具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器的製作方法
2023-05-01 09:57:51 1
專利名稱：具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量實驗儀器，特別涉及一種測量熱敏電阻溫度特性並對溫度加以控制的實驗儀器。
背景技術：
測量熱敏電阻的溫度特性一直都是大學物理實驗教學中的基礎實驗之一，通過此實驗可以讓學生了解到溫度和熱敏電阻阻值之間的關係。在本實用新型發明之前，現有的實驗儀器僅僅簡單驗證了溫度和熱敏電阻之間呈線性關係，並沒有體現此線性關係怎樣應用到生產實踐中去。而且大多現有儀器採用的分立元器件多，機械部件多，可靠性差，連線複雜，操作繁瑣，人為幹擾因素對實驗結果影響大，影響了大學物理實驗教學效果，不能很好的滿足實驗教學的需要。
在本實用新型發明之前，現有的溫度測量、實驗儀器或裝置在測量溫度時，其測量的穩定性差，精確度不高，難以滿足實驗和生產對溫度控制的要求；另外，採用的分立元器件多，人工焊點就多，可靠性自然就差，噪音也大；還有體積過大，以感溫部分尤甚；存在更大隱患的是在測量高溫情形下，稍有不慎即會帶來安全事故。
發明內容
本發明的目的就在於克服上述缺陷，設計、研製一種具有語音提示且高度集成化的熱敏電阻測溫實驗儀器。
本實用新型的技術方案是具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器，包括加熱部件、溫度敏感部件、顯示部件，其主要技術特徵在於控制部件採用集成電路，輸出接語音提示部件。
本實用新型的優點和效果在於高度集成化，整個裝置體積小，性能可靠，測量精度高，杜絕人為誤差，特別是語音提示、報警避免了在高溫情形下出現安全事故，集成電子元件的光電隔離將強電與弱電隔離，大大加強了安全性；不僅顯示溫度數值，而且顯示電壓數據；在測量及控制溫度過程中噪音小。另外，採用鍵盤輸入控制，通過擴展可與電腦配合，利用計算機軟體程序對測量、控制過程進行控制，包括實現遠距離控制，並具有進一步擴展和升級的能力，以滿足不同應用領域的需要。
圖1——本實用新型硬體方框原理示意圖。
圖2——整個測量、控制過程的程序結構簡要說明圖。
圖3——控制部件16位微處理器SPCE061A電路圖。
圖4——溫度敏感部件線路示意圖。
圖5——顯示部件液晶連接線路圖。
圖6——鍵盤設置電路圖。
圖7——語音提示部件的語音輸出電路圖。
圖8——加熱部件的控制電路圖。
圖9——本實用新型整個裝置的原理示意圖。
圖10——測量的電壓—溫度關係曲線圖。
具體實施方式
如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9所示，將溫度敏感部件的溫度傳感器3放入溫控箱1內，並將開關撥到打開狀態，溫度測量開始，將測得的溫度值和對應的電壓值顯示在顯示部件的LCD液晶顯示屏4上；用鍵盤5的K6(十位)、K7(個位)輸入設定溫度值，按下K2確認設定溫度值，K4表示加一，K5表示減一，按下K1，則設置語音的開或關；當溫度傳感器3測得的溫控箱1的溫度低於設定溫度時，啟動加熱部件，加熱部件為大功率燈泡，由電源6提供電力；在加熱過程中進行自動監測當前溫度值，並由語音提示部件用語音播報溫度變化；當溫度值達到設定溫度時，加熱部件被切斷電源6，自動停止對溫控箱1的加熱，語音提示部件發出提示音；當溫控箱1與外界進行熱交換而降溫，並降至低於設定溫度值時，加熱部件則自動啟動，以保持溫控箱1始終處於恆溫狀態。
LCD液晶顯示屏4顯示設定溫度值、當前溫度值和當前電壓值。
可以通過鍵盤5的K3取消設定溫度值，也可以通過鍵盤5的K1取消語音提示。
由於本實用新型採用集成電路，提高了測量和控制的精確性。以測量熱敏電阻的溫度特性曲線為例，在一定範圍內阻值與溫度有線性關係。並且可以精確測量不同溫度點所對應的電壓值關係，如圖10所示。
本實用新型的保護範圍並不僅僅局限於本具體實施方式
的描述。
權利要求1.具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器，包括加熱部件、溫控箱、溫度敏感部件、顯示部件，其特徵在於控制部件採用集成電路，輸出接語音提示部件。
2.根據權利要求1所述的具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器，其特徵在於集成電路採用的是16位微處理器。
3.根據權利要求2所述的具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器，其特徵在於16位微處理器是SPCE061A。
4.根據權利要求3所述的具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器，其特徵在於鍵盤設置電路與集成電路16位微處理器SPCE061A連接，鍵盤設置電路的7個鍵盤K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7分別接SPCE061A的IOA8、IOA9、IOA9、IOA10、IOA11、IOA12、IOA13、IOA14。
5.根據權利要求1或2或3所述的具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器，其特徵在於溫度敏感部件採用LM35DZ器件，其輸出電壓接微處理器SPCE061A的ADC LINE_IN7。
6.根據權利要求1或2或3所述的具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器，其特徵在於顯示部件採用的是附控制晶片的FM1602C液晶屏，其數據、控制接口接SPCE061A的IOB接口。
7.根據權利要求6所述的具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器，其特徵在於FM1602C液晶屏附HD44780控制晶片，顯示溫度、電壓數據。
8.根據權利要求1或2或3所述的具有語音提示報警功能的熱敏電阻測溫實驗儀器，其特徵在於語音提示部件的語音輸出模塊輸入端接16位微處理器SPCE061A的DAC端，經語音集成放大器SPYOO30輸出。
專利摘要本實用新型涉及一種測量熱敏電阻溫度特性並對溫度加以控制的實驗儀器。本實用新型採用微處理器輸出接語音輸出模塊輸入端，經語音集成放大器輸出，溫度敏感部件輸出電壓接微處理器SPCE061A，顯示部件是附控制晶片的液晶屏，其數據、控制接口接微處理器的IOB接口。解決了現有技術中穩定性差、可靠性低、精確度不高，以及噪音大、體積大等缺陷。語音提示、報警避免了在高溫情形下出現安全事故，光電隔離將強電與弱電隔離，顯示溫度數值、電壓數據；鍵盤輸入控制，通過擴展可與電腦配合，利用計算機軟體程序對測量、控制過程進行控制，可實現遠距離控制，進一步擴展和升級的能力，滿足實驗和生產對溫度控制的要求。
文檔編號G09B25/00GK2891164SQ20052013418
公開日2007年4月18日 申請日期2005年12月6日 優先權日2005年12月6日
發明者楊宏偉, 昝玉順 申請人:南京農業大學