一种基于热电温差的警示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种基于热电温差的警示装置，包括一壳体、热电温差发电晶片、稳压器、运算放大器以及一警报器，所述热电温差发电晶片用于感测温差以及产生电流；所述稳压器分别与所述热电温差发电晶片、运算放大器以及警报器电连接，用于将所述热电温差发电晶片的输出电压调节至稳压状态并输出恒定稳压予所述运算放大器以及警报器；所述运算放大器与所述热电温差发电晶片电连接，通过比对所述热电温差发电晶片的输出电压值与所述稳压器提供的恒定稳压值以控制所述警报器的启闭状态。如此，可在两种物质温差过大而给自身或使用者带来危害时发出警示予使用者，有效预防危害，给使用者生活带来一定的便利，且无需外接电力设备即可运行，节省电力资源。
【专利说明】-种基于热电温差的警示装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于热电温差的警示装置，特别是涉及通过比对热电温差发电晶 片的输出电压值与稳压器提供的恒定稳压值以控制警报器启闭状态的一种基于热电温差 的警示装置。
【背景技术】
[0002] 汽车、摩托车等交通工具，在人们的日常生活中被广泛使用，为人们的出行带来许 多方便。汽车、摩托车等在行驶过程中，由于驾驶时间过长导致排气管或发动机温度较高， 对车体性能带来一定损害，而且摩托车驾驶者会发生由于不注意而被裸露在外的发动机排 气管烫到现象，现有的排气管散热效果也不好。
[0003] 另，再比如婴儿使用奶瓶时，一但拿到装有高温汁液的奶瓶就会往嘴里送，若奶瓶 内的液体温度过高，则就会导致婴儿烫伤。看护人通常也会自己试吸以判断温度高低，但这 样口腔细菌也会传给婴儿，所以有各种防烫奶瓶，其原理通常都是数字显示温度的，音乐报 警的等，但是婴儿看不懂也听不懂。
[0004] 上述问题则都是因为物体温度过高而导致的现象，也可同义为温差过大，发动机、 排气管温度过高可同义为发动机、排气管表面与空气温差较大，奶瓶温度过高也可理解为 奶瓶表面与空气温差较大。
[0005] 借由上述问题，本发明人遂以其多年从事相关领域的创作设计及专业制造经验， 积极地针对一种基于热电温差的警示装置进行研究改良，在各方条件的审慎考虑下终于开 发出本发明。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种基于热电温差的警示装置，可在两种物 质温差过大而给自身或使用者带来危害时发出警示予使用者，有效预防危害，给使用者生 活带来一定的便利，且无需外接电力设备即可运行，节省电力资源。
[0007] 本发明的实施例采用如下技术方案： 一种基于热电温差的警示装置，包括一壳体、热电温差发电晶片、稳压器、运算放大器 以及一警报器，所述热电温差发电晶片用于感测温差以及产生电流；所述稳压器分别与所 述热电温差发电晶片、运算放大器以及警报器电连接，用于将所述热电温差发电晶片的输 出电压调节至稳压状态并输出恒定稳压予所述运算放大器以及警报器；所述运算放大器与 所述热电温差发电晶片电连接，通过比对所述热电温差发电晶片的输出电压值与所述稳压 器提供的恒定稳压值以控制所述警报器的启闭状态。
[0008] 作为优选，所述热电温差发电晶片包括低温接触片以及高温接触片分别固定于所 述壳体表面，所述稳压器、运算放大器以及警报器分别固定于所述壳体内部。
[0009] 作为优选，所述壳体表面开有复数个第一通孔以及一第二通孔，所述复数个第一 通孔用于散音，所述第二通孔作为所述热电温差发电晶片与设于所述壳体内部器件的线路 连接桥梁。
[0010] 作为优选，所述警示装置更包括一散热片，夹设于所述壳体表面与所述热电温差 发电晶片的所述高温接触片之间。
[0011] 作为优选，当所述运算放大器比对出所述热电温差发电晶片的输出电压值大于所 述稳压器提供的恒定稳压值时，将控制所述警报器的开关开启以发出警示声音。
[0012] 作为优选，所述警示装置更包括一第一可变电阻器设于所述壳体内部并分别与所 述热电温差发电晶片以及所述运算放大器电连接，用于通过改变电阻值的大小从而控制所 述热电温差发电晶片的输出电压放大和/或缩小并将其传输予所述运算放大器。
[0013] 作为优选，所述警示装置更包括一第二可变电阻器设于所述壳体内部并分别与所 述稳压器以及所述运算放大器电连接，用于通过改变电阻值的大小从而控制所述稳压器输 出予所述运算放大器的恒定电压发生波动，产生的多个波动值定义为波动电压区间，所述 运算放大器将从所述波动电压区间内获取一用以与所述热电温差发电晶片的输出电压值 作比对的电压值。
[0014] 作为优选，所述波动电压区间包括第一电压值以及第二电压值。
[0015] 作为优选，所述警示装置更包括一第一温度传感器设于所述壳体内部并分别与所 述热电温差发电晶片的所述高温接触片以及所述第一可变电阻器电连接，当所述运算放大 器比对出通过所述第一可变电阻器输出的所述第一温度传感器的电压值大于所述第一电 压值时，将控制所述警报器的开关开启以发出警示声音。
[0016] 作为优选，所述警示装置更包括一第二温度传感器设于所述壳体内部并分别与所 述热电温差发电晶片的所述低温接触片以及所述第一可变电阻器电连接，当所述运算放大 器比对出通过所述第一可变电阻器输出的所述第二温度传感器的电压值小于所述第二电 压值时，将控制所述警报器的开关开启以发出警示声音。
[0017] 本发明具有下列有益效果：于实务中，可将警示装置壳体表面的热电温差发电晶 片的高温接触片粘贴或固定于温度较高的物体表面，当物体表面温度达到一定数值时，即 两者温差达到一定程度时，设于警示装置内部的运算放大器可比对出热电温差发电晶片的 输出电压值大于稳压器提供的恒定稳压值以控制警报器的开关开启，如此，可在两种物质 温差过大而给自身或使用者带来危害时发出警示予使用者，有效预防危害，给使用者生活 带来一定的便利，且无需外接电力设备即可运行，节省电力资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 为了让本发明之上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将对实施例描述 中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一 些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。
[0019] 图1为本发明警示装置之系统架构图； 图2为本发明警示装置之表面结构示意图； 图3为本发明第一实施例应用流程图； 图4为本发明第二实施例应用流程图。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0021] [第一实施例] 请一并参考图1以及图2,图1为本发明警示装置之系统架构图，图2为本发明警示装 置之表面结构示意图。本发明第一实施例提供一种基于热电温差的警示装置，包括一壳体、 热电温差发电晶片、稳压器、运算放大器以及一警报器，所述热电温差发电晶片用于感测温 差以及产生电流；所述稳压器分别与所述热电温差发电晶片、运算放大器以及警报器电连 接，用于将所述热电温差发电晶片的输出电压调节至稳压状态并输出恒定稳压予所述运算 放大器以及警报器；所述运算放大器与所述热电温差发电晶片电连接，通过比对所述热电 温差发电晶片的输出电压值与所述稳压器提供的恒定稳压值以控制所述警报器的启闭状 态。
