專利名稱：兒童蹬被提醒器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子技術應用領域。
兒童由于缺乏自控能力，往往在晚上不自覺地將被子蹬開但又不會自己蓋上，從而導致著涼。由于兒童蹬被是無規律的，為了在晚上及時替孩子蓋被子，家長們可能整夜睡不踏實；若由于勞累等原因睡得太沉，則孩子又會因此著涼。對此矛盾，家長們深感苦惱而目前尚無良策。
本實用新型的目的在于提供一種將兒童睡衣外表的溫度降低轉換成聲音信號的提醒裝置。
本實用新型的基本工作原理是運用熱敏電阻測溫技術測量兒童睡衣外表的溫度，并轉換成電壓信號。當兒童睡衣外表的溫度由于被子被蹬開而降低時，此電壓信號亦隨之降低。當信號降低到給定閾值時，閾值檢測電路翻轉，驅動發聲電路工作，從而完成提醒功能。
本裝置由溫度測量電路T、閾值檢測電路TH、發聲電路S和電池E組成。(詳見附圖一)本裝置的溫度測量電路T以熱敏電阻Rt為核心元件，閾值檢測電路TH以集成電路為核心元件。由于本裝置用電池供電，而電池電壓在使用中不可避免地隨著時間而降低，因此溫度測量電路T和閾值檢測電路TH必須設計得溫度閾值與電池電壓E無關。根據閾值檢測電路TH可能采用的兩種不同類型的集成電路，提供兩種設計方案如下方案一利用CMOS邏輯集成電路構成閾值檢測電路TH。此方案的電路見附圖二，溫度測量電路由固定電阻R1和熱敏電阻Rt構成一個分壓電路，電路兩端接在電源E兩端，分壓點接在CMOS邏輯集成電路IC1的輸入端，其電位U為
U＝E (Rt)/(R1＋Rt) (1)CMOS邏輯集成電路IC1的翻轉電平UT為檢測閾值。根據CMOS邏輯集成電路原理，其翻轉電平UT始終為電源電壓的一半，即UT＝ 1/2 E (2)當U＝UT時，檢測電路翻轉。將此條件代入(1)式和(2)式，可知檢測電路翻轉的條件為Rt＝R1(3)由上式可知，檢測電路翻轉閾值與電源電壓無關，因為Rt是溫度的單值函數，所以溫度閾值與電源電壓無關。
方案二采用線性集成電路構成閾值檢測電路TH。此方案的電路見附圖三，溫度測量電路由固定電阻R1、R2、R3和熱敏電阻Rt構成一個電橋，電橋的兩個對角接在電源E兩端，另兩個對角接在一個集成運算放大器(或電壓比較器)A的兩個輸入端。此電橋的平衡點即為檢測電路的翻轉閾值UT。根據電橋平衡原理，可知檢測電路翻轉的條件為(R1)/(Rt) ＝ (R2)/(R3) (4)所以溫度閾值與電源電壓無關。
在一般情況下，溫度閾值約為28攝氏度左右，但考慮到兒童的個體差異、衣著不同以及環境溫度的變化，此閾值必須可在一定范圍內由用戶自行調整。本實用新型設置一個閾值調整電位器W，將閾值調整電位器W和R1串聯，此時，(3)式和(4)式中的R1成為R1＋W，根據(3)式和(4)式，可知此時溫度閾值與W有關，用戶通過調整閾值調整電位器W，就可實現對溫度閾值的調整。
本裝置的發聲電路可用任意一種音頻振蕩器。為使本裝置發出的警告聲更為清晰，可對音頻信號進行調制。為減小電源消耗，發聲器件應采用功耗低的壓電陶瓷蜂鳴片。
本實用新型具有結構輕巧(重量小于50克)，電源消耗極微(方案一的不發聲功耗小于0.00005瓦)，溫度響應靈敏迅速，溫度閾值可調等優點。
圖1為兒童蹬被提醒器的原理框圖。由溫度測量電路T、閾值檢測電路TH、發聲電路S和電池E組成。
圖2為方案一的溫度測量和閾值檢測電路原理圖。由熱敏電阻Rt、預調電位器W、固定電阻R1和CMOS邏輯集成電路IC1構成。
圖3為方案二的溫度測量和閾值檢測電路原理圖。由熱敏電阻Rt、預調電位器W、固定電阻R1、R2、R3和集成運算放大器(或電壓比較器)A構成。
圖4為方案一的實施整機電路原理圖。
熱敏電阻Rt(負溫度系數溫度傳感器)與預調電位器W、固定電阻R1構成溫度測量電路。CMOS邏輯集成電路IC1、IC2和電阻R4構成閾值檢測電路(施密特觸發器)。CMOS邏輯集成電路IC3、IC4和電阻R5、R6及電容C1構成多諧振蕩器形式的調制振蕩器，振蕩頻率約為1－3Hz。CMOS邏輯集成電路IC5、IC6、電阻R7、以及壓電陶瓷蜂鳴片PC構成多諧振蕩器形式的音頻振蕩器，此音頻振蕩器受調制振蕩器的調制后，驅動壓電陶瓷蜂鳴片PC發聲。二極管D1和D2起到調制開關的作用，當被測溫度在溫度閾值以上時，IC2輸出高電平，二極管D1和D2均導通，兩個多諧振蕩器被迫停振；當被測溫度在溫度閾值以下時，IC2輸出低電平，二極管D1截止，多諧振蕩器開始工作。
權利要求1.兒童蹬被提醒器由溫度測量電路T、閾值檢測電路TH、發聲電路S和電池E組成，本實用新型的特征在于溫度測量電路由固定電阻R1和熱敏電阻Rt構成一個分壓電路，電路兩端接在電源E兩端，分壓點接在CMOS邏輯集成電路IC1的輸入端。
2.根據權利要求1所述的兒童蹬被提醒器，其特征在于溫度測量電路T中設置一個閾值調整電位器W。
3.兒童蹬被提醒器由溫度測量電路T、閾值檢測電路TH、發聲電路S和電池E組成。本實用新型的特征在于溫度測量電路由固定電阻R1、R2、R3和熱敏電阻Rt構成一個電橋，電橋的兩個對角接在電源E兩端，另兩個對角接在一個集成運算放大器(或電壓比較器)A的兩個輸入端。
專利摘要兒童蹬被提醒器是一種以熱敏電阻和集成電子元器件等組成的兒童蹬被提醒裝置。它運用熱敏電阻測溫技術，將兒童睡衣外表的溫度轉換成電壓信號。當兒童睡衣外表的溫度由于被子被蹬開而降低時，此電壓信號亦隨之降低。當信號降低到給定閾值時，閾值檢測電路翻轉，驅動發聲電路工作，從而完成提醒功能。本裝置具有結構輕巧，電源消耗極微，溫度響應靈敏迅速，溫度閾值可調等優點。
文檔編號G01K7/16GK2137379SQ92221390
公開日1993年6月30日 申請日期1992年9月28日 優先權日1992年9月28日
發明者陳光夢, 朱智敏 申請人:陳光夢
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
