專利名稱:車用溫度指示控制器的制作方法
本實(shí)用新型屬于車用指示及自動(dòng)控制儀表類。
目前機(jī)動(dòng)車(包括汽車、拖拉機(jī)、坦克、火車等)駕駛室缺少車外氣溫及車內(nèi)關(guān)鍵部件溫度超過(guò)臨界值的指示報(bào)警裝置，由于司機(jī)不能及時(shí)察覺(jué)車外氣溫的變化和機(jī)件故障引起的前兆溫度變化，容易造成事故。例如當(dāng)氣溫降低到0℃以下時(shí)路面積水結(jié)冰，因司機(jī)未發(fā)覺(jué)而仍然高速行駛，可能由于路面打滑而肇事，或停車時(shí)未采取措施而使水箱凍裂等。又如齒輪箱、后橋、發(fā)動(dòng)機(jī)或水箱由于過(guò)載或工作不正常引起溫度急劇升高而未能發(fā)覺(jué)，繼而可能造成事故。對(duì)駕駛?cè)藛T而言，并不一定需要精確知道那些部位的溫度的準(zhǔn)確數(shù)值，加之由于行車過(guò)程的顛震，現(xiàn)在常用的指針式車用儀表亦難以指示出其準(zhǔn)確數(shù)值，司機(jī)在緊張的駕駛過(guò)程中要從跳擺不停的儀表指針上判斷是否出現(xiàn)了溫度故障實(shí)屬困難，希望有一種醒目、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的溫度指示裝置，當(dāng)車外氣溫或車內(nèi)重要部件溫度變化達(dá)到某臨界值時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警指示信號(hào)，同時(shí)自動(dòng)接通溫度調(diào)節(jié)裝置，采取相應(yīng)措施。本實(shí)用新型即為此目的而設(shè)計(jì)制造的一種裝置。
圖1 一種汽車用溫度指示控制器的電路原理圖 1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21——固定電阻，22，23，24，25，26，27——雙p－n結(jié)構(gòu)成的溫度傳感器，28，29，30，31，32，33，34，35——運(yùn)算放大器，36，37，38，39，40，41，42，43，44——發(fā)光二極管，45，46，47，48——硅p－n結(jié)二極管，49——加熱控制器，50——制冷控制器，51——水箱風(fēng)冷控制器，52、53——多諧振盪器，54——車外氣溫0℃設(shè)定參考電壓，55——車外氣溫30℃設(shè)定參考電壓，56——車內(nèi)氣溫15℃設(shè)定參考電壓，57——車內(nèi)氣溫30℃設(shè)定參考電壓，58——水箱溫升設(shè)定參考電壓，59——齒輪箱溫升設(shè)定參考電壓，60——后橋溫升設(shè)定參考電壓，61——潤(rùn)滑油溫升設(shè)定參考電壓，62——為測(cè)溫傳感器供電的直流穩(wěn)壓電源，63，64，65——切斷或接通自動(dòng)控制系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)，66——壓電揚(yáng)聲音響報(bào)警器，67——開(kāi)關(guān)。
圖2 一種汽車用溫度指示控制器的顯示部分結(jié)構(gòu)示意圖 1——面板，2——車外氣溫低于某臨界值的指示燈，3——車外氣溫高于某臨界值的指示燈，4——駕駛室溫度低于某臨界值的指示燈，5——駕駛室溫度高于某臨界值的指示燈，6——水箱溫度高于臨界值的指示燈，7——齒輪箱溫度高于臨界值的指示燈，8——后橋溫度高于臨界值的指示燈，9——潤(rùn)滑油溫度高于臨界值的指示燈，10——總報(bào)警閃光燈。
采用半導(dǎo)體p－n結(jié)或肖特基二極管同時(shí)監(jiān)測(cè)車外大氣溫度、車內(nèi)氣溫和車輛部件運(yùn)行過(guò)程中的溫度，當(dāng)上述被監(jiān)測(cè)的溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)發(fā)出指示相應(yīng)超限部位或超限方式的報(bào)警信號(hào)，或自動(dòng)接通溫度調(diào)節(jié)裝置使其恢復(fù)到正常值，或發(fā)出改變工作狀態(tài)的控制信號(hào)。采用以上方法構(gòu)成的裝置包括一個(gè)以上工作在正向?qū)顟B(tài)分別監(jiān)測(cè)不同對(duì)象的p－n結(jié)或肖特基二極管溫度傳感器，白熾燈、發(fā)光二極管或液晶顯示器構(gòu)成的溫度超限指示器，運(yùn)算放大器或分立有源器件構(gòu)成的信號(hào)處理電路，繼電器或可控硅整流器，直接穩(wěn)壓器，或附加一個(gè)音響報(bào)警器。
上述用于分別監(jiān)測(cè)不同對(duì)象的感溫p－n結(jié)或肖特基二極管分別由一個(gè)或一個(gè)以上同向串聯(lián)的p－n結(jié)或肖特基二極管構(gòu)成，由直流電壓源通過(guò)固定電阻提供工作電流。采用鍺、硅、砷化鎵、磷砷化鎵或碳化硅p－n結(jié)或硅肖特基二極管。
上述分別監(jiān)測(cè)不同對(duì)象的感溫p－n結(jié)采用具有相同測(cè)溫參數(shù)的p－n結(jié)。