[0022] 本发明警示装置，可供装置于例如但不限于摩托车的排气管表面，以便于当热电 温差发电晶片感测到排气管表面与外部空气温差过大，即排气管表面过度发热时，通过运 算放大器对所述热电温差发电晶片的输出电压值与所述稳压器提供的恒定稳压值的比对 以控制所述警报器的启闭状态。
[0023] 进一步地，所述热电温差发电晶片包括低温接触片以及高温接触片分别固定于所 述壳体表面，所述稳压器、运算放大器以及警报器分别固定于所述壳体内部。所述低温接 触片用于感测相对而言为低温的物质的温度，例如空气，也可为实物；所述高温接触片用于 感测相对而言为高温的物质的温度。当将所述警示装置安装于摩托车的排气管上配合使 用时，可将设于所述热电温差发电晶片壳体表面的所述高温接触片固定或粘贴于排气管表 面。进一步地，所述警示装置可根据应用设备或物体的不同制作或设计成不同的形状，以便 配合使用，即所述警示装置所包括的各部件可设计成不同规格大小。例如，当所述警示装置 作为配合婴儿奶瓶使用时，可将警示装置套设于瓶身，即将所述热电温差发电晶片壳体表 面的所述高温接触片固定或粘贴于瓶身，以此达到感测瓶身表面与外部空气温差的效果， 然，本发明不局限于此。
[0024] 所述警示装置的壳体表面开有复数个第一通孔以及一第二通孔，所述复数个第一 通孔用于散音，所述第二通孔作为所述热电温差发电晶片与设于所述壳体内部器件的线路 连接桥梁。所述第一通孔可以为圆形通孔，也可以为方形通孔，在本发明第一实施例中优选 为方形通孔；所述第二通孔优选为圆形通孔。进一步地，所述警示装置还包括一散热片，夹 设于所述壳体表面与所述热电温差发电晶片的所述高温接触片之间。其中，所述散热片，例 如但不限于为一般铝挤型散热片、铝铸造散热片、铝切削散热片等，在本发明第一实施例中 将以所述散热片为铝挤型散热片为例如加以说明，但并不以此为限。具体地，夹设于所述壳 体表面与所述热电温差发电晶片之间的散热片，其所述散热片的底部与所述壳体表面所接 触，所述散热片的顶部将于所述热电温差发电晶片的底部所接触。
[0025] 进一步地，所述警示装置更包括一第一可变电阻器设于所述壳体内部并分别与所 述热电温差发电晶片以及所述运算放大器电连接，用于通过改变电阻值的大小从而控制所 述热电温差发电晶片的输出电压放大和/或缩小并将其传输予所述运算放大器。当所述警 示装置安装于不同物体上时，由于物体性能与结构的不同，其本身所散发的热量也会有很 大区别，而自身散发出热度较高的物体与所述警示装置的所述热电温差发电晶片相接触， 因此所述热电温差发电晶片所感测到的温度较高，温差越大，从而导致输出的电压也较大， 即电压信号越大。进一步地，在所述热电温差发电晶片与所述运算放大器之间的连接电路 上并未直接与所述稳压器连接，因此本发明第一实施例将于所述热电温差发电晶片与所述 运算放大器之间架设一所述第一可变电阻器，通过调控电阻值的大小从而控制所述热电温 差发电晶片的输出电压放大和/或缩小并将其传输予所述运算放大器。
[0026] 请参考图3,图3为本发明第一实施例应用流程图。以下，本发明第一实施例将以 所述警示装置应用于摩托车排气管上为例加以说明，但并不以此为限。如图所示，首先，所 述热电温差发电晶片的高温接触片感测排气管表面的温度，所述热电温差发电晶片的低温 接触片感测空气的温度，接着所述热电温差发电晶片产生电流并输出电压，所述电压经过 所述第一可变电阻器后传输予所述运算放大器。与此同时，当所述热电温差发电晶片产生 电流时，其输出电压经过所述稳压器，所述稳压器将接收到的电压调节至稳压状态并输出 恒定稳压予所述运算放大器。所述运算放大器比对所述热电温差发电晶片的输出电压值是 否大于所述稳压器提供的恒定稳压值，若大于，则所述运算放大器将控制所述警报器的开 关开启以发出警示声音；若小于等于，则所述运算放大器不作动，即所述警报器的开关持关 闭状态。
[0027] [第二实施例] 请复参考图1，本发明第二实施例与第一实施例大致相同，不同的是，于本发明第二实 施例中，所述警示装置还包括一第二可变电阻器设于所述壳体内部并分别与所述稳压器以 及所述运算放大器电连接，用于通过改变电阻值的大小从而控制所述稳压器输出予所述运 算放大器的恒定电压发生波动，产生的多个波动值定义为波动电压区间，所述运算放大器 将从所述波动电压区间内获取一用以与所述热电温差发电晶片的输出电压值作比对的电 压值。所述第二可变电阻器与所述第一可变电阻器为相同结构，进一步地，所述波动电压区 间包括复数个电压值，于本发明第二实施例中，优选为包括第一电压值以及第二电压值，且 所述第一电压值可优选为大于所述第二电压值。
[0028] 具体而言，所述热电温差发电晶片的作用为感测温差以及产生电流，而于实际中， 可能会出现所述热电温差发电晶片的所述高温接触片所接触的物体温度与所述低温接触 片所接触的物体温度呈正比升降关系。例如，在温度较高的环境下，所述热电温差发电晶片 的所述高温接触片所接触的物体温度与所述低温接触片所接触的物体温度同为逐步上升 趋势，则其产生的温差就不会很明显，从而产生较小电压，以致所述运算放大器不控制所述 警报器的开关开启。或者，在温度较低的环境下，所述热电温差发电晶片的所述高温接触片 所接触的物体温度与所述低温接触片所接触的物体温度同为逐步下降趋势，如此也无法达 到使所述运算放大器很好地控制所述警报器的启闭状态。
[0029] 为了有效解决上述问题，在本发明第二实施例中，优选地，所述警示装置还包括一 第一温度传感器以及一第二温度传感器设于所述壳体内部，所述第一温度传感器分别与所 述热电温差发电晶片的所述高温接触片以及所述第一可变电阻器电连接，所述第二温度传 感器分别与所述热电温差发电晶片的所述低温接触片以及所述第一可变电阻器电连接。具 体地，所述第一温度传感器将感测所述高温接触片的温度，所述第二温度传感器将感测所 述低温接触片的温度。
[0030] 请参考图4,图4为本发明第二实施例应用流程图。本发明第二实施例将以所述警 示装置应用于婴儿奶瓶上为例加以说明，但并不以此为限。如图所示，首先，所述热电温差 发电晶片的高温接触片感测排气管表面的温度，所述热电温差发电晶片的低温接触片感测 空气的温度，接着所述热电温差发电晶片产生电流提供电力，所述第一温度传感器感测所 述高温接触片的温度，所述第二温度传感器感测所述低温接触片的温度，所述第一温度传 感器以及所述第二温度传感器的输出电压通过所述第一可变电阻器后传送予所述运算放 大器，所述运算放大器比对通过所述第一可变电阻器输出的所述第一温度传感器的电压值 是否大于所述第一电压值，若大于，则所述运算放大器将控制所述警报器的开关开启以发 出警示声音；若小于等于，则所述运算放大器接着比对通过所述第一可变电阻器输出的所 述第二温度传感器的电压值是否小于所述第二电压值，若小于，则所述运算放大器将控制 所述警报器的开关开启以发出警示声音；若大于，则所述运算放大器将不作动，即所述警报 器的开关持关闭状态。
[0031] 需要提及的是，在本发明第二实施例中，所述热电温差发电晶片依旧保持该有的 工作运行状态，即所述运算放大器既可以通过比对所述热电温差发电晶片的输出电压值与 所述稳压器提供的恒定稳压值以控制所述警报器的启闭状态，也可以通过比对所述第一温 度传感器的电压值与第一电压值的大小以及所述第二温度传感器的电压值与第二电压值 的大小以控制所述警报器的启闭状态，然，本发明不局限于此。
[0032] 本发明可实现以下优点： 借由本发明，可将警示装置壳体表面的热电温差发电晶片的高温接触片粘贴或固定于 温度较高的物体表面，当物体表面温度达到一定数值时，即两者温差达到一定程度时，设于 警示装置内部的运算放大器可比对出热电温差发电晶片的输出电压值大于稳压器提供的 恒定稳压值以控制警报器的开关开启，如此，可在两种物质温差过大而给自身或使用者带 来危害时发出警示予使用者，有效预防危害，给使用者生活带来一定的便利，且无需外接电 力设备即可运行，节省电力资源。
