一种加热器件及摄像机的制作方法

本实用新型涉及摄像机技术领域，特别是涉及一种加热器件及摄像机。

背景技术：

随着视频监控技术越来越普及，摄像机也被广泛地应用于各种环境中。摄像机中的很多器件通常是通过控制单元的控制来工作的。例如，当摄像机在低温环境中工作时，为保证摄像机各个零部件正常工作，通常需要在摄像机中安装加热器件，该加热器件包括加热元件，加热元件发热后可以加热各个零部件，这样摄像机的各个零部件可以工作于其支持的温度环境中，而摄像机中的加热器件是通过控制单元的控制来工作的。

由于摄像机中的加热器件通常需要通过控制单元来控制，所以摄像机中的加热器件一般与控制单元电连接，由控制单元控制加热器件工作。具体的，控制单元中存储有控制加热器件工作的程序，摄像机工作过程中，控制单元通过存储的程序控制加热器件工作。例如，温度传感器将感测到的环境温度发送给控制单元，控制单元通过存储的程序根据接收到的环境温度控制加热器件工作。

上述方案虽然可以控制摄像机的加热器件工作，但是由于上述方案中控制单元是通过其中存储的程序来控制加热器件工作的，而控制单元在运行中易受到各种电磁干扰，存在程序跑飞的风险，进而导致上述程序在执行过程中出错，使得控制单元无法正常工作。

综合以上可见，摄像机中采用由控制单元来控制工作的加热器件时，控制单元受电磁干扰会导致加热器件的工作可靠性低，从而导致摄像机的工作可靠性低。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种加热器件及摄像机，以提高加热器件的工作可靠性。

具体技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种加热器件，包括：第一热敏元件、第一开关、加热元件；

所述第一热敏元件的第一端用于与电源电连接，所述第一热敏元件的第二端与所述第一开关的输入端电连接；

所述第一开关的输出端与所述加热元件电连接。

可选的，所述第一开关为继电器或光耦。

可选的，在所述第一开关为光耦时，所述加热器件还包括：第一电阻；其中，

所述第一电阻的第一端用于与电源电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关的输出端的第一引脚电连接，所述第一电阻的第二端与所述加热元件的第一接线头电连接。

可选的，在所述第一开关为光耦时，所述加热器件还包括：电压转换元件；

所述电压转换元件的第一端用于与电源电连接，所述电压转换元件的第二端与所述第一开关的输入端的负极电连接；

所述第一热敏元件的第二端与所述第一开关的输入端的正极电连接。

可选的，所述加热器件还包括：第一分压元件、第二分压元件；

所述第一分压元件的第一端与所述第一开关的输入端的正极、所述第一热敏元件的第二端电连接，所述第一分压元件的第二端用于接地；

所述第二分压元件的第一端与所述第一开关的输入端的负极、所述电压转换元件的第二端电连接，所述第二分压元件的第二端用于接地。

可选的，在所述第一开关为继电器时，所述第一开关输出端的至少一对触头中的两个引脚短接。

可选的，在所述第一开关为继电器时，所述加热器件还包括：第二开关；

所述第二开关的输入端与所述第一热敏元件的第二端电连接，所述第二开关的输出端与所述第一开关输入端的第一引脚电连接；所述第一开关输入端的第二引脚用于与电源电连接。

可选的，所述第二开关为三极管；

所述第二开关的基极与所述第一热敏元件的第二端电连接，所述第二开关的集电极与所述第一开关输入端的第一引脚电连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种摄像机，包括第一方面任一项所述的加热器件。

本实用新型实施例提供的加热器件及摄像机，对于加热器件，由于其包括：第一热敏元件、第一开关、加热元件，第一热敏元件的第一端用于与电源电连接，第一热敏元件的第二端与第一开关的输入端电连接，第一开关的输出端与加热元件电连接，由于第一热敏元件可以根据环境温度改变输出电压，从而使第一开关在不同的电压下呈现不同的开闭状态，进而控制加热元件是否加热。本实用新型实施例提供的加热器件依靠自身包括的热敏元件来改变电路电压，进而实现工作过程的自控制，而无需依靠控制单元的控制来工作，使加热器件的工作可靠性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的加热器件的一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的图1示出的加热器件中第一开关为光耦时的一种电路图；

图3为本实用新型实施例提供的图1示出的加热器件中第一开光为继电器时的一种电路图；

图4为本实用新型实施例提供的摄像机的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了提高加热器件的工作可靠性，本实用新型实施例提供了一种加热器件及摄像机，其中，加热器件依靠自身包括的热敏元件来改变电路电压，进而实现工作过程的自控制，而无需依靠控制单元的控制来工作，使加热器件的工作可靠性更高、从而使摄像机的工作可靠性更高。

下面首先对本实用新型实施例所提供的一种加热器件进行介绍。

需要说明的是，本实用新型实施例所提供的加热器件可以应用于摄像机、照相机等图像采集设备中，也可以应用于计算机、移动终端等其他电子设备中。

如图1所示，本实用新型实施例提供的加热器件包括：第一热敏元件110、第一开关120、加热元件130；第一热敏元件110的第一端用于与电源电连接，第一热敏元件110的第二端与第一开关120的输入端电连接；第一开关120的输出端与加热元件130电连接。

上述第一热敏元件110可以是热敏电阻、热敏开关、热电偶、热电阻中的任一种，也可以是其他类型的热敏元件。其中，热敏电阻具有体积小、使用方便、稳定性好、过载能力强等优点，因此，在一种具体实施方式中，上述第一热敏元件110可以是热敏电阻，从而使加热器件的结构更紧凑、工作稳定性更好。

上述第一开关120可以是光耦、继电器、二级管、三极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(metaloxidesemiconductor，简称mos管)中的任一种，也可以是其他类型的开关。其中，光耦具有功耗低、体积小等优点，继电器具有控制量放大的优点。在一种具体实施方式中，当加热器件所需功率较小时，第一开关120可以是光耦，从而使加热器件体积更小、能耗更低；当加热器件所需功率较大时，第一开关120可以是继电器，从而使加热器的输出功率更大。

上述加热元件130是一种在通电状态下可以发热的元件。例如，加热元件130可以是电热线、电热板、电热盘、电热偶、电加热圈、云母发热片、陶瓷发热片、钨钼制品、硅碳棒、钼粉、钨条、电热丝、网带中的任一种，还可以是其他类型的加热元件。

本实用新型实施例提供的加热器件的第一热敏元件110的第一端用于与电源电连接，第二端与第一开关120的输入端电连接，第一开关120的输出端与加热元件130电连接，由于第一热敏元件110可以根据环境温度改变输出电压，从而使第一开关120在不同的电压下呈现不同的开闭状态，进而控制加热元件130是否加热。本实用新型实施例提供的加热器件无需依靠控制单元的控制来工作，使加热器件的工作可靠性更高。

在本实用新型实施例中，上述加热器件还可以包括加热元件座子160，加热元件座子160的输入端与第一开关120的输出端电连接，加热元件130与加热元件座子160的输出端电连接。即加热元件130通过安装在加热元件座子160上实现与加热元件座子160的输出端电连接。由于两芯座子的应用较普遍，且稳定性较高，因此，上述加热元件座子可以选择两芯座子。

在一种具体实施方式中，如图2所示，在第一开关120为光耦时，加热元件130的第一接线头与第一开关120的输出端的第一引脚4电连接，加热元件130的第一接线头用于与电源连接，加热元件130的第二接线头与第一开关120的输出端的第二引脚3电连接。其中，加热元件130包括第一接线头与第二接线头。第一开关120的输出端的第一引脚可以是第一开关120的输出端的任一个引脚。

在一种具体实施方式中，如图2所示，在第一开关120为光耦，且所述加热器件包括加热元件座子时，加热元件座子160的第一座芯与第一开关120的输出端的第一引脚4电连接，加热元件座子160的第一座芯用于与电源连接，加热元件座子160的第二座芯与第一开关120的输出端的第二引脚3电连接；加热元件130的第一接线头和第二接线头分别与加热元件座子160的第一座芯和第二座芯电连接。为接地保护，提高加热器件的安全性，加热元件座子160的第二座芯可以接地。

在一种具体实施方式中，如图2所示，在第一开关120为光耦，上述加热器件还可以包括：第一电阻140；其中，第一电阻140的第一端用于与电源电连接，第一电阻140的第二端与第一开关120的输出端的第一引脚4电连接，第一电阻140的第二端与加热元件130的第一接线头电连接。

第一电阻140的电阻值不小于第一预设阻值，其中，第一预设阻值可以根据对加热元件的实际工作功率的要求来确定，加热元件的实际工作功率越低，第一预设阻值设置的越大。例如，第一预设阻值可以是200～800欧姆中的任一阻值。

