專利名稱：：電子自動保溫箱的制作方法
技術領域：
：本實用新型屬于家用電器設備技術，具體涉及一種供普通居民家居生活保溫與加熱飯菜等用的電子自動保溫箱。
背景技術：
：目前，人們生活中對食品等進行保溫加熱主要是采用爐火或微波爐，爐火保溫需人工且反復操作很不方便又不易掌握溫度；微波爐不能加熱金屬器具，換置容器帶來不便且老人小孩容易操作不當帶來危險。市面上也有一些溫控設備，它們或者采用單片機編程控制，或者無法有效控制溫度范圍，仍存在很多缺陷。
發明內容本實用新型針對現有技術存在的不足，提供一種家用電子自動保溫箱，通過設計合理的控制電路，達到方便調節溫度控制范圍、實現對溫度范圍有效控制、控制穩定、使用方便的目的。實現上述發明目的采用以下技術方案本電子自動保溫箱由物品箱和設置在物品箱內的控制電路和加熱器組成，它的設計特點是在控制電路上，由溫度傳感器連接差分輸入電路作為控制電路的輸入端，差分輸入電路的輸出連接比例運放電路，比例運放電路由運放減法電路、信號放大電路和濾波電路依次連接而成，其濾波電路的輸出接至振蕩抑制電路，振蕩抑制電路采用555時基電路構成施密特觸發器，其輸出Vo接至控制部分的光電耦合器件，由此構成控制電路，光電耦合器件連接開關型中繼器再連接加熱器。控制電路的基本原理如下溫度傳感器隨溫度變化輸出電壓變化信號，經集成運算放大器取樣、差分輸入、減法計算、放大濾波后調整為介于1/3Vcc~2/3Vcc的電壓信號，使當溫度高于給定上界時555芯片輸入Vi＞2/3Vcc；當溫度低于給定下界時555芯片輸入Vi＜1/3Vcc；而介于上下界之間時1/3Vcc＜Vi＜2/3Vcc。而后級采用555時基電路構成施密特觸發器，使<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="523">溫度低于下界Vi＜1/3VccVo＝高電平溫度介于上下界之間1/3Vcc＜Vi＜2/3VccVo保持不變溫度高于上界Vi＞2/3VccVo＝低電平</table></tables>例如設定溫度下界為30℃，上界為40℃。當溫度低于30℃時，Vo＝高電平啟動加熱設備；當溫度高于40℃時，Vo＝低電平關閉加熱設備；溫度介于30℃至40℃之間時，電路不響應，維持原態。其中上下界的溫度值可通過調節電位器的阻值來任意設定。最后，555時基電路輸出進入光電耦合器件通過開關型中繼器從而拉帶加熱負載工作達到保溫的目的。本實用新型的優點如下(1)保溫箱以低成本的555芯片實現了對溫度范圍的有效控制，克服了市面上的溫控設備或采用單片機編程控制或無法有效控制溫度范圍的缺陷。(2)保溫箱的控制電路以差分電路作為輸入端，無論是溫度變化還是電源電壓的波動都會引起兩側電壓相同的變化，其效果相當于在兩個輸入端加入了共模信號，由于電路的對稱性，可使輸出電壓基本不變，達到抑制零點漂移的作用。(3)保溫箱的控制電路采用輸入后減法與放大電路兩級分離，調節兩處電位器阻值，可方便調節上下界的臨界值。(4)信號處理中，使用了電阻和電容構成的濾波電路，排除了干擾，使波形更加清晰有效。(5)控制電路采用555時基電路構成施密特觸發器，溫度介于上下界之間時電路保持原態，避免了電路在上下界臨界點處來回翻轉所造成的用戶使用不便和對電路自身的沖擊。本實用新型適用于普通家庭保溫物品用，溫度控制范圍可調，控制穩定，使用方便。圖1是本實用新型的結構布置圖；圖2是本實用新型控制電路框圖；圖3是電路原理圖。具體實施方式參見圖1，電子自動保溫箱由物品箱1和設置在物品箱內的控制電路2和加熱器3構成。