CN106017715A - 一种电机高温报警器和实现高温报警的方法 - Google Patents

一种电机高温报警器和实现高温报警的方法 Download PDF

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CN106017715A
CN106017715A CN201610335063.1A CN201610335063A CN106017715A CN 106017715 A CN106017715 A CN 106017715A CN 201610335063 A CN201610335063 A CN 201610335063A CN 106017715 A CN106017715 A CN 106017715A
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resistance
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amplifier
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路小敏
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Abstract

本发明提供了一种电机高温报警器和实现高温报警的方法，该电机高温报警器包括：包含铂电阻的电桥电路，用于利用铂电阻电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，产生对应的第一电压；铂电阻，埋设于目标位置，用于监测目标位置的温度，当目标位置的温度变化时，电阻值相应的变化；电压放大器，用于放大电桥电路输出的第一电压，并将放大后的第一电压输出给电压比较器；电压比较器，用于确定电压阈值，将放大后的第一电压与电压阈值进行对比，当放大后的第一电压大于电压阈值时，触发报警模块进行高温报警。本发明提供的方案能够有效地提高高温报警的准确性。

Description

一种电机高温报警器和实现高温报警的方法
技术领域
本发明涉及控制技术领域，特别涉及一种电机高温报警器和实现报警的方法。
背景技术
在工业生产过程中，设备中的电机经常因冷却***或散热***以及其它机件发生故障，而导致电机温度过高。若电机持续在高温中运转，会使油质变化和破坏油膜等，导致电机损坏，因此，对电机进行高温报警，是避免电机在高温中持续运行的方式之一。
目前，电机高温报警的方式主要是，在电机外壳上嵌入温度传感器，当电机外壳温度达到一定值的时候，温度传感器感知后，发出警报。现有的这种温度传感器只能感知电机外壳的温度，而电机外壳的温度，并不能准确的反映电机内部零部件的温度，导致高温报警的准确性较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种电机高温报警器和实现高温报警的方法，能够有效地提高高温报警的准确性。
一种电机高温报警器，包括：包含铂电阻的电桥电路、电压放大器、电压比较器及报警模块，其中，
所述包含铂电阻的电桥电路，用于利用所述铂电阻电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，产生对应的第一电压，输出所述第一电压给所述电压放大器；
所述铂电阻，埋设于目标位置，用于监测所述目标位置的温度，当所述目标位置的温度变化时，电阻值相应的变化；
所述电压放大器，用于放大所述电桥电路输出的第一电压，并将放大后的第一电压输出给所述电压比较器；
所述电压比较器，用于确定电压阈值，将放大后的第一电压与所述电压阈值进行对比，当放大后的第一电压大于所述电压阈值时，触发所述报警模块；
所述报警模块，在接收到所述电压比较器的触发时，进行高温报警。
优选地，上述电机高温报警器，进一步包括：消噪电压器，其中，
所述消噪电压器，用于为所述电桥电路输入稳定的第二电压，包括：第一电源、第二电源、第一电阻、第二电阻、电容C1和第一差分放大器，其中，
所述第一电阻，一端与所述第一电源相连，另一端与所述第二电阻和第一差分放大器的正向输入端相连；
所述第二电阻一端与所述第一电阻和第一差分放大器的正向输入端相连，另一端接地；
所述电容一端与第一差分放大器的正向输入端相连，另一端接地，与所述第二电阻并联放置，构成滤波消噪回路，用于为电压消噪；
第一差分放大器的输出端，与反向输入端构成回路，并与所述电桥电路相连；
所述第一差分放大器的电源端与所述第二电源相连，所述第一差分放大器的接地端接地；
所述电桥电路，进一步用于接收所述消噪电压器输入的稳定的第二电压。
优选地，所述电桥电路，包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、所述铂电阻及第一变阻器，其中，
所述第三电阻、第四电阻和第五电阻各自构成所述电桥电路的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；
所述铂电阻及第一变阻器构成所述电桥电路的第四桥臂；
所述第一桥臂的一端和所述第二桥臂的一端相连，并与所述消噪电压器中的第一差分放大器的输出端相连，所述第一桥臂的另一端与所述第三桥臂的一端相连，所述第二桥臂的另一端与所述第四桥臂的一端相连；
所述第三桥臂另一端和所述第四桥臂另一端相连，并接地；
所述电桥电路，用于根据下述第一公式和第二公式，产生对应的第一电压；
第一公式：
RT＝R0(1+αT+βT2)
第二公式：
U T = U B ( R T + R W ) R 3 - R 4 R 5 ( R T + R W + R 4 ) ( R 3 + R 5 )
其中，RT表征当前温度下，铂电阻的电阻值；R0表征0℃下，铂电阻的电阻值；α表征一阶温度系数3.908×10-3；β表征二阶温度系数5.802×10-7；T表征目标位置当前温度；UT表征所述第一电压；UB表征所述电桥电路的输入电压；RW表征所述第一变阻器。
优选地，所述电压放大器，包括：第一级放大电路和第二级放大电路，其中，
所述第一级放大电路，用于放大所述第一电压，形成第三电压，包括：第三电源、第四电源、第二差分放大器、第三差分放大器、第二滑动变阻器、第六电阻及第七电阻，其中，
所述第二差分放大器的正向输入端与所述第一桥臂和所述第三桥臂相连，所述第二差分放大器的反向输入端通过第六电阻与所述第二差分放大器的输出端相连，所述第二差分放大器的电源端与所述第三电源相连，所述第二差分放大器的接地端接地；
所述第三差分放大器的正向输入端与所述第二桥臂和所述第四桥臂相连，所述第三差分放大器的反向输入端通过第七电阻与所述第三差分放大器的输出端相连，所述第三差分放大器的电源端与所述第四电源相连，所述第三差分放大器的接地端接地；
所述第二差分放大器的反向输入端通过第二滑动变阻器与所述第三差分放大器的反向输入端相连；
所述第六电阻、所述第七电阻及所述第二滑动变阻器构成反馈网络；
所述第二级放大电路，用于放大所述第三电压，形成第四电压，包括：第五电源、第四差分放大器、第八电阻、第九电阻、第十电阻及第十一电阻，其中，
所述第四差分放大器的正向输入端通过第八电阻与所述第三差分放大器的输出端相连，所述第四差分放大器的反向输入端通过第九电阻与所述第二差分放大器的输出端相连，所述第四差分放大器的电源端与所述第五电源相连，所述第四差分放大器的接地端接地；
所述第十电阻的一端与所述第四差分放大器的正向输入端和所述第八电阻的一端相连，另一端接地；
所述第十一电阻的一端与所述第四差分放大器的输出端和所述第九电阻的一端相连，另一端与所述第四差分放大器的反向输入端相连。
优选地，所述电压比较器，包括：第三滑动变阻器、第五差分放大器、第六电源，其中，
所述第三滑动变阻器的滑动片与所述第五差分放大器的反向输入端相连，一端与所述第六电源相连，另一端接地，用于设定上限参考电阻；
所述第六电源，用于通过所述第三滑动变阻器，为所述第五差分放大器的反向输入端输入上限参考电压；
所述第五差分放大器的正向输入端与所述电压放大器相连，所述第五差分放大器的电源端与所述第六电源相连，所述第五差分放大器的接地端接地，用于接收所述电压放大器输出的第四电压；
所述第五差分放大器，用于设置高电平和低电平，对比所述上限参考电压和所述第四电压，判断所述上限参考电压是否大于所述第四电压，如果是，则输出低电平，否则输出高电平。
优选地，所述报警模块，包括：语音芯片和扬声器，其中，
所述语音芯片的输入端与所述电压比较器相连，所述语音芯片的输出端通过三极管与所述扬声器相连；
当所述语音芯片的输入端接收到电压比较器输出的高电平时，所述语音芯片的输出端通过三极管驱动所述扬声器发出报警。
优选地，所述报警模块，包括：电路集成块构成的多谐振荡器，通过自身第一引脚与所述电压比较器相连，用于当接收到电压比较器输出的高电平时，将所述高电平转换为频率信号，该频率信号通过自身第二引脚驱动LED灯闪烁。
一种利用上述任一所述的电机高温报警器实现的高温报警方法，将铂电阻埋设于目标位置，构成电桥电路的一个桥臂，还包括：
利用铂电阻监测所述目标位置的温度，当所述目标位置的温度变化时，所述铂电阻电阻值相应的变化；
利用所述铂电阻电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，所述电桥电路产生对应的第一电压；
利用所述电桥电路输出所述第一电压给电压放大器；
利用所述电压放大器放大所述电桥电路输出的第一电压，并将放大后的第一电压输出给电压比较器；
利用所述电压比较器确定电压阈值，将放大后的第一电压与所述电压阈值进行对比，当放大后的第一电压大于所述电压阈值时，触发报警模块进行高温报警。
优选地，上述方法进一步包括：
利用消噪电压器为所述电桥电路输入稳定的第二电压；
利用电桥电路接收所述第二电压，根据下述第一公式和第二公式，产生对应的第一电压；
第一公式：
RT＝R0(1+αT+βT2)
第二公式：
U T = U B ( R T + R W ) R 3 - R 4 R 5 ( R T + R W + R 4 ) ( R 3 + R 5 )
其中，RT表征当前温度下，铂电阻的电阻值；R0表征0℃下，铂电阻的电阻值；α表征一阶温度系数3.908×10-3；β表征二阶温度系数5.802×10-7；T表征目标位置当前温度；UT表征所述第一电压；UB表征所述第二电压；RW表征与所述铂电阻处于同一桥臂的第一变阻器；R3、R4及R5分别表征电桥电路中的各个桥臂上的电阻。
优选地，上述方法进一步包括：在所述电压放大器中设置两极放大电路；
所述利用所述电压放大器放大所述电桥电路输出的第一电压，包括：利用所述两极放大电路中的第一级放大电路放大所述第一电压，形成第三电压，并将所述第三电压输出给所述两极放大电路中的第二级放大电路；
所述第二级放大电路放大所述第三电压，形成第四电压。
优选地，上述方法进一步包括：为所述电压比较器设置高电平和低电平；
所述利用所述电压比较器确定电压阈值，将放大后的第一电压与所述电压阈值进行对比，包括：
为所述电压比较器中的第三滑动变阻器设定上限参考电阻；
利用所述电压比较器中的电源，通过设定了上限参考电阻的第三滑动变阻器，为所述电压比较器中的第五差分放大器的反向输入端输入上限参考电压；
利用所述电压比较器中的第五差分放大器的正向输入端接收所述第二级放大电路的输出端输出的第四电压；
将所述上限参考电压与所述第四电压进行对比，当上限参考电压大于所述第四电压时，输出低电平；当上限参考电压小于所述第四电压时，输出高电平；
所述当放大后的第一电压大于所述电压阈值时，触发报警模块进行高温报警，包括：
当利用语音芯片接收到高电平时，通过三极管驱动扬声器发出高温报警；
和/或，
当利用电路集成块构成的多谐振荡器通过自身的第一引脚接收到高电平时，将所述高电平转换为频率信号，该频率信号通过自身第二引脚驱动LED灯闪烁。
