一種分離式測溫裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分離式測溫裝置，其包括感溫LC振蕩回路和溫度識別模塊，所述感溫LC振蕩回路包括振蕩線圈L1和感溫電容CT，所述溫度識別模塊包括有控制器和激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2，所述激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2上連接有激勵(lì)驅(qū)動電路、狀態(tài)切換電路、以及頻率檢測電路，實(shí)現(xiàn)分離式測溫的激勵(lì)/感應(yīng)控制。本案設(shè)置方便，適用性好，感溫LC振蕩回路與被測物體接觸，其靈敏度高，溫度識別模塊與被測物體非接觸，易于延長溫度識別模塊上芯片、元器件壽命等。
【專利說明】一種分離式測溫裝置
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001] 本發(fā)明涉及一種分離式測溫裝置。
[【背景技術(shù)】]
[0002] 在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要測量各種物體的溫度。溫度在許多技術(shù) 領(lǐng)域都是一個(gè)非常重要的指標(biāo)參數(shù)，在工業(yè)、醫(yī)療、軍事和生活等許多領(lǐng)域，特別是一些密 封條件下物體內(nèi)部溫度，都需要用到測溫裝置來監(jiān)測溫度。
[0003] 測溫技術(shù)分接觸式測溫和非接觸式測溫兩大類。接觸式測溫需要將傳感器緊貼被 測物體表面，同時(shí)測量電路和傳感器之間有線路相連接。常用的接觸式測溫技術(shù)有熱電耦 測溫、熱敏電阻測溫、半導(dǎo)體測溫、光纖測溫等方法。非接觸式測溫目前主要采用紅外測溫 技術(shù)，測量電路與被測物體表面相分離，適合于遠(yuǎn)距離測量或者一些特殊場合。
[0004] 但是，有一些場合既不能采用常用的接觸式測溫技術(shù)，也不能采用紅外非接觸測 溫方式。例如在烹飪時(shí)測量溫度就受到諸多限制。鍋內(nèi)測溫涉及衛(wèi)生與清潔問題，外部測 溫存在高溫火焰問題，紅外測溫存在油污、煙氣問題。目前的一些測溫方法，尚都不能很好 的解決。
[0005] 因此，有必要解決如上問題。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0006] 本發(fā)明克服了上述技術(shù)的不足，提供了一種分離式測溫裝置，其設(shè)置方便，適用性 好。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：
[0008] -種分離式測溫裝置，包括有分離設(shè)置的用于感知被測物體溫度的感溫LC振蕩 回路1和用于識別被測物體溫度的溫度識別模塊2,所述感溫LC振蕩回路1包括振蕩線圈 L1和用于感知被測物體溫度的感溫電容CT，所述溫度識別模塊2包括有控制器21和用于 向振蕩線圈L1傳送能量來激勵(lì)感溫LC振蕩回路1振蕩以及感應(yīng)感溫LC振蕩回路1振蕩 頻率的激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2,所述激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2上連接有用于驅(qū)動激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2 向振蕩線圈L1傳送能量的激勵(lì)驅(qū)動電路22、用于使激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2從激勵(lì)狀態(tài)切換至 感應(yīng)狀態(tài)的狀態(tài)切換電路23、以及通過激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2感應(yīng)LC振蕩回路2振蕩頻率以 便于控制器21識別被測物體溫度的頻率檢測電路24,所述激勵(lì)驅(qū)動電路22控制信號輸入 端、狀態(tài)切換電路23控制信號輸入端、頻率檢測電路24檢測信號輸出端分別與控制器21 連接。