直流穩(wěn)壓電源的一端與電阻分壓器的一端相聯(lián)，另一端與該電阻分壓器的另一端相聯(lián)，電阻分壓器的輸出端與運(yùn)算放大器的一個(gè)輸入端相聯(lián)。該直流穩(wěn)壓電源的一端通過(guò)固定電阻與感溫p－n結(jié)或肖特基二極管的一端相聯(lián)，此感溫p－n結(jié)或肖特基二極管的另一端與該直流穩(wěn)壓電源的另一端相聯(lián)。此運(yùn)算放大器用作電壓比較器，這個(gè)電壓比較器輸出的電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的報(bào)警指示器，或通過(guò)晶體管驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的報(bào)警指示器。
感溫p－n結(jié)或肖特基二極管及上述電阻分壓器的輸出電壓直接按上述方式與運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓比較器相聯(lián)，或通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與其相聯(lián)。
顯示不同監(jiān)測(cè)對(duì)象溫度超限報(bào)警狀態(tài)的白熾燈、發(fā)光二極管或液晶顯示器固定在同一塊面板上。
每一個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象具有一個(gè)或一個(gè)以上不同的報(bào)警設(shè)定值和顯示標(biāo)志。例如當(dāng)氣溫低于某設(shè)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警指示信號(hào)，高于某另一設(shè)定值時(shí)發(fā)出另一種報(bào)警信號(hào)。當(dāng)被監(jiān)測(cè)對(duì)象溫度單調(diào)變化時(shí)亦可依次發(fā)出超過(guò)(或低于)不同設(shè)定值的多層次報(bào)警指示信號(hào)。
當(dāng)被監(jiān)測(cè)對(duì)象的溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，電壓比較器發(fā)出的電壓控制信號(hào)接通相應(yīng)的電路，使故障部分工作狀態(tài)恢復(fù)正常或發(fā)出改變車輛運(yùn)行狀態(tài)的控制信號(hào)。例如，當(dāng)駕駛室或車內(nèi)其他部位溫度低于某設(shè)定值時(shí)，電壓比較器輸出的信號(hào)控制繼電器或可控硅自動(dòng)接通加熱器，高于某設(shè)定值時(shí)自動(dòng)接通制冷機(jī)。水箱溫度高于某設(shè)定值時(shí)自動(dòng)接通冷卻風(fēng)機(jī)電源。當(dāng)發(fā)生關(guān)鍵部位超溫故障時(shí)可以自動(dòng)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器電源，防止車輛嚴(yán)重?fù)p壞，等等。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的一個(gè)具體方案。一種汽車用溫度指示控制器，電路原理如圖1。采用六個(gè)由雙p－n結(jié)同向串聯(lián)構(gòu)成的具有互換性(即測(cè)溫參數(shù)相同)的硅p－n結(jié)溫度傳感器，分別監(jiān)測(cè)車內(nèi)外氣溫及車輛有關(guān)部位溫升，其中22置于車外，23置于駕駛室，24置于水箱，25置于齒輪箱，26置于后橋，27置于潤(rùn)滑油中。車外氣溫低于0℃時(shí)相應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)出閃光指示報(bào)警訊號(hào)，當(dāng)車外氣溫高于30℃時(shí)相應(yīng)發(fā)光二極管亮，車內(nèi)駕駛室氣溫低于15℃時(shí)相應(yīng)發(fā)光二極管亮，同時(shí)接通加熱器電源，駕駛室氣溫高于30℃時(shí)相應(yīng)發(fā)光二極管亮，同時(shí)接通制冷器電源。水箱溫度高于臨界值時(shí)，相應(yīng)指示燈亮，同時(shí)接通冷卻風(fēng)機(jī)電源，齒輪箱、后橋或潤(rùn)滑油溫升高于設(shè)定的臨界溫度值時(shí)，相應(yīng)指示燈亮，這四個(gè)被監(jiān)測(cè)對(duì)象中的任何一個(gè)超過(guò)設(shè)定的臨界溫度值時(shí)，都同時(shí)使總報(bào)警指示燈發(fā)出閃光報(bào)警信號(hào)并發(fā)出音響信號(hào)。所有的報(bào)警指示燈都裝在面板上，面板固定在駕駛室，顯示部分結(jié)構(gòu)如圖2。
與已有技術(shù)相比本實(shí)用新型的特點(diǎn)1.與繁多的指示儀表相比，本實(shí)用新型更符合處于緊張專注操作狀態(tài)的駕駛者心理特點(diǎn)，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和避免事故。