如图2所示，当设置第一电阻140后，加热元件130的实际工作功率为：

w＝r*(u/(r+rp42))²；

其中，w为加热元件的实际工作功率，r为加热元件130的电阻值，rp42为第一电阻的电阻值，u为用于与第一电阻140电连接的电源的电压。

由于加热元件130的电阻值通常较小，约为几十欧姆，此时，若不设置第一电阻140或第一电阻140的电阻值较小，就会导致流经加热元件130的电流较大，使加热元件130的实际工作功率较大，很难满足对加热器件小功率发热的要求，因此第一电阻140通常选择阻值为几百欧姆的电阻，从而使第一电阻140起到上拉电阻的作用，更好地满足对加热器件小功率发热的要求。

在一种具体实施方式中，如图2所示，在第一开关120为光耦时，所述加热器件还可以包括：电压转换元件150；电压转换元件150第一端用于与电源电连接，第二端与第一开关120的输入端的负极电连接；第一热敏元件110的第二端与第一开关120的输入端的正极电连接。

上述电压转换元件150可以是固定电阻、可调电阻、阻值固定的其他电器或元件，本实用新型实施例不具体限定。

在第一开关120为光耦时，上述第一开关120的输入端即第一开关120中发光器所在的一端。常用的光耦中的发光器通常为发光二极管，因此，当第一开关120中的发光器为发光二极管时，将电压转换元件150第一端用于与电源电连接，电压转换元件150第二端与第一开关120的输入端的负极电连接，第一热敏元件110的第二端与第一开关120的输入端的正极电连接，这样可以通过第一热敏元件110与电压转换元件150来确定第一开关120的输入端的正负极电压，通过输入端的正负极电压的变化，使第一开关120输出端的两个引脚呈导通或断开状态，从而实现加热元件130发热或不发热。

在第一开关120为光耦时，如图2所示，上述加热器件的具体工作原理是：当环境温度小于第一温度时，第一热敏元件110的阻值大于第一阻值，此时第一开关120的输入端正极的电压小于输入端负极的电压，此时第一开关120的输输出端的第一引脚4和第二引脚3不导通，加热元件座子160输出与电源电压相等的电压，可以给加热元件130供电，使加热元件130发热。上述第一阻值等于电压转换元件150的阻值。当环境温度不小于第一温度时，第一热敏元件110的阻值不大于第一阻值，此时第一开关120的输入端正极的电压不小于输入端负极的电压，此时第一开关120的输出端的第一引脚4和第二引脚3导通，加热元件座子160无电压输出，无法给加热元件130供电，加热元件130不发热。电压转换元件150的阻值可以根据零部件能正常工作的最低温度、第一热敏元件110的温度系数等来确定，本实用新型实施例不具体限定。

在一种实施方式中，所述加热器件还可以包括：第一分压元件170、第二分压元件180；第一分压元件170的第一端与第一开关120的输入端的正极、第一热敏元件110的第二端电连接，第一分压元件170的第二端用于接地；第二分压元件180的第一端与第一开关120的输入端的负极、电压转换元件150的第二端电连接，第二分压元件180的第二端用于接地。

通过设置第一分压元件170和第二分压元件180可以使得加热器件中的电压分配更合理，将第一分压元件170的第二端和第二分压元件180的第二端用于接地，可以进一步提高加热器件的安全性。

在一种实施方式中，在第一开关120为继电器时，可以将第一开关120输出端的至少一对触头中的两个引脚短接。如图3所示，可以将第一开关120输出端的引脚8和引脚5短接，引脚4和引脚9短接。这样可以增加第一开关120输出端电流的回流路径，使得加热器件的输出功率更大。为提高安全想，可以将第一开关120输出端的任一对触头中的两个引脚接地。

在本实用新型实施例中，如图3所示，在第一开关120为继电器时，第一开关120的输出端用于与电源连接。

在一种实施方式中，如图3所示，在第一开关120为继电器时，所述器件还可以包括：第二开关190；第二开关190的输入端与第一热敏元件110的第二端电连接，第二开关190的输出端与第一开关120输入端的第一引脚12电连接，第一开关120输入端的第二引脚1用于与电源电连接。其中，第一开关120输入端的第一引脚12可以是第一开关120输入端的一对触头中的任一引脚，第一开关120输入端的第二引脚1是第一开关120输入端的一对触头中不同于第一开关120输入端的第一引脚12的另一个引脚。

