壽命長，設(shè)置了環(huán)境溫度補(bǔ)償傳感器，能有效地降低工作環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，設(shè)置了誤差校準(zhǔn)電位器，能有效地降低元器件或裝配所產(chǎn)生的誤差。其定時(shí)時(shí)間可達(dá)12小時(shí)以上，使被控炊具避免長期處于保溫工作狀態(tài)，既節(jié)省了電能，又提高了炊具加熱器的可靠性及壽命。
文檔編號H03K17/94GK2119724SQ92201019
公開日1992年10月21日 申請日期1992年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月22日
發(fā)明者徐石均, 蔣金林 申請人:徐石均, 蔣金林