[0033] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应以所述要求的保护范围为准。
【权利要求】
1. 一种基于热电温差的警示装置，包括一壳体、热电温差发电晶片、稳压器、运算放大 器以及一警报器，其特征在于，所述热电温差发电晶片用于感测温差以及产生电流；所述稳 压器分别与所述热电温差发电晶片、运算放大器以及警报器电连接，用于将所述热电温差 发电晶片的输出电压调节至稳压状态并输出恒定稳压予所述运算放大器以及警报器；所述 运算放大器与所述热电温差发电晶片电连接，通过比对所述热电温差发电晶片的输出电压 值与所述稳压器提供的恒定稳压值以控制所述警报器的启闭状态。
2. 如权利要求1所述的一种基于热电温差的警示装置，其特征在于，所述热电温差发 电晶片包括低温接触片以及高温接触片分别固定于所述壳体表面，所述稳压器、运算放大 器以及警报器分别固定于所述壳体内部。
3. 如权利要求2所述的一种基于热电温差的警示装置，其特征在于，所述壳体表面开 有复数个第一通孔以及一第二通孔，所述复数个第一通孔用于散音，所述第二通孔作为所 述热电温差发电晶片与设于所述壳体内部器件的线路连接桥梁。
4. 如权利要求2所述的一种基于热电温差的警示装置，其特征在于，所述警示装置更 包括一散热片，夹设于所述壳体表面与所述热电温差发电晶片的所述高温接触片之间。
5. 如权利要求1所述的一种基于热电温差的警示装置，其特征在于，当所述运算放大 器比对出所述热电温差发电晶片的输出电压值大于所述稳压器提供的恒定稳压值时，将控 制所述警报器的开关开启以发出警示声音。
6. 如权利要求2所述的一种基于热电温差的警示装置，其特征在于，所述警示装置更 包括一第一可变电阻器设于所述壳体内部并分别与所述热电温差发电晶片以及所述运算 放大器电连接，用于通过改变电阻值的大小从而控制所述热电温差发电晶片的输出电压放 大和/或缩小并将其传输予所述运算放大器。
7. 如权利要求6所述的一种基于热电温差的警示装置，其特征在于，所述警示装置更 包括一第二可变电阻器设于所述壳体内部并分别与所述稳压器以及所述运算放大器电连 接，用于通过改变电阻值的大小从而控制所述稳压器输出予所述运算放大器的恒定电压发 生波动，产生的多个波动值定义为波动电压区间，所述运算放大器将从所述波动电压区间 内获取一用以与所述热电温差发电晶片的输出电压值作比对的电压值。
8. 如权利要求7所述的一种基于热电温差的警示装置，其特征在于，所述波动电压区 间包括第一电压值以及第二电压值。
9. 如权利要求8所述的一种基于热电温差的警示装置，其特征在于，所述警示装置更 包括一第一温度传感器设于所述壳体内部并分别与所述热电温差发电晶片的所述高温接 触片以及所述第一可变电阻器电连接，当所述运算放大器比对出通过所述第一可变电阻器 输出的所述第一温度传感器的电压值大于所述第一电压值时，将控制所述警报器的开关开 启以发出警示声音。
10. 如权利要求8所述的一种基于热电温差的警示装置，其特征在于，所述警示装置更 包括一第二温度传感器设于所述壳体内部并分别与所述热电温差发电晶片的所述低温接 触片以及所述第一可变电阻器电连接，当所述运算放大器比对出通过所述第一可变电阻器 输出的所述第二温度传感器的电压值小于所述第二电压值时，将控制所述警报器的开关开 启以发出警示声音。
【文档编号】G01K7/02GK104062021SQ201410139931
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】林俊佑, 陈育诚 申请人:苏州天鸣信息科技有限公司