[0009] 所述激勵(lì)驅(qū)動電路22包括芯片LM324、電阻R2?R6、電容C2?C4、以及三極管 Q2,所述電容C4 一端作為激勵(lì)驅(qū)動電路22控制信號輸入端與控制器21 -控制信號輸出端 連接，電容C4另一端通過電阻R6與電阻R5-端、芯片LM324同向輸入端相連接，芯片LM324 反向輸入端接地，芯片LM324輸出端與電阻R5另一端、電容C3 -端相連接，電容C3另一端 與電阻R3 -端、電阻R4 -端、三極管Q2基極相連接，所述電阻R4另一端與三極管Q2發(fā)射 極相連接后接地，所述電阻R3另一端與電阻R2 -端相連接后接電源VCC，電阻R2另一端與 三極管Q2集電極、電容C2 -端相連接，電容C2另一端作為激勵(lì)驅(qū)動電路22激勵(lì)信號輸出 端與激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2激勵(lì)/感應(yīng)端連接，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2另一端接地。
[0010] 所述狀態(tài)切換電路23包括NM0S管Q1，所述NM0S管Q1柵極作為狀態(tài)切換電路23 控制信號輸入端與控制器21 -控制信號輸出端連接，NM0S管Q1漏極與接地，NM0S管Q1源 極作為狀態(tài)切換電路23輸出端與所述激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2激勵(lì)/感應(yīng)端連接，激勵(lì)/感應(yīng) 線圈L2另一端接地。
[0011] 所述頻率檢測電路24包括有順次連接的信號放大電路241和過零檢測電路242， 所述信號放大電路241信號輸入端作為頻率檢測電路24檢測信號輸入端與激勵(lì)/感應(yīng)線 圈L2激勵(lì)/感應(yīng)端連接，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述過零檢測電路242信號輸出 端作為頻率檢測電路24檢測信號輸出端與控制器21檢測信號輸入端連接。
[0012] 所述信號放大電路241包括集成電路模塊D7642、電容C1、以及電阻R1，所述過零 檢測電路242包括芯片LM324,所述電容C1 一端作為信號放大電路241信號輸入端與激勵(lì) /感應(yīng)線圈L2激勵(lì)/感應(yīng)端連接，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述電容C1另一端與 集成電路模塊D7642輸入端連接，集成電路模塊D7642接地端接地，集成電路模塊D7642輸 出端與電阻R1 -端、芯片LM324同向輸入端相連接，電阻R1另一端接電原VCC，芯片LM324 反向輸入端接地，芯片LM324輸出端作為過零檢測電路242檢測信號輸出端與控制器21檢 測信號輸入端連接。
[0013] 所述溫度識別模塊2上設(shè)置有與控制器21連接的按鈕。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0015] 1、采用了分離式測溫方式，其設(shè)置方便，感溫LC振蕩回路與被測物體接觸，其靈 敏度高，溫度識別模塊與被測物體非接觸，易于延長溫度識別模塊上芯片、元器件壽命，其 中，感溫電容CT的電容量C = f(T)，感溫LC振蕩回路的振蕩頻率f = 隨溫度的變 化而變化，得出f = 2π^/{Τ)，頻率檢測電路通過激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2感應(yīng)感溫LC振蕩回 路振蕩頻率f，其電磁波頻率信號的傳輸受環(huán)境影響小，控制器通過頻率檢測電路準(zhǔn)確測得 感溫LC振蕩回路振蕩頻率，從而計(jì)算出被測物體溫度T，實(shí)現(xiàn)了分離式測溫，其適用性好， 易于應(yīng)用推廣；
[0016] 2、只采用了一個(gè)電感線圈作為激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2,實(shí)現(xiàn)激勵(lì)功能和感應(yīng)功能，其 結(jié)構(gòu)精練，控制器與激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2之間連接有使激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2從激勵(lì)狀態(tài)切換 至感應(yīng)狀態(tài)的狀態(tài)切換電路，當(dāng)要控制激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2從激勵(lì)狀態(tài)轉(zhuǎn)入感應(yīng)狀態(tài)時(shí)，控 制器控制激勵(lì)驅(qū)動電路停止激勵(lì)驅(qū)動并且控制狀態(tài)切換電路上NM0S管Q1能夠迅速消耗激 勵(lì)驅(qū)動電路發(fā)送給激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2的能量，從而使激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2切換至感應(yīng)狀態(tài)， 很好的感應(yīng)感溫LC振蕩回路的振蕩頻率，其控制簡單方便；
[0017] 3、頻率檢測電路包括信號放大電路和過零檢測電路，通過信號放大電路將激勵(lì)/ 感應(yīng)線圈L2感應(yīng)到的感溫LC振蕩回路頻率信號進(jìn)行放大，以便于過零檢測電路進(jìn)行過零 檢測，有效提高了對感溫LC振蕩回路振蕩頻率檢測的靈敏性；
[0018] 4、溫度識別模塊上設(shè)置有與控制器連接的按鈕，本案溫度識別模塊可以單獨(dú)制作 成一個(gè)手持器，與多個(gè)感溫LC振蕩回路配合，以便于逐個(gè)檢測對應(yīng)感溫LC振蕩回路上被測 物體的溫度。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0019] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0020] 圖2是本發(fā)明的電路圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0021] 以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便 于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：
[0022] 如圖1-2所示，一種分離式測溫裝置，包括有分離設(shè)置的用于感知被測物體溫度 的感溫LC振蕩回路1和用于識別被測物體溫度的溫度識別模塊2,所述感溫LC振蕩回路1 包括振蕩線圈L1和用于感知被測物體溫度的感溫電容CT，所述溫度識別模塊2包括有控 制器21和用于向振蕩線圈L1傳送能量來激勵(lì)感溫LC振蕩回路1振蕩以及感應(yīng)感溫LC振 蕩回路1振蕩頻率的激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2,所述激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2上連接有用于驅(qū)動激勵(lì)/ 感應(yīng)線圈L2向振蕩線圈L1傳送能量的激勵(lì)驅(qū)動電路22、用于使激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2從激勵(lì) 狀態(tài)切換至感應(yīng)狀態(tài)的狀態(tài)切換電路23、以及通過激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2感應(yīng)LC振蕩回路2 振蕩頻率以便于控制器21識別被測物體溫度的頻率檢測電路24,所述激勵(lì)驅(qū)動電路22控 制信號輸入端、狀態(tài)切換電路23控制信號輸入端、頻率檢測電路24檢測信號輸出端分別與 控制器21連接。
[0023] 所述激勵(lì)驅(qū)動電路22包括芯片LM324、電阻R2?R6、電容C2?C4、以及三極管 Q2,所述電容C4 一端作為激勵(lì)驅(qū)動電路22控制信號輸入端與控制器21 -控制信號輸出端 連接，電容C4另一端通過電阻R6與電阻R5-端、芯片LM324同向輸入端相連接，芯片LM324 反向輸入端接地，芯片LM324輸出端與電阻R5另一端、電容C3 -端相連接，電容C3另一端 與電阻R3 -端、電阻R4 -端、三極管Q2基極相連接，所述電阻R4另一端與三極管Q2發(fā)射 極相連接后接地，所述電阻R3另一端與電阻R2 -端相連接后接電源VCC，電阻R2另一端與 三極管Q2集電極、電容C2 -端相連接，電容C2另一端作為激勵(lì)驅(qū)動電路22激勵(lì)信號輸出 端與激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2激勵(lì)/感應(yīng)端連接，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2另一端接地。
[0024] 所述狀態(tài)切換電路23包括NM0S管Q1，所述NM0S管Q1柵極作為狀態(tài)切換電路23 控制信號輸入端與控制器21 -控制信號輸出端連接，NM0S管Q1漏極與接地，NM0S管Q1源 極作為狀態(tài)切換電路23輸出端與所述激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2激勵(lì)/感應(yīng)端連接，激勵(lì)/感應(yīng) 線圈L2另一端接地。
