专利名称：定温定时报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种定温定时报警器，特别是一种能定温定时的报警器。
我们在厨房的火炉上蒸、煮食物，有这样两种情况一是忘了火炉上蒸煮的食物，而导致水烧干或食物烧糊；尤其是在烧开水和煮食物时，煮沸后有可能将煤气火淋灭，带来一定的事故隐患；在使用高压锅和蒸煮的时间要求严格掌握时，这个问题就显得更加突出，另一种情况是担心上述情况的发生，只好在蒸煮这段时间内经常去察看。以上问题对于现代厨具，如微波炉、电饭煲等，已得到了较好的解决，但对于传统炊具而言，除了时刻注意火炉上烧的水或煮的食物，目前基本上没有好的解决办法。
本实用新型目的在于提供一种外形美观，坚固结实，使用方便，具有到达指定温度自动报警且自动启动相对定时器，到达定时时刻再次自动报警的报警器。
本实用新型是用如下方式实现的定温定时报警器是由传感器TS经放大器A1放大输出构成检测电路10输出至比较电路12；比较电路12由参考电源IC12并接电位器分压接比较器A2构成；从比较电路12输出信号分别控制时基电路14、显示电路18、定时电路17、蜂鸣电路13；时基电路14由分频器IC1和双D触发器IC2a构成。它产生的秒脉冲信号输出至由计数器IC4和IC5构成的分脉冲形成电路15进行60分频后输出1分钟时基信号至定时电路17；时基电路14输出四种频率脉冲信号分别至显示电路18、蜂鸣电路13构成显示公共信号和形成各种音调蜂鸣信号；定时电路17由计数器IC6和IC7及BCD数码开关构成；由定时电路17输出至显示电路18的译码/驱动器IC8和IC9及液晶显示器LCD；蜂鸣电路13由触发器IC3a和IC3b分别接收比较电路12和定时电路17输出的信号，产生脉冲信号输出控制与非门接收时基电路14的频率脉冲信号调制合成不同声调的报警信号驱动蜂鸣器BZ。触发器IC3b输出端上接有光电合器IC10输出控制火源。比较电路12的电位器有两个，经转换开关K1接至比较器A2输入端，定时电路17经转换开关K2分别接电源和比较电路12的输出端。
本实用新型定温定时报警器的优点在于由于采用温度传感器直接测量炊具的温度，结合选择合适的温度参考，可实现炊具内水温到达临界烧沸前报警，杜绝因水溢出可能将煤气火熄灭，造成可燃性气体外泄的事故隐患，由于在水烧沸后自动启动一个定时器，既可保证食物加工所要求的质量，又让操作者省去时刻要操心的麻烦，同时还可节约能源，由于可以将定温定时报警器设置成人工启动的报警器，可满足于不适合用温控启动，而需要相对定时报警的场合，由于采用灵活放置在炊具盖顶的结构和采用数字开关定时值输入方法，使得本发明的使用非常灵活方便，实为一理想的定温定时报警器，解决了日常生活中一个很大的不方便。
图1是本实用新型的电路方框图图2是本实用新型的电路原理图图3是本实用新型的结构方案示意图之一图4是本实用新型的结构方案示意图之二
以下结合附图对本实用新型作进一步详细介绍如图3和图4所示，本实用新型由装在报警器支撑脚底，接触到炊具盖顶面的检测电路10的温度传感器TS和定时报警器盒20内的电路所构成，通过定时电路17的BCD数码开关，将预定容器内水烧开后继续蒸煮的时间置入控制电路，由显示电路18显示所置入的时间，根据使用炊具类型，由比较电路12选择合适的参考温度，然后将报警器盒20或传感TS置于炊具顶上，由于炊具内的温度升高到水烧开时，炊具盖的温度也连续升高到一定高度，温度传感器TS实时测得容器盖的温度，当测量到盖顶的温度超过所选参考值时，比较电路12发出水开信号，使蜂鸣电路13发出低频长间隔的报警声，同时允许由时基电路14与分钟脉冲形成电路15产生的分钟脉冲进入可预制定时电路17，显示电路18实时显示定时时间减少后剩余的时间，当到达定时时刻时，定时电路17控制蜂鸣电路13发出较高频率，间隔较密，持续时间较长的报警声，当操作者将炊具从热源移开或将报警器从炊具盖顶上拿下后，传感器检测到的温度值将下降，直到低于设定的参考值以后，整个电路返回起始工作状态，此外在设定好定时值以后，通过定时电路17内的自动/人工启动转换开关K2，可手动启动定时电路17，定时时刻到达后，将发出警报信号完成一相对定时器功能。
