专利名称：一种水族箱双向温度控制系统的制作方法
技术领域：
一种水族箱双向温度控制系统
技术领域：
本实用新型涉及一种自动控制系统，特别是一种水族箱双向温度控制系统。
背景技术：
目前，很多家庭都有习惯在客厅摆放鱼缸，并放养一些观赏鱼，尤其是热带鱼由于 其五颜六色的色彩而深受广大消费者喜爱，然而，热带鱼对其生活的水温有严格要求，水温 稍有不适都会影响其正常生活。因此，为了热带鱼能有一个合适的生活环境，经常在鱼缸内 都放置有温度控制器以调节其水温。常见的温度控制器有双金属片式温控器(例如中国专利CN 2101835和 CN2181706)和用热敏电阻测温的电子式温控器，当温度低于一定值时用电阻式电热管进行 自动加热。这种温控器是一种正向调整温控器，用在环境温度低于设定温度值时的温度控 制，当环境温度高于设定温度值时，这种温度控制器不能降低温度，也就失去其使用价值。 夏季或在高温地区，在观赏鱼养殖中，常常因为温度过高使观赏鱼不能正常生长，甚至造成 观赏鱼成批死亡的情况常有发生，特别在养殖一些高档观赏鱼时，损失不可小看。因此，对温度进行负向调整就非常必要，而目前常见的水族箱温度控制器不具有 双向温度控制功能。鉴于以上问题，实有必要提供一种可以解决上述问题的水族箱温度控制器。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水族箱双向温度控制系统，无论环境 温度高于设定温度或低于设定温度均可自动控制，使水族箱温度恒定在设定范围。为实现上述目的，本实用新型提供了一种水族箱双向温度控制系统，包括电源 (Pl)、热敏电阻(Rtl)、正向温度起始点调整电位器(Wl)、温差设定调整电位器(W2)、正向 温度控制电路、负向温度控制电路，以及半导体制冷片(附)，其中，所述热敏电阻(Rtl)和 正向温度起始点调整电位器(《1)串联且并联在电源(Pl)两端，所述正向温度控制电路与 电源(Pl)正极相连，所述负向温度控制电路与电源(Pl)的负极相连，所述半导体制冷片 (Ni)与正向温度控制电路和负向温度控制电路相连。优选地，所述正向温度控制电路包括正向温度控制电压比较器(ICl-I)、继电器 (Jl)、三极管(Ql)，所述正向温度控制电压比较器(ICl-I)的负极与电源(Pl)正极相连。优选地，述负向温度控制电路包括负向温度控制电压比较器(IC1-2)、继电器 (J2)、三极管(Q2)，所述负向温度控制电压比较器(IC1-2)的正极与电源(Pl)负极相连。优选地，所述继电器(Jl)与三极管(Ql)串联且自正向温度控制电压比较器 (ICl-I)的输出端引出，所述继电器(J2)与三极管(Q2)串联且自负向温度控制电压比较器 (IC1-2)的输出端引出。优选地，所述继电器(J1，J2)均包括与半导体制冷片(Ni)的正极相连的常开触点 和与半导体制冷片(Ni)的负极相连的常闭触点。[0012]与现有技术相比，本实用新型水族箱温度控制器至少具有以下优点由于正向温 度控制电路和负向温度控制电路均与半导体制冷片相连，因此，当正向温度控制电路和负 向温度控制电路分别导通时，所述半导体制冷片上通过的电流极性是相反的，如此，促使半 导体制冷片进行制热或者制冷，从而调整水族箱内的温度。
图1是本实用新型电子温度控制系统的电路图；图2是本实用新型冷热交换水循环系统示意图；图3是本实用新型的控制面板示意图。在上述附图中，各元件与其对应的标号如下Pl电源模块BXl保险Rtl热敏电阻ICl电压比较器Wl正向温度起始点调整电位器W2温度设定调整电位器Q1，Q2 三极管J1，J2，J3 继电器附半导体制冷片DJl冷热交换水循环水泵Fl散热(冷)风扇D6电源指示灯D7制热指示灯D8制冷指示灯2散热(冷)器4水管5传热块6保温7 螺钉
具体实施方式请参阅图1所示，本实用新型水族箱双向温度控制系统包括电子温度控制系统和 冷热交换水循环系统两部分。请参阅图1所示，电子温度控制系统主要包括电源P1、热敏电阻Rtl、正向温度起 始点调整电位器《1、温度设定调整电位器《2、电压比较器IC1、三极管Q1、Q2、半导体制冷片 Ni、散热(冷)风扇F1，以及继电器J1、J2、J3。电源P1，根据需要，可以选择变压器降压方式，也可以选择开关电源降压方式，并 将220V的交流电源经过降压、整流，经由保险BXl提供给整个控制电路的工作电源。热敏电阻Rtl，与电源Pl负极相连，且采用负温度系统，即热敏电阻Rtl随着温度 的升高而阻值下降，其是测量温度的传感器，用来传递温度信息。电压比较器IC1，是整个电路的核心，输出方式是开路式，包括正向温度控制电压 比较器ICl-I和负向温度控制电压比较器IC1-2。12V的电源经由R2限流，Dl稳压，而提 供给正向温度控制电压比较器ICl-I的2端和负向温度控制电压比较器IC1-2的5端，作 为电压比较器的基准电压。正向温度起始点调整电位器wl，经由电阻Rl与电源Pl的正极相连，安装在带有 一定温度范围刻度(例如20°C 30°C)的面板上，用来设定需要恒定的起始控制点温度值 tl°C。温差设定调整电位器w2，经电阻R3与电源Pl的负极相连，安装在带有一定温度范围刻度(例如0°C 2°C)的面板上，用来设定正向温度起始点与负向温度起始点两点之间 的温差值At。12V的电源经由电阻R1、正向温度起始点调整电位器wl、热敏电阻Rtl分压，并给正向温度控制电压比较器ICl-I的3端、负向温度控制电压比较器IC1-2的6端提供控制 输入信号。正向温度控制电压比较器ICl-I的输出端1分别接电阻R5、三极管Q1，继电器Jl 与三极管Ql串联，从而藉由三极管Ql的饱和或断开来控制继电器Jl的吸合或断开，做正 向温度的控制；负向温度控制电压比较器IC1-2的输出端7分别接电阻R4、三极管Q2，继电 器J2与三极管Q2串联，从而藉由三极管Q2的饱和或断开来控制继电器J2的吸合或断开， 做负向温度的控制。半导体制冷片Ni，变换其电源极性可以在制冷和制热模式之间进行转换，例如，当 电源Pi的正极与半导体制冷片m的正极相连，电源PI的负极与半导体制冷片m的负极 相连时，半导体制冷片m呈制热状态；反之，当电源Pi的正极与半导体制冷片m的负极相 连，电源Pi的负极与半导体制冷片m的正极相连时，半导体制冷片m呈制冷状态。为了配合上述电子温度控制系统，上述电路还包括有散热(冷)风扇Fl和多个指 示灯，即电源指示灯D6，制热指示灯D7，和制冷指示灯D8。请结合图2所示，冷热交换水循环系统，包括与继电器J3相连并被其控制的循环 水泵DJ1、通过胶管与前述循环水泵DJl相连的水管4、藉由螺钉7与散热(冷)风扇Fl相 连的散热(冷)器2，以及通过螺钉7与散热(冷)器2连接的传温块5，其中，前述半导体 制冷(热)片W位于散热(冷)器2与传温块5之间，水管4贯穿传温块5。上述电子温度控制系统与冷热交换循环系统一起安装在一个有控制面板的控制 盒内，并封闭在合适的容器内，置于水族箱水下适当位置，控制面板如图3所示，其上安装 有正向温度起始点调整电位器《1、温差设定调整电位器《2、电源开关K1、保险BX1，以及指 示灯 D6、D7、D8。下面介绍本实用新型温度控制系统的控制过程首先，手动调整正向温度起始点调整电位器wl，设定需要控制温度的起始控制点， 即正向温度起点trc，同时，调整温差设定调整电位器W2，设定正向温度起始点和负向温 度起始点之间的温差Δ t °C，S卩允许水族箱温度波动的范围。接着，接通开关Kl，220V电源接通，电源模块Pl输出12V直流供给电路相关部分， 指示灯D6亮。此时，如果水族箱温度低于正向温度起始点tl°C，则电路工作在正向温度控制 状态，此时，正向温度控制电压比较器ICl-I的端3由电阻R1、正向温度起始点调整电位 器wl、热敏电阻Rtl提供的分压值大于电压基准端2电压值，即正向温度控制电压比较器 ICl-I的正输入端大于负输入端，正向温度控制电压比较器ICl-I的输出为开路，上拉电阻 R5提供高电平，三极管Ql饱和导通，继电器Jl吸合，且继电器Jl的常开触点Jl-I闭合， 常闭触电1-2断开，如此，电源Pl的正极经继电器Jl的常开触点Jl-I加在半导体制冷片 Nl的正极端，电源Pl的负极经继电器J2的常闭触点J2-1加在半导体制冷片m的负极端， 故，半导体制冷片m开始制热，同时，制热指示灯D7亮，电源Pl的正极通过二极管D3的供 电，散热(冷)风扇F1、继电器J3工作，同时，继电器J3的常开触点J3-1闭合，并促使循环水泵DJl工作，水族箱内温度开始上升，随着水族箱内温度的升高，电阻Rtl阻值逐渐减小；当水族箱温度达到并正向温度起始点tl°C时，因热敏电阻Rtl阻值减小，正向温度控制 电压比较器ICl-I的端3分压值小于电压基准端2电压值，正向温度控制电压比较器ICl-I 的输出端为内部饱和导通接地，三极管Ql截止，继电器Jl断开，半导体制冷片W断电停止 加热，制热指示灯D7灭，散热(冷)风扇F1、继电器J3、循环水泵DJl同时停止工作。环境 温度使水族箱温度再次降低至tl°C时，重复上述过程，直至温度被恒定在tl°C。如果水族箱内的温度高于设定的正向温度起始点tl°C与允许水族箱温度波动的 温度之和(即trc+At°c)时，电路工作在负向温度控制状态，此时，负向温度控制电压比 较器IC1-2的端6由电阻R1、正向温度控制电位器wl、热敏电阻Rtl提供的的分压值小于 电压基准端5电压值，即负向温度控制电压比较器IC1-2的负输入端小于正输入端，负向温 度控制电压比较器IC1-2的输出为开路，上拉电阻R4提供高电平，三极管Q2饱和导通，继 电器J2吸合，同时，继电器J2的常闭触点J2-1断开，常开触点J2-2闭合，电源Pl的正极 经继电器Jl的常闭触点J1-2加在半导体制冷片m的负端，电源Pl的负极经继电器J2的 常开触点J2-2加在m的正端，m开始制冷，同时，制冷指示灯D8亮，电源Pl的正极通过 二极管D4的供电，散热(冷)风扇F1、继电器J3工作，同时，继电器J3的常开触点J3-1闭 合，并促使循环水泵DJl工作，水族箱内温度开始下降，电阻Rtl阻值逐渐增大；当水族箱温 度降到并低于水族箱允许波动的最大温度tl°C +At°C时，因热敏电阻Rtl阻值的增大，负 向温度控制电压比较器IC1-2的端6分压值大于电压基准端5电压值，负向温度控制电压 比较器IC1-2的输出端为内部饱和导通接地，三极管Q2截止，继电器J2断开，半导体制冷 片附断电停止制冷，制冷指示灯D8灭，散热(冷)风扇F1、继电器J3、循环水泵DJl同时 停止工作。环境温度使水族箱温度再次升高至tl°C +At°C时，重复上述过程，直至温度被 恒定在 tl°C +At°C。如果水族箱温度高于tl°C而低于(trc + Δ t°C)时，控制系统处于停止工作状态。由以上可知，当水族箱温度低于tl°C时，制热电路工作，高于tl°C +t°C时，制冷电 路工作，因此，无论水族箱的温度低于tl°C或高于trc +t°C，都能保证水族箱温度恒定在 11 °C + Δ tt °c范围内，从而可以提供合适的温度供观赏鱼生存。以上所述仅为实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普 通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换， 均为本实用新型的权利要求所涵盖。
权利要求一种水族箱双向温度控制系统，其特征在于包括电源(P1)、热敏电阻(Rt1)、正向温度起始点调整电位器(w1)、温差设定调整电位器(w2)、正向温度控制电路、负向温度控制电路，以及半导体制冷片(N1)，其中，所述热敏电阻(Rt1)和正向温度起始点调整电位器(w1)串联且并联在电源(P1)两端，所述正向温度控制电路与电源(P1)正极相连，所述负向温度控制电路与电源(P1)的负极相连，所述半导体制冷片(N1)与正向温度控制电路和负向温度控制电路相连。
2.如权利要求1所述的水族箱双向温度控制系统，其特征在于所述正向温度控制电 路包括正向温度控制电压比较器(IC1-1)、继电器(J1)、三极管(Q1)，所述正向温度控制电 压比较器(IC1-1)的负极与电源正极相连。
3.如权利要求2所述的水族箱双向温度控制系统，其特征在于所述负向温度控制电 路包括负向温度控制电压比较器(IC1-2)、继电器(J2)、三极管(Q2)，所述负向温度控制电 压比较器(IC1-2)的正极与电源负极相连。
4.如权利要求3所述的水族箱双向温度控制系统，其特征在于所述继电器(J1)与三 极管(Q1)串联且自正向温度控制电压比较器(IC1-1)的输出端引出，所述继电器(J2)与 三极管(Q2)串联且自负向温度控制电压比较器(IC1-2)的输出端引出。
5.如权利要求4所述的水族箱双向温度控制系统，其特征在于所述继电器(J1)和继 电器(J2)均包括与半导体制冷片(N1)的正极相连的常开触点和与半导体制冷片(N1)的 负极相连的常闭触点。
专利摘要本实用新型提供了一种水族箱双向温度控制系统，包括电源(P1)、热敏电阻(Rt1)、正向温度起始点调整电位器(w1)、温差设定调整电位器(w2)、正向温度控制电路、负向温度控制电路，以及半导体制冷片(N1)，其中，所述热敏电阻(Rt1)和正向温度起始点调整电位器(w1)串联且并联在电源(P1)两端，所述正向温度控制电路与电源(P1)正极相连，所述负向温度控制电路与电源(P1)的负极相连，所述半导体制冷片(N1)与正向温度控制电路和负向温度控制电路相连，如此，该系统可以藉由正向温度控制电路和负向温度控制电路来改变半导体制冷片(N1)的电流极性，从而调整水族箱的温度，使其处于设定的范围之内。
文档编号G05D23/24GK201562183SQ20092024554
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月1日 优先权日2009年12月1日
发明者刘俊生, 刘安军, 周明贵, 张 浩, 贺炜 申请人:陕西科技大学