本发明实施例提供了一种电机高温报警器和实现高温报警的方法，该电机高温报警器，通过将电桥电路中的铂电阻埋设于目标位置，监测目标位置的温度，当目标位置的温度变化时，电阻值相应的变化，并通过电阻变化反应出来；通过电桥电路利用铂电阻电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，产生对应的第一电压，输出第一电压给电压放大器；通过电压放大器放大电桥电路输出的第一电压，并将放大后的第一电压输出给电压比较器；通过电压比较器确定电压阈值，将放大后的第一电压与电压阈值进行对比，当放大后的第一电压大于电压阈值时，触发报警模块；通过报警模块，在接收到电压比较器的触发时，进行高温报警，该铂电阻具有电阻率大、电阻系数高、温度灵敏度高等特点，测温范围一般可达-70℃-630℃，能够灵敏并准确的感受到目标位置温度的变化，进一步通过电压放大器将电压放大能够减小电路对电压消耗造成的误差，能够有效地提高高温报警的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的一种电机高温报警器的结构示意图；
图2是本发明另一个实施例提供的一种电机高温报警器的结构示意图；
图3是本发明又一个实施例提供的一种电机高温报警器的结构示意图；
图4是本发明另一个实施例提供的一种电机高温报警器的结构示意图；
图5是本发明又一个实施例提供的一种电机高温报警器的结构示意图；
图6是本发明另一个实施例提供的一种电机高温报警器的结构示意图；
图7是本发明另一个实施例提供的一种电机高温报警器的结构示意图；
图8是本发明又一个实施例提供的一种电机高温报警器的结构示意图；
图9是本发明又一个实施例提供的一种电机高温报警器的结构示意图；
图10是本发明一个实施例提供的一种实现高温报警方法的流程图；
图11是本发明另一个实施例提供的一种电机高温报警器的结构示意图；
图12是本发明另一个实施例提供的一种实现高温报警方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种电机高温报警器，该电机高温报警器包括：包含铂电阻Rt的电桥电路101、电压放大器102、电压比较器103及报警模块104，其中，
包含铂电阻Rt的电桥电路101，用于利用铂电阻Rt电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，产生对应的第一电压，输出第一电压给电压放大器102；
铂电阻Rt，埋设于目标位置，用于监测目标位置的温度，当目标位置的温度变化时，电阻值相应的变化；
电压放大器102，用于放大电桥电路101输出的第一电压，并将放大后的第一电压输出给电压比较器103；
电压比较器103，用于确定电压阈值，将放大后的第一电压与电压阈值进行对比，当放大后的第一电压大于所述电压阈值时，触发报警模块104；
报警模块104，在接收到电压比较器103的触发时，进行高温报警。
在图1所示的实施例中，通过将电桥电路包含的铂电阻埋设于目标位置，监测目标位置的温度，当目标位置的温度变化时，电阻值相应的变化，并通过电阻变化反应出来；通过电桥电路利用铂电阻电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，产生对应的第一电压，输出第一电压给电压放大器；通过电压放大器放大电桥电路输出的第一电压，并将放大后的第一电压输出给电压比较器；通过电压比较器确定电压阈值，将放大后的第一电压与电压阈值进行对比，当放大后的第一电压大于电压阈值时，触发报警模块；通过报警模块，在接收到电压比较器的触发时，进行高温报警，该铂电阻具有电阻率大、电阻系数高、温度灵敏度高等特点，测温范围一般可达-70℃-630℃，能够灵敏并准确的感受到目标位置温度的变化，进一步通过电压放大器将电压放大能够减小电路对电压消耗造成的误差，能够有效地提高高温报警的准确性。
如图2所示，在本发明另一实施例中，上述电机高温报警器，进一步包括：消噪电压器201，其中，
消噪电压器201，用于为电桥电路101输入稳定的第二电压，包括：第一电源VS1、第二电源VS2、第一电阻R1、第二电阻R2、电容C1和第一差分放大器A1，其中，
第一电阻R1，一端与第一电源VS1相连，另一端与第二电阻R2和第一差分放大器A1的正向输入端相连；
第二电阻R2一端与第一电阻R1和第一差分放大器A1的正向输入端相连，另一端接地；
电容C1一端与第一差分放大器A1的正向输入端相连，另一端接地，与第二电阻R2并联放置，构成滤波消噪回路，用于为电压消噪；
第一差分放大器A1的输出端，与反向输入端构成回路，并与电桥电路101相连；
第一差分放大器A1的电源端与第二电源VS2相连，第一差分放大器A1的接地端接地；
电桥电路101，进一步用于接收消噪电压器201输入的稳定的第二电压。
如图3所示，在本发明又一实施例中，电桥电路101，包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、铂电阻Rt及第一变阻器WR1，其中，
第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5各自构成电桥电路101的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；
铂电阻Rt及第一变阻器WR1构成电桥电路101的第四桥臂；
第一桥臂的一端和第二桥臂的一端相连，并与消噪电压器201中的第一差分放大器A1的输出端相连，第一桥臂的另一端与第三桥臂的一端相连，第二桥臂的另一端与第四桥臂的一端相连；
第三桥臂另一端和第四桥臂另一端相连，并接地；
电桥电路101，用于根据下述第一公式和第二公式，产生对应的第一电压；
第一公式：
RT＝R0(1+αT+βT2)
第二公式：
U T = U B ( R T + R W ) R 3 - R 4 R 5 ( R T + R W + R 4 ) ( R 3 + R 5 )
其中，RT表征当前温度下，铂电阻的电阻值；R0表征0℃下，铂电阻的电阻值；α表征一阶温度系数3.908×10-3；β表征二阶温度系数5.802×10-7；T表征目标位置当前温度；UT表征所述第一电压；UB表征所述电桥电路的输入电压；RW表征第一变阻器的电阻值。
如图4所示，在本发明另一实施例中，电压放大器102，包括：第一级放大电路401和第二级放大电路402，其中，
第一级放大电路401，用于放大第一电压，形成第三电压，包括：第三电源VS3、第四电源VS4、第二差分放大器A2、第三差分放大器A3、第二滑动变阻器WR2、第六电阻R6及第七电阻R7，其中，
第二差分放大器A2的正向输入端与电桥电路101的第一桥臂和第三桥臂相连，第二差分放大器A2的反向输入端通过第六电阻R6与第二差分放大器A2的输出端相连，第二差分放大器A2的电源端与第三电源VS3相连，第二差分放大器A2的接地端接地；
第三差分放大器A3的正向输入端与电桥电路101的第二桥臂和第四桥臂相连，第三差分放大器A3的反向输入端通过第七电阻R7与第三差分放大器A3的输出端相连，第三差分放大器A3的电源端与第四电源VS4相连，第三差分放大器A3的接地端接地；
第二差分放大器A2的反向输入端通过第二滑动变阻器WR2与第三差分放大器A3的反向输入端相连；
第六电阻R6、第七电阻R7及第二滑动变阻器WR2构成反馈网络；
第二级放大电路402，用于放大第三电压，形成第四电压，包括：第五电源VS5、第四差分放大器A4、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10及第十一电阻R11，其中，
第四差分放大器A4的正向输入端通过第八电阻R8与第三差分放大器A3的输出端相连，第四差分放大器A4的反向输入端通过第九电阻R9与第二差分放大器A2的输出端相连，第四差分放大器A4的电源端与第五电源VS5相连，第四差分放大器A4的接地端接地；
第十电阻R10的一端与第四差分放大器A4的正向输入端和第八电阻R8相连，另一端接地；
第十一电阻R11的一端与第四差分放大器A4的输出端相连，另一端与第四差分放大器A4的反向输入端和第九电阻R9相连。
如图5所示，在本发明另一实施例中，电压比较器103，包括：第三滑动变阻器WR3、第五差分放大器A5、第六电源VS6，其中，
第三滑动变阻器WR3的滑动片与第五差分放大器A5的反向输入端相连，一端与第六电源VS6相连，另一端接地，用于设定上限参考电阻；
第六电源VS6，用于通过第三滑动变阻器WR3，为第五差分放大器A5的反向输入端输入上限参考电压；
第五差分放大器A5的正向输入端与电压放大器102相连，第五差分放大器A5的电源端与第六电源VS6相连，第五差分放大器A5的接地端接地，用于接收电压放大器102输出的第四电压；
第五差分放大器A5，用于设置高电平和低电平，对比上限参考电压和第四电压，判断上限参考电压是否大于第四电压，如果是，则输出低电平，否则输出高电平。
如图6所示，在本发明又一实施例中，报警模块104，包括：
语音芯片601和扬声器602，其中，
语音芯片601的输入端与电压比较器103相连，语音芯片601的输出端通过三极管NPN603与扬声器602相连；
当语音芯片601的输入端接收到电压比较器103输出的高电平时，语音芯片601的输出端通过三极管NPN603驱动扬声器602发出报警。
如图7所示，在本发明另一实施例中，当语音芯片为音乐芯片701时，将音乐核心芯片7011、扬声器602、电容C2及电磁开关DW并联接入电阻R12的一端，电阻R12的另一端接第七电源VS7；
音乐核心芯片7011的输入端与电压比较器103相连，输出端与三极管NPN603相连，通过三极管NPN603连接扬声器602。
如图8所示，在本发明又一实施例中，报警模块104，包括：
电路集成块801构成的多谐振荡器，通过自身第一引脚8011与电压比较器103相连，用于当接收到电压比较器103的输出端输出的高电平时，将高电平转换为频率信号，该频率信号通过自身第二引脚8012驱动LED灯8013闪烁。
如图9所示，在本发明另一实施例中，电路集成块801为555时基电路集成块901构成的多谐振荡器，包括：8个引脚、电源VS8、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C3、电容C4及LED灯8013，其中，
电源VS8与引脚8和电阻R13的一端相连，引脚8和电阻R13并联；
引脚7分别与电阻R13的另一端和电阻R14的一端相连，使得引脚7与电阻R13串联，与电阻R14并联；
引脚6和引脚2分别与电阻R14的另一端和电容C3的一端相连，使得引脚6和引脚2分别与电阻R14串联，与电容C3并联；
引脚5与电容C4的一端相连；
引脚4与电压比较器103相连；
引脚3与电阻R15的一端相连；
电阻R15的另一端与LED灯8013的一端相连；
引脚1、电容C3的另一端、电容C4的另一端及LED灯8013的另一端分别接地。
上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
如图10所示，本发明实施例提供了一种利用上述任意一种电机高温报警器实现的高温报警方法，该方法可以包括以下步骤：
步骤1001：将铂电阻埋设于目标位置，构成电桥电路的一个桥臂；
步骤1002：利用铂电阻监测目标位置的温度，当目标位置的温度变化时，铂电阻电阻值相应的变化；
步骤1003：利用铂电阻电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，电桥电路产生对应的第一电压；
步骤1004：利用电桥电路输出第一电压给电压放大器；
步骤1005：利用电压放大器放大电桥电路输出的第一电压，并将放大后的第一电压输出给电压比较器；
步骤1006：利用电压比较器确定电压阈值，将放大后的第一电压与电压阈值进行对比，当放大后的第一电压大于电压阈值时，触发报警模块进行高温报警。
在本发明一个实施例中，为了保障电桥电路输入电压的稳定性，上述方法进一步包括：利用消噪电压器为所述电桥电路输入稳定的第二电压；
利用电桥电路接收所述第二电压，根据下述第一公式和第二公式，产生对应的第一电压；
第一公式：
RT＝R0(1+αT+βT2)
第二公式：
U T = U B ( R T + R W ) R 3 - R 4 R 5 ( R T + R W + R 4 ) ( R 3 + R 5 )
其中，RT表征当前温度下，铂电阻的电阻值；R0表征0℃下，铂电阻的电阻值；α表征一阶温度系数3.908×10-3；β表征二阶温度系数5.802×10-7；T表征目标位置当前温度；UT表征所述第一电压；UB表征所述第二电压；RW表征与所述铂电阻处于同一桥臂的第一变阻器；R3、R4及R5分别表征电桥电路中的各个桥臂上的电阻。
在本发明一个实施例中，为了使温度变化对应的电压变化更加灵敏，上述方法进一步包括：在电压放大器中设置两极放大电路；
步骤1005的具体实施方式，包括：利用两极放大电路中的第一级放大电路放大第一电压，形成第三电压，并将第三电压输出给两极放大电路中的第二级放大电路；第二级放大电路放大第三电压，形成第四电压。
在本发明一个实施例中，为了能够准确的进行高温报警，上述方法进一步包括：为电压比较器设置高电平和低电平；步骤1006的具体实施方式，包括：为电压比较器中的第三滑动变阻器设定上限参考电阻；利用电压比较器中的电源，通过设定了上限参考电阻的第三滑动变阻器，为电压比较器中的第五差分放大器的反向输入端输入上限参考电压；电压比较器中的第五差分放大器的正向输入端接收第二级放大电路的输出端输出的第四电压；将上限参考电压与第四电压进行对比，当上限参考电压大于所述第四电压时，输出低电平；当上限参考电压小于所述第四电压时，输出高电平；当利用语音芯片接收到高电平时，通过三极管驱动扬声器发出高温报警；当利用电路集成块构成的多谐振荡器通过自身的第一引脚接收到高电平时，将高电平转换为频率信号，该频率信号通过自身第二引脚驱动LED灯闪烁。
在本发明另一实施例中，以图11所示的电机高温报警器为例，展开说明实现高温报警方法的具体步骤，如图12所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤1200：在电压放大器中设置两极放大电路，为电压比较器设置高电平和低电平；
如图11所示，电压放大器1102中的两极放大电路分别为第一级放大电路11021和第二级放大电路11022，其中，第一级放大电路11021，包括：第三电源VS3、第四电源VS4、第二差分放大器A2、第三差分放大器A3、第二滑动变阻器WR2、第六电阻R6及第七电阻R7；
第二级放大电路1102，包括：第五电源VS5、第四差分放大器A4、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10及第十一电阻R11；
其中各电源、差分放大器、滑动变阻器及电阻之间的连接方式，从图11中可以直观的观测到在此不再赘述。
步骤1201：为电压比较器中的第三滑动变阻器设定上限参考电阻；
如图11所示，电压比较器1103，包括：第三滑动变阻器WR3、第五差分放大器A5、第六电源VS6，在图11中比较清楚的展示出电压比较器1103中各组件间的连接，其中，为第三滑动变阻器WR3设定的上限参考电阻，是当目标位置的温度达到极限温度时，输入第五差分放大器A5反向输入端的电压与第六电源VS6通过上限参考电阻输入第五差分放大器A5正向输入端的电压相等。
步骤1202：将铂电阻埋设于目标位置，构成电桥电路的一个桥臂；
如图11所示，电桥电路1101，包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、铂电阻Rt及第一变阻器WR1，其中，第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5各自构成电桥电路1101的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；铂电阻Rt及第一变阻器WR1构成电桥电路101的第四桥臂；第一桥臂的一端和第三桥臂的一端与消噪电压器1105中的第一差分放大器A1的输出端相连，第一桥臂的另一端与第三桥臂的一端相连，第二桥臂的另一端与第四桥臂的一端相连；第三桥臂另一端和第四桥臂另一端相连，并接地。
例如：监测电机中内部组件的温度变化，可以将铂电阻Rt埋设到对应的组件中。
步骤1203：利用铂电阻监测目标位置的温度，当目标位置的温度变化时，铂电阻电阻值相应的变化；
铂电阻具有电阻率大、电阻系数高、温度灵敏度高等特点，测温范围一般可达-70℃-630℃，能够灵敏并准确的感受到目标位置温度的变化。
铂电阻的电阻值随温度的变化情况，如下公式(1)所示：
RT＝R0(1+αT+βT2) (1)
其中，RT表征当前温度下，铂电阻的电阻值；R0表征0℃下，铂电阻的电阻值；α表征一阶温度系数3.908×10-3；β表征二阶温度系数5.802×10-7；
例如：温度为0℃时，铂电阻的阻值为100Ω，当温度升高为10℃时，铂电阻的阻值为104.5Ω。
步骤1204：利用消噪电压器为电桥电路输入稳定的第二电压；
如图11所示，消噪电压器1105包括：第一电源VS1、第二电源VS2、第一电阻R1、第二电阻R2、电容C1和第一差分放大器A1，各个电源、电阻、电容及差分放大器之间的连接从图11中可以看出，在此不再赘述。其中，通过电容C1与第二电阻R2并联放置，构成滤波消噪回路，能够为电压消噪，从而使得消噪器能够为电桥电路提供稳定的电压。
步骤1205：利用电桥电路接收第二电压；
步骤1206：利用铂电阻电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，根据第二电压，电桥电路产生对应的第一电压；
在该步骤中，电桥电路产生对应的第一电压的计算公式，如下述公式(2)所示：
U T = U B ( R T + R W ) R 3 - R 4 R 5 ( R T + R W + R 4 ) ( R 3 + R 5 )
其中，T表征目标位置当前温度；UT表征所述第一电压；UB表征所述电桥电路的输入电压；RW表征第一变阻器的电阻值。
步骤1207：利用电桥电路输出第一电压给电压放大器；
如图11所示的电压放大器1102，其中，第二差分放大器A2的正向输入端与电桥电路1101的第一桥臂和第三桥臂(第三电阻R3和第五电阻R5)相连，接收电位Ua，第三差分放大器A3的正向输入端与电桥电路1101的第二桥臂和第四桥臂(第四电阻R4和铂电阻Rt及第一变阻器WR1)相连，接收电位Ub，该第一电压：U1＝Ua-Ub。
步骤1208：利用电压放大器中的第一级放大电路放大第一电压，形成第三电压；
如图11所示，第一级放大电路11021中，通过第二差分放大器A2放大电位Ua，通过第三差分放大器A3放大电位Ub，实现第一电压的放大，另外，第二差分放大器A2和第三差分放大器A3间反向输入端相连，能够使电压放大过程中干扰信号相互抵消，从而保障了电压放大的准确性。
步骤1209：将第三电压输出给两极放大电路中的第二级放大电路；
步骤1210：第二级放大电路放大第三电压，形成第四电压，并将第四电压输出给电压比较器；
步骤1209和步骤1210的过程主要是，如图11所示，通过第二差分放大器A2的输出端将放大后的电位Ua输出给第二级放大电路11022中的第二差分放大器A4的反向输入端，通过第三差分放大器A3的输出端将放大后的电位Ub输出给第二级放大电路11022中的第二差分放大器A4的正向输入端，从而在第二差分放大器A4构成输入电压，并通过第二差分放大器A4将该输入电压放大，从而进一步提高电压变化的明显性。
步骤1211：利用电压比较器中的电源，通过设定了上限参考电阻的第三滑动变阻器，为电压比较器中的第五差分放大器的反向输入端输入上限参考电压；
如图11所示，第三滑动变阻器WR3的滑动片与第五差分放大器A5的反向输入端相连，一端与第六电源VS6相连，另一端接地，该滑动片的位置是设定上限参考电阻的方式，第六电源VS6通过第三滑动变阻器WR3之后，输入第五差分放大器A5反向输入端的电压即为上限参考电压。
步骤1212：利用电压比较器中的第五差分放大器的正向输入端接收第二级放大电路的输出端输出的第四电压；
如图11所示，第五差分放大器A5的正向输入端接收第五差分放大器A4的输出端输出的电压。
步骤1213：判断上限参考电压是否大于第四电压，如果是，则执行步骤1214；否则执行步骤1215；
如图11所示，在第五差分放大器A5中，对比正向输入端接收到的第四电压和反向输入端接收到的上限参考电压，从而实现判断第四电压与上限参考电压之间的大小，当第四电压大于上限参考电压时，说明铂电阻监测的目标位置的温度超过其自身材料的耐受温度，当第四电压小于上限参考电压时，说明铂电阻监测的目标位置的温度正常。
步骤1214：利用电压比较器输出低电平，并结束当前流程；
步骤1215：利用电压比较器输出高电平，并分别执行步骤1216和步骤1218；
如图11所示，音乐芯片和555时基电路集成块的电源电压为VCC，那么，步骤1214和步骤1215的低电平为-VCC，高电平为VCC，即当上限参考电压小于第四电压时，输出-VCC，当上限参考电压大于第四电压时，输出VCC，而只有当高电平为VCC时，才能触发音乐芯片和555时基电路集成块，从而触发报警。
步骤1216：音乐芯片接收到高电平；
步骤1217：音乐芯片通过三极管驱动扬声器发出高温报警，并结束当前流程；
如图11所示，音乐芯片1104中，音乐核心芯片11041、电容C2及电磁开关DW并联接入电阻R12的一端，电阻R12的另一端接第七电源VS7；音乐核心芯片11041的输入端与电压比较器1103相连，输出端与三极管NPN相连，通过三极管NPN连接扬声器1106，同时，第七电源VS7通过电阻R12接入扬声器1106，为扬声器供电。当为音乐芯片1104输入高电平VCC时，触发电磁开关DW闭合，接通音乐芯片1104中各个电路，从而通过三极管NPN驱动扬声器1106播放音乐；当为音乐芯片1104输入低电平-VCC时，电磁开关DW处于断开状态，从而使整个音乐芯片1104是断开状态。
步骤1218：555时基电路集成块构成的多谐振荡器通过自身的第一引脚接收到高电平；
步骤1219：多谐振荡器将高电平转换为频率信号，该频率信号通过自身第二引脚驱动LED灯闪烁。
如图11所示，555时基电路集成块1107构成的多谐振荡器，包括：8个引脚、电源VS8、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C3、电容C4及LED灯，其中，电源VS8与引脚8和电阻R13的一端相连，引脚8和电阻R13并联；引脚7分别与电阻R13的另一端和电阻R14的一端相连，使得引脚7与电阻R13串联，与电阻R14并联；引脚6和引脚2分别与电阻R14的另一端和电容C3的一端相连，使得引脚6和引脚2分别与电阻R14串联，与电容C3并联；引脚5与电容C4的一端相连；引脚4与电压比较器103相连；引脚3与电阻R15的一端相连；电阻R15的另一端与LED灯的一端相连；引脚1、电容C3的另一端、电容C4的另一端及LED灯8013的另一端分别接地。
当接收到高电平时，电源VS8接通，引脚3输出高电平，同时，电源VS8通过电阻R13和电阻R14向电容C3充电，当电容C3上的电压达到引脚6的阈值电压(2/3电源VS8的电压)时，引脚7把电容C3中的电方掉，引脚3由高电平变为低电平，当电容C3的电压降到1/3电源电压时，引脚3变为高电平，同时电源VS8再次经过电阻R13和电阻R14向电容C3充电，周而复始，形成震荡，当输入高电平VCC时，与电源VS8叠加增加555时基电路集成块1107的电压，使引脚3处于高电平，触发LED灯闪烁。当输入低电平-VCC时，与电源VS8叠加减小555时基电路集成块1107的电压，LED灯处于熄灭状态。
值得说明的是，可以通过音乐芯片等语音芯片报警，也可以通过电路集成块的LED灯报警，这两种报警方式可以同时存在，也可以择一进行报警。
根据上述方案，本发明的各实施例，至少具有如下有益效果：
1.通过将电桥电路中的铂电阻埋设于目标位置，构成电桥电路的一个桥臂，用于监测目标位置的温度，当目标位置的温度变化时，电阻值相应的变化，并通过电阻变化反应出来；通过电桥电路利用所述铂电阻电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，产生对应的第一电压，输出第一电压给电压放大器；通过电压放大器放大电桥电路输出的第一电压，并将放大后的第一电压输出给电压比较器；通过电压比较器确定电压阈值，将放大后的第一电压与电压阈值进行对比，当放大后的第一电压大于电压阈值时，触发报警模块；通过报警模块，在接收到电压比较器的触发时，进行高温报警，该铂电阻具有电阻率大、电阻系数高、温度灵敏度高等特点，测温范围一般可达-70℃-630℃，能够灵敏并准确的感受到目标位置温度的变化，进一步通过电压放大器将电压放大能够减小电路对电压消耗造成的误差，能够有效地提高高温报警的准确性。
2.通过消噪电压器中的第一电阻与第一电源、第二电阻和第一差分放大器相连实现了方大消噪器的输出电压、另外通过电容C1与第二电阻并联进行滤波消噪，实现了为电桥电路提供稳定的电压，从而进一步保证高温报警的准确性。
3.电压放大器，包括：第一级放大电路和第二级放大电路，其中，第一级放大电路包括：第二差分放大器和第三差分放大器，该第二差分放大器和第三差分放大器并排接收电桥电路的电压，从而使第二差分放大器和第三差分放大器间的电压干扰信号相互抵消，使得该电压放大器具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调电压和失调电压漂移，保障了方大电压的稳定性。
4.由于在电压比较器中形成上限参考电压，即本发明实施例电路中的电压超出上限参考电压时，将通过报警模块进行报警，能够有效地避免电路中各部件因高温而造成的老化。
5.本发明实施例提供的报警模块的报警方式可以为通过语音芯片和扬声器进行语音或音乐报警，还可以通过电路集成块构成的多谐振荡器驱动LED灯闪烁进行报警，这两种报警方式可以同时存在，从而保障报警的及时性。
6.本发明实施例提供的电机高温报警器，只需要将铂电阻埋设到目标位置，即可能够针对目标位置的温度变化进行报警，有效的扩展了电机高温报警器的应用范围，另外，电机高温报警器的电路中的各个组件简单易得、价格低廉，有效地降低了电机高温报警器的制作成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机高温报警器，其特征在于，包括：包含铂电阻的电桥电路、电压放大器、电压比较器及报警模块，其中，
所述包含铂电阻的电桥电路，用于利用所述铂电阻电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，产生对应的第一电压，输出所述第一电压给所述电压放大器；
所述铂电阻，埋设于目标位置，用于监测所述目标位置的温度，当所述目标位置的温度变化时，电阻值相应的变化；
所述电压放大器，用于放大所述电桥电路输出的第一电压，并将放大后的第一电压输出给所述电压比较器；
所述电压比较器，用于确定电压阈值，将放大后的第一电压与所述电压阈值进行对比，当放大后的第一电压大于所述电压阈值时，触发所述报警模块；
所述报警模块，在接收到所述电压比较器的触发时，进行高温报警。
2.根据权利要求1所述的电机高温报警器，其特征在于，进一步包括：消噪电压器，其中，
所述消噪电压器，用于为所述电桥电路输入稳定的第二电压，包括：第一电源、第二电源、第一电阻、第二电阻、电容C1和第一差分放大器，其中，
所述第一电阻，一端与所述第一电源相连，另一端与所述第二电阻和第一差分放大器的正向输入端相连；
所述第二电阻一端与所述第一电阻和第一差分放大器的正向输入端相连，另一端接地；
所述电容一端与第一差分放大器的正向输入端相连，另一端接地，与所述第二电阻并联放置，构成滤波消噪回路，用于为电压消噪；
第一差分放大器的输出端，与反向输入端构成回路，并与所述电桥电路 相连；
所述第一差分放大器的电源端与所述第二电源相连，所述第一差分放大器的接地端接地；
所述电桥电路，进一步用于接收所述消噪电压器输入的稳定的第二电压。
3.根据权利要求2所述的电机高温报警器，其特征在于，所述电桥电路，包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、所述铂电阻及第一变阻器，其中，
所述第三电阻、第四电阻和第五电阻各自构成所述电桥电路的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；
所述铂电阻及第一变阻器构成所述电桥电路的第四桥臂；
所述第一桥臂的一端和所述第二桥臂的一端相连，并与所述消噪电压器中的第一差分放大器的输出端相连，所述第一桥臂的另一端与所述第三桥臂的一端相连，所述第二桥臂的另一端与所述第四桥臂的一端相连；
所述第三桥臂另一端和所述第四桥臂另一端相连，并接地；
所述电桥电路，用于根据下述第一公式和第二公式，产生对应的第一电压；
第一公式：
RT＝R0(1+αT+βT2)
第二公式：
其中，RT表征当前温度下，铂电阻的电阻值；R0表征0℃下，铂电阻的电阻值；α表征一阶温度系数3.908×10-3；β表征二阶温度系数5.802×10-7；T表征目标位置当前温度；UT表征所述第一电压；UB表征所述电桥电路的输入电压；RW表征所述第一变阻器。
4.根据权利要求3所述的电机高温报警器，其特征在于，所述电压放大器，包括：第一级放大电路和第二级放大电路，其中，
所述第一级放大电路，用于放大所述第一电压，形成第三电压，包括： 第三电源、第四电源、第二差分放大器、第三差分放大器、第二滑动变阻器、第六电阻及第七电阻，其中，
所述第二差分放大器的正向输入端与所述第一桥臂和所述第三桥臂相连，所述第二差分放大器的反向输入端通过第六电阻与所述第二差分放大器的输出端相连，所述第二差分放大器的电源端与所述第三电源相连，所述第二差分放大器的接地端接地；
所述第三差分放大器的正向输入端与所述第二桥臂和所述第四桥臂相连，所述第三差分放大器的反向输入端通过第七电阻与所述第三差分放大器的输出端相连，所述第三差分放大器的电源端与所述第四电源相连，所述第三差分放大器的接地端接地；
所述第二差分放大器的反向输入端通过第二滑动变阻器与所述第三差分放大器的反向输入端相连；
所述第六电阻、所述第七电阻及所述第二滑动变阻器构成反馈网络；
所述第二级放大电路，用于放大所述第三电压，形成第四电压，包括：第五电源、第四差分放大器、第八电阻、第九电阻、第十电阻及第十一电阻，其中，
所述第四差分放大器的正向输入端通过第八电阻与所述第三差分放大器的输出端相连，所述第四差分放大器的反向输入端通过第九电阻与所述第二差分放大器的输出端相连，所述第四差分放大器的电源端与所述第五电源相连，所述第四差分放大器的接地端接地；
所述第十电阻的一端与所述第四差分放大器的正向输入端和所述第八电阻的一端相连，另一端接地；
所述第十一电阻的一端与所述第四差分放大器的输出端和所述第九电阻的一端相连，另一端与所述第四差分放大器的反向输入端相连。
5.根据权利要求1至4任一所述的电机高温报警器，其特征在于，所述电压比较器，包括：第三滑动变阻器、第五差分放大器、第六电源，其中，
所述第三滑动变阻器的滑动片与所述第五差分放大器的反向输入端相连， 一端与所述第六电源相连，另一端接地，用于设定上限参考电阻；
所述第六电源，用于通过所述第三滑动变阻器，为所述第五差分放大器的反向输入端输入上限参考电压；
所述第五差分放大器的正向输入端与所述电压放大器相连，所述第五差分放大器的电源端与所述第六电源相连，所述第五差分放大器的接地端接地，用于接收所述电压放大器输出的第四电压；
所述第五差分放大器，用于设置高电平和低电平，对比所述上限参考电压和所述第四电压，判断所述上限参考电压是否大于所述第四电压，如果是，则输出低电平，否则输出高电平。
6.根据权利要求5所述的电机高温报警器，其特征在于，所述报警模块，包括：
语音芯片和扬声器，其中，
所述语音芯片的输入端与所述电压比较器相连，所述语音芯片的输出端通过三极管与所述扬声器相连；
当所述语音芯片的输入端接收到电压比较器输出的高电平时，所述语音芯片的输出端通过三极管驱动所述扬声器发出报警；
和/或，
电路集成块构成的多谐振荡器，通过自身第一引脚与所述电压比较器相连，用于当接收到电压比较器输出的高电平时，将所述高电平转换为频率信号，该频率信号通过自身第二引脚驱动LED灯闪烁。
7.一种利用权利要求1至6任一所述的电机高温报警器实现的高温报警方法，其特征在于，将铂电阻埋设于目标位置，构成电桥电路的一个桥臂，还包括：
利用铂电阻监测所述目标位置的温度，当所述目标位置的温度变化时，所述铂电阻电阻值相应的变化；
利用所述铂电阻电阻值的变化造成的桥臂间电阻失衡，所述电桥电路产生对应的第一电压；
利用所述电桥电路输出所述第一电压给电压放大器；
利用所述电压放大器放大所述电桥电路输出的第一电压，并将放大后的第一电压输出给电压比较器；
利用所述电压比较器确定电压阈值，将放大后的第一电压与所述电压阈值进行对比，当放大后的第一电压大于所述电压阈值时，触发报警模块进行高温报警。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：
利用消噪电压器为所述电桥电路输入稳定的第二电压；
利用电桥电路接收所述第二电压，根据下述第一公式和第二公式，产生对应的第一电压；
第一公式：
RT＝R0(1+αT+βT2)
第二公式：
其中，RT表征当前温度下，铂电阻的电阻值；R0表征0℃下，铂电阻的电阻值；α表征一阶温度系数3.908×10-3；β表征二阶温度系数5.802×10-7；T表征目标位置当前温度；UT表征所述第一电压；UB表征所述第二电压；RW表征与所述铂电阻处于同一桥臂的第一变阻器；R3、R4及R5分别表征电桥电路中的各个桥臂上的电阻。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，进一步包括：在所述电压放大器中设置两极放大电路；
所述利用所述电压放大器放大所述电桥电路输出的第一电压，包括：利用所述两极放大电路中的第一级放大电路放大所述第一电压，形成第三电压，并将所述第三电压输出给所述两极放大电路中的第二级放大电路；
所述第二级放大电路放大所述第三电压，形成第四电压。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括：为所述电 压比较器设置高电平和低电平；
所述利用所述电压比较器确定电压阈值，将放大后的第一电压与所述电压阈值进行对比，包括：
为所述电压比较器中的第三滑动变阻器设定上限参考电阻；
利用所述电压比较器中的电源，通过设定了上限参考电阻的第三滑动变阻器，为所述电压比较器中的第五差分放大器的反向输入端输入上限参考电压；
利用所述电压比较器中的第五差分放大器的正向输入端接收所述第二级放大电路的输出端输出的第四电压；
将所述上限参考电压与所述第四电压进行对比，当上限参考电压大于所述第四电压时，输出低电平；当上限参考电压小于所述第四电压时，输出高电平；
所述当放大后的第一电压大于所述电压阈值时，触发报警模块进行高温报警，包括：
当利用语音芯片接收到高电平时，通过三极管驱动扬声器发出高温报警；
和/或，
当利用电路集成块构成的多谐振荡器通过自身的第一引脚接收到高电平时，将所述高电平转换为频率信号，该频率信号通过自身第二引脚驱动LED灯闪烁。
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