如图1、图2所示检测电路10由温度传感器TS(镍铬热电偶)和放大器A1(1/4LM324四运算放大器)等组成，当温度传感器TS置于热源(如炊具盖上)时，其输出电压正比于热源温度，此电压经放大器A1同相比例放大后输出到比较电路12的延迟式比较器A2(1/4LM324)的反相端，与参考电压作比较，其中电阻R3、W3决定放大倍数，二极管D1、D2为输入保护二极管，C3为防干扰电容器。
比较电路12，由R6、IC12(LM336参考电源)、电位器W1、W2、比较器A2和开关K1组成，稳压集成电路IC12形成的稳定参考电压提给电位器W1、W2，其中W1选择普通非压力炊具内水烧开时的盖顶温度所对应的传感器TS经放大后的等效输出。W2选择压力锅减压阀刚开始冒气盖顶温度的TS等效输出。当开关K1接通a时，即选择压力锅，将W1的输出加到放大器A2的反相端，当K1接通b时，即选择普通炊具，输出W2的参考值。
比较电路12的放大器A2将温度传感器TS实时测量值与选择的参考值作比较，当实时值低于参考值时，比较器A2输出低压平，后续电路不动作。当测量值大于参考值时，比较器A2输出高电平，启动后续电路动作。R4为比较器A2输入端保护电阻，电容C1为滤波电容。当人工启动自动启动定时器选择开关K2接通C端，即处于自动启动状态，则比较器A2输出的低电平翻转高电平信号，加到如下四个电路，时基电路14、显示电路18、定时电路17和蜂鸣电路13控制其电路开关。其中一路加到二输入与非门B1(B1-B4均为1/4CD4011)允许B1输出从时基电路14加来的1秒时基信号。另一路加到二输入与非门B2，允许时基电路14输出的1/64秒的振荡信号经B2反相后加到显示电路18的液晶显示器LCD2的小数点显示器，使小数点显示，表明定时电路17被启动。第三路加到蜂鸣电路13的IC3a(1/2CD4538双可再触发单稳态触发器)单脉冲形成电路的正触发输入端，使IC3a输出一个10秒宽度的正脉冲信号加到与门B5(B5、B6均为1/3CD4073)。允许B5输出由时基电路14输出的1秒信号调制的512Hz低频信号，经D3(D3、D4均为IN4148硅开关二极管)加到反相器B4和蜂鸣电路BZ，使BZ发出长间隔的低频音响，提醒用户水已经烧开。第四路输出经与非门B3反相后加到IC6、IC7(CD4029BCD十进制计数器)的1脚，将减计器IC6、IC7由置数状态转入减计数状态。当开关K2接通d端时，直接将高电平加到上述电路，即人工启动定时器，上述四路输出相同。电路中的R5用于防止开关切换时产生的CMOS电路输入端悬空问题，C2为滤波电容。
时基电路14由IC1(CD4060B14级分频器)和IC2a(1/2CD4013双D触发器)构成。其中由Cs、Ct、Rs、Rt和晶体CRY以及IC1的10脚和11脚内的反相器构成晶体振荡器，产生32768Hz的标准信号，从各种级数分频器输出64、512和1024Hz的信号，分别加到蜂鸣电路13形成各种音调的蜂鸣信号和显示电路18作为LCD液晶显示器的公共信号，最后经14级分频后从3脚输出1/2秒的时基信号。此信号一路加到蜂鸣电路13。另一路加到IC2a，从IC2a的1脚输出的1脉冲信号加到B1，由于比较电路12已加来高电平信号，故B1可输出秒脉冲信号到分脉形成电路15。
分脉冲形成电路15由IC4和IC5构成，均为CD4017十进制计数器，其中IC5接成6进制，所以IC5的1脚输出实质是对IC4的14脚输入的秒脉冲进行60分频，故其输出为1分钟时基信号，加到定时电路17。
定时电路17由IC6和IC7(均为CD4029BCD十进制计数器)，构成，均接成十进制减计数器，共同组成99减计数器，当传感器TS测得的温度低于设定参考温度，比较器A2输出为低电平时，B3输出高电平加到IC6、7的1脚，使其处于置数状态，此时根据蒸煮食物需要的时间，通过按动定时电路17的两位BCD数码开关(BCD1、2)，选择1-99分钟的预定定时时间值。此两位BCD码将通过IC6、IC7直接加到显示电路18显示出来，但此时右下角的圆点不显示，表示此时为定时时间置入状态。当TS测得的温度高于参考温度值时，或通过K2手动启动定时器时，B3输出翻转为低电平，使IC6,IC7进入计数状态，随着分脉冲形成电路15输出分脉冲，IC6、IC7构成的两位十进制减计数器作减计数，其状态值通过显示电路18实时显示，直到减小到零，当定时电路17减到零时，表示定时时刻到，IC6的7脚输出由高电平变成低电平，加到蜂鸣电路13的IC3b的11脚，IC3b设成下降沿触发的单脉冲形成电路，产生20秒宽的定时脉冲，通过与水开报警信号相似的电路处理，产生较高音调(1024Hz)，较急促的报警声，提醒用户食物已煮好。在定时时间到以后，由于减计数器为99循环减计数器，此时显示值又将从99开始往下减。