其控制電路參見圖2，由溫度傳感器21、差分輸入電路22、比例運放電路23、震蕩抑制電路24和控制部分25構成。由傳感器連接差分輸入電路作為控制電路的輸入端，差分輸入電路的輸出連接比例運放電路，比例運放電路由運放減法電路、信號放大電路和濾波電路依次連接而成，其濾波電路的輸出接至振蕩抑制電路，振蕩抑制電路采用555時基電路構成施密特觸發器，其輸出Vo接至控制部分的光電耦合器件，光電耦合器件連接開關型中繼器再連接加熱器，由此構成控制電路。詳細的電路原理見圖3差分輸入電路22從溫度傳感器熱電阻Rt與電阻R1相連處輸出，經電阻R2進入運放A1的正端；從電位器W1中心抽頭處輸出，經電阻R6進入運放A2的正端。比例運放電路23運放與電阻R3、R4、R7、R8組成標準運放減法電路，其輸出經電阻R5接至運放A4正端；A4輸出一路經電位器W2反饋至A4負端以實現信號放大，另一路通過電阻R10、電容C1和運放A5(射隨器)組成的濾波電路接至555芯片的2、6腳。振蕩抑制電路24555時基電路的2、6輸入腳短接共同接收輸入信號Vi組成施密特觸發器組態；4、8腳接+Vcc，5腳通過電容C2接地，1腳直接接地，3腳輸出Vo接至控制部分25的光電耦合器件251，經過開關型中繼器252最后控制加熱器3。控制電路的工作過程如下調節電位器W1的阻值設定溫度上、下界，調節電位器W2的阻值設定放大倍數后1、溫度低于下界時，溫度傳感器熱電阻Rt阻值隨溫度變化引起運放A1電壓取樣輸出信號V1的變化，運放A2電壓取樣輸出信號V2是由電位器W1決定的預設標準信號，V1、V2通過A3組成的減法電路進行比較，因比較后的結果信號太微弱，所以又經運放A4放大，生成信號Vi＜1/3Vcc{Vi＝k*(V2-V1)，k為A4的放大倍數}經濾波接入555時基電路，使555時基電路輸出Vo＝高電平，經光電耦合器連接開關型中繼器傳遞，啟動加熱器。2、溫度高于上界時，工作過程類似，只是生成信號Vi＞2/3Vcc，使555時基電路輸出Vo＝低電平，關閉加熱器。3、溫度介于上下界之間時，工作過程類似，只是生成信號1/3Vcc＜Vi＜2/3Vcc，使555時基電路輸出Vo保持原態，使加熱器維持原態，達到抑制振蕩的目的。權利要求1.電子自動保溫箱，由物品箱和設置在物品箱內的控制電路和加熱器組成，其特征在于由溫度傳感器連接差分輸入電路作為控制電路的輸入端，差分輸入電路的輸出連接比例運放電路，比例運放電路由運放減法電路、信號放大電路和濾波電路依次連接而成，其濾波電路的輸出接至振蕩抑制電路，振蕩抑制電路采用555時基電路構成施密特觸發器，其輸出Vo接至控制部分的光電耦合器件，由此構成控制電路，光電耦合器件連接開關型中繼器再連接加熱器。專利摘要本實用新型涉及一種電子自動保溫箱，由物品箱、控制電路和加熱器構成。它由溫度傳感器連接差分輸入電路作為控制電路的輸入端，差分輸入電路的輸出連接比例運放電路，比例運放電路由運放減法電路、信號放大電路和濾波電路依次連接而成，其濾波電路的輸出接至振蕩抑制電路，振蕩抑制電路采用555時基電路構成施密特觸發器，其輸出Vo接至控制部分的光電耦合器件，光電耦合器件連接開關型中繼器再連接加熱器。本電子自動保溫箱具有溫度控制范圍可調，控制穩定，使用方便的優點，特別適用于普通家庭保溫物品用。文檔編號G05D23/20GK2809692SQ20052003374公開日2006年8月23日申請日期2005年3月29日優先權日2005年3月29日發明者鄒騰躍,劉偉申請人:西南師范大學