一种非接触式测温传感器论文和设计-罗永军

全文摘要

本实用新型公开了一种非接触式测温传感器，包括：与测温传感器供电连接的电源，所述电源藕接有电源电路，电源电路的直流输出端与负载的供电线路上设置有过压保护电路；通过设置过压保护电路，对测温传感器的供电电压进行实时监控，若出现过压情况时，断开过压处的供电，避免高压损坏测温传感器，同时在负载输出端设置第二电容，使得第二电容能在过压时给测温传感器提供电源，避免测温传感器停止工作，影响后续工作的正常运行；该过压保护电路的结构简单，电子元器件少，成本低廉，元器件体积小，减小了电路板的占板面积。

主设计要求

1.一种非接触式测温传感器，其特征在于：包括：与测温传感器供电连接的电源，所述电源耦接有电源电路，电源电路的直流输出端（V1）与负载的供电线路上设置有过压保护电路；所述过压保护电路包括：第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第一三极管（T1）、第二三极管（T2）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）、MOS管（P1）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第二电容（C2）和第三电容（C3）；所述直流输出端（V1）串联连接有第五电阻（R5）和第六电阻（R6），第六电阻（R6）的一端连接第一三极管（T1）的集电极，第一三极管（T1）的发射极接地，第五电阻（R5）和第六电阻（R6）的公共端连接第二三极管（T2）的基极，直流输出端（V1）还连接MOS管（P1）的源极，MOS管（P1）的漏极为负载输出端（VOUT）连接负载，直流输出端（V1）还连接第七电阻（R7）的第一端，第七电阻（R7）的第二端通过第八电阻（R8）接地，MOS管（P1）的栅极连接第七电阻（R7）的第二端，第二三极管（T2）的发射极连接第七电阻（R7）的第一端，第二三极管（T2）的集电极连接第七电阻（R7）的第二端，MOS管（P1）的漏极与地之间串联连接有第九电阻（R9）和第十电阻（R10），第九电阻（R9）和第十电阻（R10）的公共端连接第一三极管（T1）的基极，第十电阻（R10）的两端并联连接第三电容（C3），负载输出端（VOUT）通过第二电容（C2）接地。

设计方案

所述直流输出端（V1）串联连接有第五电阻（R5）和第六电阻（R6），第六电阻（R6）的一端连接第一三极管（T1）的集电极，第一三极管（T1）的发射极接地，第五电阻（R5）和第六电阻（R6）的公共端连接第二三极管（T2）的基极，直流输出端（V1）还连接MOS管（P1）的源极，MOS管（P1）的漏极为负载输出端（VOUT）连接负载，直流输出端（V1）还连接第七电阻（R7）的第一端，第七电阻（R7）的第二端通过第八电阻（R8）接地，MOS管（P1）的栅极连接第七电阻（R7）的第二端，第二三极管（T2）的发射极连接第七电阻（R7）的第一端，第二三极管（T2）的集电极连接第七电阻（R7）的第二端，MOS管（P1）的漏极与地之间串联连接有第九电阻（R9）和第十电阻（R10），第九电阻（R9）和第十电阻（R10）的公共端连接第一三极管（T1）的基极，第十电阻（R10）的两端并联连接第三电容（C3），负载输出端（VOUT）通过第二电容（C2）接地。

2.如权利要求1所述的一种非接触式测温传感器，其特征在于：所述电源电路包括：ACDC电源芯片（ACDC）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、二极管（D1）和第一电容（C1）；ACDC电源芯片（ACDC）将交流电源（AC）转换为直流电源输出，ACDC电源芯片（ACDC）的输出端与地之间串联连接有第一电阻（R1）和第二电阻（R2），第一电阻（R1）和第二电阻（R2）的公共端连接二极管（D1）的阳极，二极管（D1）的阴极连接第一电容（C1）的第一端，第一电容（C1）的第二端接地，二极管（D1）的阴极连接直流输出端（V1）。

3.如权利要求2所述的一种非接触式测温传感器，其特征在于：所述二极管（D1）的阴极与直流输出端（V1）之间连接有稳压芯片（IC1），二极管（D1）的阴极连接稳压芯片（IC1）的输入端，稳压芯片（IC1）的输出端连接直流输出端（V1），稳压芯片（IC1）的接地端接地。

4.如权利要求3所述的一种非接触式测温传感器，其特征在于：所述二极管（D1）的阴极还连接光耦隔离器（OC）的输入端，光耦隔离器（OC）的输出端连接稳压芯片（IC1）的输入端，光耦隔离器（OC）的输出端还通过第四电阻（R4）连接外接电源（VCC）。

5.如权利要求4所述的一种非接触式测温传感器，其特征在于：所述二极管（D1）的阴极与光耦隔离器（OC）的输入端之间还连接有第三电阻（R3）。

6.如权利要求3所述的一种非接触式测温传感器，其特征在于：所述稳压芯片（IC1）采用的芯片型号为MC78057。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于测温传感器技术领域，具体涉及一种非接触式测温传感器。

背景技术

众所周知，采用温度传感器测量温度时，按所使用的传感器是否与被测物体接触可分为两大类：与被测物体直接接触的称为“接触”型；与被接触物体不接触，而是利用被测物体发出的热辐射来测量的称为“非接触”型；传统的非接触式测温传感器的供电通常采用电池，但现在已经有能接入市电进行电源输出的非接触式测温传感器，为保证测温传感器的正常供电，对测温传感器的供电进行保护是十分有必要的。

实用新型内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种非接触式测温传感器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种非接触式测温传感器，包括：与测温传感器供电连接的电源，所述电源耦接有电源电路，电源电路的直流输出端与负载的供电线路上设置有过压保护电路；所述过压保护电路包括：第五电阻、第六电阻、第一三极管、第二三极管、第七电阻、第八电阻、MOS管、第九电阻、第十电阻、第二电容和第三电容；

所述直流输出端串联连接有第五电阻和第六电阻，第六电阻的一端连接第一三极管的集电极，第一三极管的发射极接地，第五电阻和第六电阻的公共端连接第二三极管的基极，直流输出端还连接MOS管的源极，MOS管的漏极为负载输出端连接负载，直流输出端还连接第七电阻的第一端，第七电阻的第二端通过第八电阻接地，MOS管的栅极连接第七电阻的第二端，第二三极管的发射极连接第七电阻的第一端，第二三极管的集电极连接第七电阻第二端，MOS管的漏极与地之间串联连接有第九电阻和第十电阻，第九电阻和第十电阻的公共端连接第一三极管的基极，第十电阻的两端并联连接第三电容，负载输出端通过第二电容接地。

优选地，所述电源电路包括：ACDC电源芯片、第一电阻、第二电阻、二极管和第一电容；ACDC电源芯片将交流电源转换为直流电源输出，ACDC电源芯片的输出端与地之间串联连接有第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻的公共端连接二极管的阳极，二极管的阴极连接第一电容的第一端，第一电容的第二端接地，二极管的阴极连接直流输出端。

优选地，所述二极管的阴极与直流输出端之间连接有稳压芯片，二极管的阴极连接稳压芯片的输入端，稳压芯片的输出端连接直流输出端，稳压芯片的接地端接地。

优选地，所述二极管的阴极还连接光耦隔离器的输入端，光耦隔离器的输出端连接稳压芯片的输入端，光耦隔离器的输出端还通过第四电阻连接外接电源。

优选地，所述二极管的阴极与光耦隔离器的输入端之间还连接有第三电阻。

优选地，所述稳压芯片采用的芯片型号为MC78057。

本实用新型的有益效果是：通过设置过压保护电路，对测温传感器的供电电压进行实时监控，若出现过压情况时，断开过压处的供电，避免高压损坏测温传感器，同时在负载输出端设置第二电容，使得第二电容能在过压时给测温传感器提供电源，避免测温传感器停止工作，影响后续工作的正常运行；该过压保护电路的结构简单，电子元器件少，成本低廉，元器件体积小，减小了电路板的占板面积。

附图说明

图1是本实用新型所述过压保护电路的电路原理图。

图2是本实用新型所述电源电路的电路原理图。

附图标记：V1-直流输出端，ACDC-ACDC电源芯片，R1-第一电阻，R2-第二电阻，D1-二极管，C1-第一电容，AC-交流电源，R3-第三电阻，OC-光耦隔离器，R4-第四电阻，VCC-外接电源，IC1-稳压芯片，R5-第五电阻，R6-第六电阻，T1-第一三极管，T2-第二三极管，R7-第七电阻，R8-第八电阻，P1- MOS管，R9-第九电阻，R10-第十电阻，C2-第二电容，C3-第三电容，VOUT-负载输出端。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种非接触式测温传感器，包括：与测温传感器供电连接的电源，所述电源藕接有电源电路，电源电路的直流输出端V1与负载的供电线路上设置有过压保护电路；所述过压保护电路包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第一三极管T1、第二三极管T2、第七电阻R7、第八电阻R8、MOS管P1、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2和第三电容C3；

所述直流输出端V1串联连接有第五电阻R5和第六电阻R6，第六电阻R6的一端连接第一三极管T1的集电极，第一三极管T1的发射极接地，第五电阻R5和第六电阻R6的公共端连接第二三极管T2的基极，直流输出端V1还连接MOS管P1的源极，MOS管P1的漏极为负载输出端VOUT连接负载，直流输出端V1还连接第七电阻R7的第一端，第七电阻R7的第二端通过第八电阻R8接地，MOS管P1的栅极连接第七电阻R7的第二端，第二三极管T2的发射极连接第七电阻R7的第一端，第二三极管T2的集电极连接第七电阻R7的第二端，MOS管P1的漏极与地之间串联连接有第九电阻R9和第十电阻R10，第九电阻R9和第十电阻R10的公共端连接第一三极管T1的基极，第十电阻R10的两端并联连接第三电容C3，负载输出端VOUT通过第二电容C2接地；

具体地，所述过压保护电路的工作原理为：当测温传感器的供电电压正常时，MOS管P1处于导通状态，电源电路的直流输出端V1通过负载输出端VOUT为测温传感器进行正常供电；

若测温传感器的供电电压突然增加，出现过压状态时，过压保护电路开始工作，断开MOS管P1，防止过大的电压导致测温传感器的损坏，其中，第九电阻R9和第十电阻R10用于采集负载输出端VOUT的电压，出现过压时，第九电阻R9和第十电阻R10的分压值大于第一三极管T1基极的导通电压，第一三极管T1导通，由于第一三极管T1的导通，第二三极管T2的基极电压被拉低，第二三极管T2为PNP型三极管，第二三极管T2接收低电平信号导通，由于第二三极管T2的导通，MOS管P1的栅极通过导通的第二三极管T2接通至直流输出端V1，MOS管P1的栅极电压被拉高，MOS管P1为PMOS管，此时MOS管P1接收高电平信号截止，实现对测温传感器供电的过压保护；

通过在负载输出端VOUT设置第二电容C2，刚接通电源时，第二电容C2进行充电，当出现过压时，第二电容C2可为测温传感器供电，避免测温传感器因失电而停止工作，保证后续工作的正常进行，当第二电容C2的电量放出后，第九电阻R9和第十电阻R10的分压值将小于第一三极管T1基极的导通电压，第一三极管T1截止，由于第一三极管T1的截止，第二三极管T2也截止，MOS管P1导通，使直流输出端V1能正常对测温传感器正常供电；通过设置第二电容C2能实现过压消除后的自恢复供电功能，无需人为操作，使用方便快捷，

所述过压保护电路的结构简单，电子元器件少，成本低廉，元器件体积小，减小了电路板的占板面积。

所述电源电路包括：ACDC电源芯片ACDC、第一电阻R1、第二电阻R2、二极管D1和第一电容C1；ACDC电源芯片ACDC将交流电源AC转换为直流电源输出，ACDC电源芯片ACDC的输出端与地之间串联连接有第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1和第二电阻R2的公共端连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端接地，二极管D1的阴极连接直流输出端V1；

具体地，所述ACDC电源芯片ACDC将交流电转换为直流电输出，其中第一电阻R1和第二电阻R2分压降低ACDC电源芯片ACDC输出的直流电平，供额定电源电压较低的二极管D1、光耦隔离器OC和稳压芯片IC1等器件使用；第一电容C1提供一个较稳定的分压后的电压，二极管D1用于进行第一次整流；

通过设置电源电路，使得交流电源也能对测温传感器进行供电，避免传统的电池供电需使用电源适配器带来的操作麻烦。

所述二极管D1的阴极与直流输出端V1之间连接有稳压芯片IC1，二极管D1的阴极连接稳压芯片IC1的输入端，稳压芯片IC1的输出端连接直流输出端V1，稳压芯片IC1的接地端接地；所述稳压芯片IC1用于对电压进行调压稳压，使得直流输出端V1的输出电压更加稳定，提高电源电路的供电稳定性。

所述二极管D1的阴极还连接光耦隔离器OC的输入端，光耦隔离器OC的输出端连接稳压芯片IC1的输入端，光耦隔离器OC的输出端还通过第四电阻R4连接外接电源VCC；所述光耦隔离器OC消除了电连接产生的干扰，降低输入至稳压芯片IC1的电压干扰，提高系统的容错率，提高电源电路的抗干扰能力。

所述二极管D1的阴极与光耦隔离器OC的输入端之间还连接有第三电阻R3；所述第三电阻R3为限流电阻，提高电源电路的工作稳定性及可靠性。

所述稳压芯片IC1采用的芯片型号为MC78057；MC78057是最常用的稳压芯片，使用方便，使用简单的电路即可以输出一个直流稳压电源。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

设计图

一种非接触式测温传感器论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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