[0025] 所述頻率檢測電路24包括有順次連接的信號放大電路241和過零檢測電路242， 所述信號放大電路241信號輸入端作為頻率檢測電路24檢測信號輸入端與激勵(lì)/感應(yīng)線 圈L2激勵(lì)/感應(yīng)端連接，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述過零檢測電路242信號輸出 端作為頻率檢測電路24檢測信號輸出端與控制器21檢測信號輸入端連接。
[0026] 所述信號放大電路241包括集成電路模塊D7642、電容C1、以及電阻R1，所述過零 檢測電路242包括芯片LM324,所述電容C1 一端作為信號放大電路241信號輸入端與激勵(lì) /感應(yīng)線圈L2激勵(lì)/感應(yīng)端連接，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述電容C1另一端與 集成電路模塊D7642輸入端連接，集成電路模塊D7642接地端接地，集成電路模塊D7642輸 出端與電阻R1 -端、芯片LM324同向輸入端相連接，電阻R1另一端接電原VCC，芯片LM324 反向輸入端接地，芯片LM324輸出端作為過零檢測電路242檢測信號輸出端與控制器21檢 測信號輸入端連接。
[0027] 如上所述的溫度識別模塊2上設(shè)置有與控制器21連接的按鈕。
[0028] 所述感溫電容CT的電容量C與溫度T的關(guān)系函數(shù)有C = f (T)，為了使實(shí)施更簡 單，采用函數(shù)曲線C = f(T)在工作范圍內(nèi)單調(diào)遞增或單調(diào)遞減的感溫電容CT。
[0029] 本案的工作過程及原理如下：
[0030] 首先，控制器21通過激勵(lì)驅(qū)動電路22向激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2發(fā)出激勵(lì)驅(qū)動信號如 正弦波電壓信號，驅(qū)動激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2振蕩產(chǎn)生電磁波，如此，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2向振 蕩線圈L1傳送能量，引起感溫LC振蕩回路1受迫振蕩；一段時(shí)間后，控制器21控制激勵(lì)驅(qū) 動電路22停止激勵(lì)驅(qū)動并且控制狀態(tài)切換電路23上NM0S管Q1迅速消耗掉激勵(lì)/感應(yīng)線 圈L2上能量后停止工作，如此，感溫LC振蕩回路1進(jìn)入阻尼振蕩及激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2進(jìn)入 感應(yīng)狀態(tài)，感溫LC振蕩回路1上振蕩線圈L1向外發(fā)射電磁波信號，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2感 應(yīng)到該信號，并通過信號放大電路241進(jìn)行放大和過零檢測電路242進(jìn)行過零檢測，如此， 控制器21通過頻率檢測電路24檢測到感溫LC振蕩回路1的振蕩頻率。
[0031] 工作時(shí)，感溫LC振蕩回路1阻尼振蕩遵守LC振蕩電路原理，其振蕩頻率 f = 2π^，其中，振蕩線圈L1的電感L已知，并且控制器21通過頻率檢測電路24測得振 蕩頻率f的大小，而感溫電容CT的電容量C = f (T)，得出公式f = 2π-^ΓΓ?Τ)，如此公式 f = 2、/Ll/r〇中只有一個(gè)未知數(shù)T，即可計(jì)算得出被測物體溫度T大小。
[0032] 如上所述，本案保護(hù)的是一種分離式測溫裝置，一切與本案結(jié)構(gòu)相同或相近的技 術(shù)方案都應(yīng)示為落入本案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種分離式測溫裝置，其特征在于包括有分離設(shè)置的用于感知被測物體溫度的感溫 LC振蕩回路（1)和用于識別被測物體溫度的溫度識別模塊（2)，所述感溫LC振蕩回路（1) 包括振蕩線圈L1和用于感知被測物體溫度的感溫電容CT，所述溫度識別模塊（2)包括有 控制器（21)和用于向振湯線圈L1傳送能量來激勵(lì)感溫LC振湯回路（1)振湯以及感應(yīng)感 溫LC振蕩回路（1)振蕩頻率的激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2,所述激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2上連接有用于 驅(qū)動激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2向振蕩線圈L1傳送能量的激勵(lì)驅(qū)動電路（22)、用于使激勵(lì)/感應(yīng) 線圈L2從激勵(lì)狀態(tài)切換至感應(yīng)狀態(tài)的狀態(tài)切換電路（23)、以及通過激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2感 應(yīng)LC振蕩回路⑵振蕩頻率以便于控制器（21)識別被測物體溫度的頻率檢測電路（24)， 所述激勵(lì)驅(qū)動電路（22)控制信號輸入端、狀態(tài)切換電路（23)控制信號輸入端、頻率檢測電 路（24)檢測信號輸出端分別與控制器（21)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分離式測溫裝置，其特征在于所述激勵(lì)驅(qū)動電路（22)包 括芯片LM324、電阻R2?R6、電容C2?C4、以及三極管Q2,所述電容C4 一端作為激勵(lì)驅(qū)動 電路（22)控制信號輸入端與控制器（21) -控制信號輸出端連接，電容C4另一端通過電阻 R6與電阻R5 -端、芯片LM324同向輸入端相連接，芯片LM324反向輸入端接地，芯片LM324 輸出端與電阻R5另一端、電容C3 -端相連接，電容C3另一端與電阻R3 -端、電阻R4 -端、 三極管Q2基極相連接，所述電阻R4另一端與三極管Q2發(fā)射極相連接后接地，所述電阻R3 另一端與電阻R2 -端相連接后接電源VCC，電阻R2另一端與三極管Q2集電極、電容C2 - 端相連接，電容C2另一端作為激勵(lì)驅(qū)動電路（22)激勵(lì)信號輸出端與激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2激 勵(lì)/感應(yīng)端連接，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2另一端接地。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分離式測溫裝置，其特征在于所述狀態(tài)切換電路（23)包 括NMOS管Q1，所述NMOS管Q1柵極作為狀態(tài)切換電路（23)控制信號輸入端與控制器（21) 一控制信號輸出端連接，NMOS管Q1漏極與接地，NMOS管Q1源極作為狀態(tài)切換電路（23)輸 出端與所述激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2激勵(lì)/感應(yīng)端連接，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2另一端接地。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分離式測溫裝置，其特征在于所述頻率檢測電路（24)包 括有順次連接的信號放大電路（241)和過零檢測電路（242)，所述信號放大電路（241)信號 輸入端作為頻率檢測電路（24)檢測信號輸入端與激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2激勵(lì)/感應(yīng)端連接，激 勵(lì)/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述過零檢測電路（242)信號輸出端作為頻率檢測電路（24) 檢測信號輸出端與控制器（21)檢測信號輸入端連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種分離式測溫裝置，其特征在于所述信號放大電路（241) 包括集成電路模塊D7642、電容C1、以及電阻R1，所述過零檢測電路（242)包括芯片LM324， 所述電容C1 一端作為信號放大電路（241)信號輸入端與激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2激勵(lì)/感應(yīng) 端連接，激勵(lì)/感應(yīng)線圈L2另一端接地，所述電容C1另一端與集成電路模塊D7642輸入 端連接，集成電路模塊D7642接地端接地，集成電路模塊D7642輸出端與電阻R1 -端、芯 片LM324同向輸入端相連接，電阻R1另一端接電原VCC，芯片LM324反向輸入端接地，芯片 LM324輸出端作為過零檢測電路（242)檢測信號輸出端與控制器（21)檢測信號輸入端連 接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的一種分離式測溫裝置，其特征在于所述溫度識別 模塊（2)上設(shè)置有與控制器（21)連接的按鈕。
【文檔編號】G08C17/04GK104089720SQ201410361483
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】黃啟均, 劉明雄, 馮星宇, 胡正軍 申請人:華帝股份有限公司