通过在第一开关120与第一热敏元件110之间设置第二开关190，可以通过第二开关190来控制第一开关120是否通电，通过双开关设置，使加热器件的工作可靠性更高。

第二开关190可以是三极管或mos管等晶体管类开关。其中，三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量，具有电流放大的作用，更适合于功率较大的加热器件，因此，在一种具体实施方式中，为更好地适应加热器件高功率的要求，如图3所示，上述第二开关190可以是三极管，当第二开关190为三极管时，第二开关190的基极与第一热敏元件110的第二端电连接，第二开关190的集电极与第一开关120输入端的第一引脚12电连接。

在第一开关120为继电器时，为减小第一开关120的输入电压，使电路结构更合理，如图3所示，所述加热器件还可以包括：第四分压元件1100和第五分压元件1110，其中，第四分压元件1100第一端用于与电源连接，第四分压元件1100第二端与第五分压元件1110第一端电连接，第五分压元件1110第二端与第一热敏元件120第一端电连接。其中，可以将第一热敏元件120、第四分压元件1100和第五分压元件1110组成的电路称为分压电路。

在第一开关120为继电器，且加热器件包括第二开关190时，为减小第二开关190的电流，减少第二开关190的过流损伤，如图3所示，所述加热器件还可以包括：限流电阻1120，限流电阻1120第一端与第一热敏元件120第二端电连接，限流电阻1120第二端与第二开关190输入端电连接。

为提升输入第一开关120的电压的平滑性，可以在第一开关120输入端的两个引脚件电连接第一滤波电容1130。为提升第一开120关输出的电压的平滑性，加热器件还可以包括第二滤波电容1140，第二滤波电容1140一端与第一开关120输出端电连接，另一端用于接地。

在第一开关120为继电器时，如图3所示，上述加热器件的具体工作原理是：当环境温度小于第二温度时，第二开关190基级电压大于等于第一电压，第一电压为第二开关190的集电极与发射极导通的最小电压，即只要第二开关190的基极电压大于等于第一电压，第二开关190的发射极和集电极导通，则第二开关190的集电极为低电平，第一开关120的第一引脚12也为低电平，第二开关190工作，对外输出电压给加热元件座子160，从而控制加热元件130发热，该加热元件座子160输出的电压与第一开关120输出端连接的电源的电压u1相等，加热器输出功率为w＝u12/r，r为加热元件130的等效电阻，实际加热器件的功率可以精确控制在瓦级别，更适合大功率的加热。当环境温度不小于第二温度时，第二开关190的基极电压小于第一电压，第二开关190的发射极和集电极不导通，第一开关120的第一引脚12相当于悬空状态，第一开关120不工作，加热元件座子160电压为0，加热器件不工作。

与上述加热器件相对应，本实用新型实施例还提供了一种摄像机，包括上述任一项所述的加热器件。本实用新型实施例提供的摄像机中的加热器件依靠自身包括的热敏元件来改变电路电压，进而实现工作过程的自控制，而无需依靠控制单元的控制来工作，使器件的工作可靠性更高、从而使摄像机的工作可靠性更高。

本实用新型实施例还提供了一种摄像机，如图4所示，该摄像机包括：上述任一项所述的加热器件100、平台最小系统200、硬件系统300和电源系统400；电源系统400为加热器件100和硬件系统300供电，平台最小系统200控制硬件系统300。

上述平台最小系统300是指软件最小系统，是能使摄像机开机或运行的最基本的软件环境。如图4所示，硬件系统300可以包括sensor板(前端板接口)、rj45(phy芯片)、音频电路、报警电路、电动镜头(电机驱动模块)、温度传感器、rs485芯片等硬件，硬件系统300还可以包括其他硬件。

如图4所示，电源系统400可以包括直流电源(具体见图4中dc12v)、交流电源(具体见图4中ac24v)和基于局域网的供电系统(poweroverethernet，简称poe)中的至少一种。当电源系统400包括交流电源和/或poe时，电源系统400还可以包括宽压转换变化器，宽压转换变化器具体可以是40170芯片或其他宽压转换芯片，宽压转换变化器用于将交流电源和/或poe输出的电压转换为加热器件100所需的电压。当电源系统400包括交流电源时，电源系统400还可以包括整流桥，整流桥输入端与交流电源输出端电连接，整流桥输出端与宽压转换变化器输入端电连接，用于将交流电源输出的交流电转换为直流电。当电源系统400包括多个电源时，可以更好地满足不同用户的需求。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。