显示电路18由IC8、9(CD4543液晶显示译码/驱动器)和两位液晶显示器LCD1、2构成，从时基电路14的IC1的13脚加来的64Hz信号作液晶显示器的公共端信号，显示电路18实时将定时电路17的剩余时间显示出来，其中右下角的小圆点显示时，表明电路已进入定时状态。
蜂鸣电路13由蜂鸣器BZ，与非门B4-B6,D3-D4,IC3a和IC3b等构成，通过IC3a、IC3b分别产生不同宽度的定时脉冲，最后由D3-D4和R7将二路报警信号合成成一路报警信号，通过B4驱动蜂鸣器BZ形成需要的报警声。为了能人工停止报警声，按下AN即可将二个定时脉冲形成电路复位，蜂鸣器立即停止鸣叫。光电耦合器IC10和电阻R8，构成定时时刻到达后的控制信号光耦隔离输出电路，用于扩展此定时器的功能，和电磁阀配合可实现热源的自动控制。电路中CX1(CX2)和RX1(RX2)为单脉冲定时元件，R9为复位端的上拉电阻。
图3所示为本实用新型的一种一体化结构，结构较紧凑，使用方便，结实耐用。但由于整体位于炊具盖上，环境温度较高，对电路元件及隔热措施要求高，故成本较高。图4所示为电路与传感器分离结构，仅将传感器置于炊具盖顶上，通过高温导线与控制电路相连，对电路要求低，易于加工，且容易实现对热源的控制。
本实用新型定温定时报警器，能方便地实现传统炊具的加工时间定时，既可保证食物加工的质量，又节约了能源，同时使人们在使用传统炊具时能放心、方便地使用，是一种理想的小家电产品。
权利要求1．一种定温定时报警器，其特征是由传感器TS经放大器A1放大输出构成检测电路(10)输出至比较电路(12)；比较电路(12)由参考电源IC12并接电位器分压接比较器A2构成；从比较电路(12)输出信号分别控制时基电路(14)、显示电路(18)、定时电路(17)、蜂鸣电路(13)；时基电路(14)由分频器IC1和双D触发器IC2a构成，它产生的秒脉冲信号输入至由计数器IC4和IC5构成的分脉冲形成电路(15)进行60分频后输出1分钟时基信号至定时电路(17)；时基电路(14)输出四种频率脉冲信号分别至显示电路(18)和蜂鸣电路(13)构成显示公共信号和形成各种音调蜂鸣信号；定时电路(17)由计数器IC6和IC7及BCD数码开关构成；由定时电路(17)输出至显示电路(18)的译码/驱动器IC8和IC9及液晶显示器LCD；蜂鸣电路(13)由触发器IC3a和IC3b分别接收比较电路(12)和定时电路(17)输出的信号，产生脉冲信号输出控制与非门接收时基电路(14)频率脉冲信号调制合成不同声调的报警信号驱动蜂鸣器BZ。
2．根据权利要求1所述定温定时报警器，其特征在于触发器IC3b输出端上接有光电耦合器IC10输出控制火源。
3．根据权利要求1所述定温定时报警器，其特征在于比较电路(12)的电位器有两个，经转换开关K1接至比较器A2输入端，定时电路(17)经转换开关K2分别接电源和比较电路(12)的输出端。
专利摘要本实用新型涉及一种定温定时报警器,它解决了用传统炊具烹调过程中自动定时报警和其它类似情况下的自动报警。它是由温度检测电路,输入至比较电路由比较电路输出分别控制时基电路、显示电路、定时电路、蜂鸣电路的开关;时基电路产生的各种频率信号至定时电路和蜂鸣电路,由定时电路输出至显示电路,蜂鸣电路通过接收比较电路和定时电路信号控制各种频率脉冲信号调制合成不同声调的报警信号驱动蜂鸣器。它具有操作方便,能实现炊具选择和人工自动选择,是一种较理想的家用炊具报警器。
文档编号G01K7/00GK2324539SQ98230160
公开日1999年6月16日 申请日期1998年2月13日 优先权日1998年2月13日
发明者赵少波 申请人:赵少波