2.擴(kuò)大了車輛運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)范圍，使車輛行駛更加可靠。
3.使車輛監(jiān)測(cè)儀表具有自動(dòng)控制功能，改善了車輛駕駛條件，提高了操作性能。
4.認(rèn)讀標(biāo)志清晰，校正維修方便，抗震、長(zhǎng)壽命、成本低，可以在交通運(yùn)輸工具上普遍采用。
權(quán)利要求
1.一種車用溫度指示控制器，采用接觸測(cè)溫元件，其特征在于裝置包括一個(gè)以上工作在正向?qū)顟B(tài)分別監(jiān)測(cè)不同對(duì)象的P-n結(jié)或肖特基二極管溫度傳感器，白熾燈或發(fā)光二極管構(gòu)成的溫度超限指示器，運(yùn)算放大器構(gòu)成的信號(hào)處理電路，直流穩(wěn)壓電源，或附加一個(gè)音響報(bào)警器。
2.權(quán)利要求
1所說(shuō)的用于分別監(jiān)測(cè)不同對(duì)象的感溫p－n結(jié)或肖特基二極管分別由一個(gè)或一個(gè)以上同向串聯(lián)的鍺、硅、砷化鎵、磷砷化鎵、a－碳化硅 p－n結(jié)或硅肖特基二極管構(gòu)成，由直流電壓源通過(guò)固定電阻向所說(shuō)的p－n結(jié)或肖特基二極管提供工作電流。
3.權(quán)利要求
1所說(shuō)的直流穩(wěn)壓電源的一端與電阻分壓器的一端相聯(lián)，另一端與該電阻分壓器的另一端相聯(lián)，電阻分壓器的輸出端與運(yùn)算放大器的一個(gè)輸入端相聯(lián)，所說(shuō)直流穩(wěn)壓電源的一端通過(guò)固定電阻與所說(shuō)的感溫p－n結(jié)或肖特基二極管的一端相聯(lián)，所說(shuō)感溫p－n結(jié)或肖特基二極管的另一端與該直流穩(wěn)壓電源的另一端相聯(lián)，所說(shuō)的運(yùn)算放大器輸出的電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的報(bào)警指示器，或通過(guò)晶體管驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的報(bào)警指示器，或接通相應(yīng)電路使故障部分工作狀態(tài)恢復(fù)正?；虬l(fā)出改變車輛運(yùn)行狀態(tài)的控制信號(hào)。
4.權(quán)利要求
3所說(shuō)的感溫p－n結(jié)或肖特基二極管及所說(shuō)的電阻分壓器的輸出端直接與所說(shuō)的運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓比較器相聯(lián)，或通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與其相聯(lián)。
5.權(quán)利要求
1所說(shuō)的每一個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象具有一個(gè)或一個(gè)以上不同的報(bào)警設(shè)定值和顯示標(biāo)志。
6.權(quán)利要求
4所說(shuō)的電壓比較器當(dāng)駕駛室或車內(nèi)其他部位氣溫低于某設(shè)定值時(shí)輸出電壓信號(hào)控制所說(shuō)的繼電器或可控硅自動(dòng)接通加熱器，高于某設(shè)定值時(shí)自動(dòng)接通制冷機(jī)，水箱溫度高于某設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)接通冷卻風(fēng)機(jī)電源。
專利摘要
一種車用溫度指示控制器，采用半導(dǎo)體結(jié)型溫度傳感器同時(shí)監(jiān)測(cè)車內(nèi)外氣溫和車輛重要部件運(yùn)行溫度，被監(jiān)測(cè)點(diǎn)超過(guò)設(shè)定溫度值時(shí)發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)或自動(dòng)接通相應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，適用于汽車、拖拉機(jī)、坦克和火車等。擴(kuò)大了車輛運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)范圍，使車輛監(jiān)測(cè)儀表增加自動(dòng)控制功能，可以改善車輛駕駛條件，提高操作性能，符合處于緊張專注操作狀態(tài)的駕駛員心理特點(diǎn)，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和避免事故。
文檔編號(hào)G05D23/30GK85201845SQ85201845
公開(kāi)日1986年6月11日 申請(qǐng)日期1985年5月13日
發(fā)明者張開(kāi)遜 申請(qǐng)人:張開(kāi)遜導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan