TWM572623U - Temperature monitoring device for electrical equipment - Google Patents

Abstract

本創作為一種電氣設備的溫度監控裝置，包含一中央處理器、一溫度感測電路、一溫度顯示器、一溫度設定介面及一驅動電路，其中，該驅動電路可連接一散熱裝置或一加熱裝置；該中央處理器儲存有使用者通過溫度設定介面所預設的相關溫度參數，當溫度感測電路測得電氣設備的即時溫度滿足啟動或停止條件時，該中央處理器可控制驅動電路以啟動或停止該散熱裝置／加熱裝置，並在溫度顯示器顯示相關的溫度數據，藉此為電氣設備提供正常溫度的作業環境。

Description

電氣設備的溫度監控裝置

本創作關於一種溫控裝置，尤其是指一種根據電氣設備之溫度自動啟動溫度調整功能之溫控裝置。

隨著機械產業自動化的需求，加上對精密度要求的提升，機電整合之精度將是重要的關鍵因素，其中"溫度"又是影響精密控制的重要因素，由於電氣設備運作時會因為功率消耗而產生熱能，為了維持電氣設備的穩定運作，可為電氣設備設置通風、散熱裝置(如風扇、熱交換器)，以降低其運作時的溫度。另一方面，針對恆溫、恒濕的儲藏環境，除了需要有散熱裝置之外，更需要加熱除濕裝置等。

由此可見，電氣設備內部的溫度是否恆溫維持在一設定值或容許範圍內，將極大的影響設備使用的穩定性，然而，不見得所有電氣設備均配置有精密的溫度調節裝置。

有鑑於此，本新型創作人係提出一種電氣設備的溫度監控裝置，用以即時感測電氣設備之溫度，並根據預設之相關溫度參數即時進行加熱或散熱冷卻控制。

為達成前述目的，本創作電氣設備的溫度監控裝置包含有： 一中央處理器，儲存有一啟動溫度及一停止溫度； 一電源電路，連接該中央處理器，用於將一輸入電源轉換為工作電壓； 一溫度感測電路，連接該中央處理器之輸入端，用於感測電氣設備的一即時溫度； 一溫度設定介面，連接該中央處理器之輸入端，供使用者設定該啟動溫度及該停止溫度； 一溫度顯示器，連接該中央處理器之輸出端，用於顯示該啟動溫度、該即時溫度及該停止溫度； 一通訊介面，連接該中央處理器，其中該通訊介面供與一外部操作裝置連接； 一資料輸出介面，連接該中央處理器，其中該資料輸出介面供與外部操作裝置連接； 一驅動電路，連接該中央處理器之輸出端，供連接散熱冷卻裝置及加熱裝置； 其中，該中央處理器係依據即時溫度與該啟動溫度及停止溫度之關係，輸出控制信號至該驅動電路以啟動該散熱冷卻裝置或加熱裝置。

本創作的啟動溫度若是設定為一散熱啟動溫度，則本創作可以執行一散熱冷卻模式，當電氣設備的溫度高於或等於該散熱啟動溫度時，該中央處理器控制該驅動電路令散熱裝置開始運作，當電氣設備的溫度降低至停止溫度時，該中央處理器關閉該驅動電路以停止散熱裝置的運轉；本創作的啟動溫度若是設定為一加熱啟動溫度，則本創作可以執行一加熱模式，當電氣設備的溫度低於或等於該加熱啟動溫度時，該中央處理器控制該驅動電路令加熱裝置開始運作，當電氣設備的溫度提升至停止溫度時，該中央處理器關閉該驅動電路以停止加熱裝置的增溫運作。

請參考圖1所示，本創作是一種可以運用在電氣設備的溫度監控裝置，例如本創作可以運用在但不限於各種電力電機之控制箱、通信設備、機械設備之操作盤或控制箱等。本創作包含有：

一中央處理器10， 負責資料運算處理及控制；

一電源電路20，係接收一輸入電源Vin，並將該輸入電源Vin轉換為溫度監控裝置內部各電路可使用的工作電壓，例如提供給中央處理器10的直流電壓；

一溫度感測電路30，連接該中央處理器10之輸入端，該溫度感測電路30用於感測電氣設備之溫度並將測得之溫度信號傳送給中央處理器10，該溫度感測電路30可以是一內建的負溫度係數(NTC)感溫元件，測溫範圍可介於-9~99℃；或者該溫度感測電路30可供連接一外部感溫元件，將外部感溫元件測得之溫度轉換為溫度信號；

一溫度設定介面40，連接該中央處理器10之輸入端，供使用者設定溫度值，例如設定一啟動溫度和一停止溫度，該啟動溫度可以是一散熱啟動溫度或是一加熱啟動溫度；在一較佳實施例中，該溫度設定介面40可以由複數個設定鍵組成，所設定的啟動溫度及停止溫度等參數儲存在中央處理器10內部；

一溫度顯示器50，連接該中央處理器10之輸入端，包含有一啟動溫度顯示器51、一即時溫度顯示器52、一停止溫度顯示器53，各個溫度顯示器可由數個七段顯示器構成，且不同的溫度顯示器可顯示不同的顏色，其中，該啟動溫度顯示器51用於顯示使用者設定的啟動溫度，可採用紅色顯示器，該即時溫度顯示器52用於顯示該溫度感測電路30實際感測到的溫度值，可採用綠色顯示器，該停止溫度顯示器53用於顯示使用者設定的停止溫度，可採用紅色顯示器；

一通訊介面60，連接該中央處理器10，該通訊介面60可供連接至一外部操作裝置100，例如電腦(PC)或可程式化邏輯控制器(PLC)，本創作的溫度監控裝置可透過該通訊介面60與外部操作裝置100連線，供操作者更有效的掌握電氣設備內部的溫度變化，在本實施中，該通訊介面60是RS-485的通訊介面；

一資料輸出介面70，連接中央處理器10的輸出端，用於將溫度監控裝置取得的數值或信號傳送給該外部操作裝置100，例如使用者設定的啟動溫度值、停止溫度值，該資料輸出介面70包含有一數位輸出介面71、一類比輸出介面72，其中數位輸出介面71用於傳送數位格式資料，例如高低不同準位的電壓信號，該類比輸出介面72用於傳送類比信號，例如用於控制啟動(ON)或停止(OFF)的訊號、一故障/異常信號、負載電流值等；

一驅動電路80，連接在中央處理器10的輸出端，本實施例中的驅動電路80包含有一繼電器以連接一溫度調節裝置，該繼電器具有一第一接點(如常閉接點)及一第二接點(如常開接點)，該 溫度調節裝置可以是一散熱裝置 ( 例如一冷卻風扇 ) 或一加熱裝置；其中， 該第一接點可用於連接散熱裝置，或第二接點可用於連接加熱裝置，但也可以根據電路設計需求，將第一接點連接加熱裝置，將第二接點連接散熱裝置；

一警報單元90，連接至中央處理器10的輸出端，用於輸出一警示信號，該警報單元90可以是一蜂鳴器，或是一警報回路，當感測到的實際溫度值大於一異常值時，該中央處理器10將驅動該警報單元90發出警報提示。

本創作溫度監控裝置在實際運作時，使用者可以設定該"啟動溫度"為一散熱啟動溫度或一加熱啟動溫度，當使用者設定為散熱啟動溫度後，根據溫度感測電路30測得的實際溫度值可自動執行"散熱冷卻模式"，或當使用者設定為加熱啟動溫度後，根據溫度感測電路30測得的實際溫度值可自動執行"-加熱模式"。

散熱冷卻模式：當使用者設定的啟動溫度為一散熱啟動溫度(例如35℃)時，以及設定一停止溫度(例如30℃)，在溫度感測電路30測得的實際溫度高於或等於該散熱啟動溫度時，驅動電路80中的繼電器閉合，使連接在第一接點的散熱裝置開始運作，降低電氣設備的環境溫度；當實際溫度降低至停止溫度時，該驅動電路80中的繼電器斷開，使散熱裝置停止運作，利用該散熱裝置的交替啟動、停止動作，將電氣設備的環境溫度維持在預設的範圍內。

加熱模式：當使用者設定的啟動溫度為一加熱啟動溫度(例如25℃)，以及設定一停止溫度(例如30℃)，當實際溫度低於或等於該加熱啟動溫度時，該驅動電路80中的繼電器閉合，使連接在第二接點的加熱裝置開始運作；當實際溫度升高至停止溫度時，該驅動電路80中的繼電器斷開，使加熱裝置停止運作；同樣的，利用該散熱裝置的交替啟動、停止動作，將電氣設備的環境溫度維持在預設的範圍內。

本創作可以作為一獨立的溫控裝置，加裝在不具有溫度監控、調整功能的現有電氣設備上，當感測到的電氣設備實際溫度值高於或低於溫度設定值時，可自動執行散熱冷卻或加熱作業，維持電氣設備的正常作業溫度。

10‧‧‧中央處理器

20‧‧‧電源電路

30‧‧‧溫度感測電路

40‧‧‧溫度設定介面

50‧‧‧溫度顯示器

51‧‧‧啟動溫度顯示器

52‧‧‧即時溫度顯示器

53‧‧‧停止溫度顯示器

60‧‧‧通訊介面

70‧‧‧資料輸出介面

71‧‧‧數位輸出介面

72‧‧‧類比輸出介面

80‧‧‧驅動電路

90‧‧‧警報單元

100‧‧‧外部操作裝置

Vin‧‧‧輸入電源

圖1：本創作電氣設備溫度監控裝置的電路方塊圖。

Claims (10)

1. 一種電氣設備的溫度監控裝置，包含有： 一中央處理器，儲存有一啟動溫度及一停止溫度； 一電源電路，連接該中央處理器，用於將一輸入電源轉換為工作電壓； 一溫度感測電路，連接該中央處理器之輸入端，用於感測電氣設備的一即時溫度； 一溫度設定介面，連接該中央處理器之輸入端，供使用者設定該啟動溫度及該停止溫度； 一溫度顯示器，連接該中央處理器之輸出端，用於顯示該啟動溫度、該即時溫度及該停止溫度； 一通訊介面，連接該中央處理器，其中該通訊介面供與一外部操作裝置連接； 一資料輸出介面，連接該中央處理器，其中該資料輸出介面供與該外部操作裝置連接； 一驅動電路，連接該中央處理器之輸出端，該驅動電路供連接一溫度調節裝置； 其中，該中央處理器係依據即時溫度與該啟動溫度及停止溫度之關係，輸出控制信號至該驅動電路以啟動或關閉該溫度調節裝置。
2. 如請求項1所述電氣設備的溫度監控裝置，其中，該溫度感測電路包含一個內建的負溫度係數(NTC)感溫元件。
3. 如請求項1所述電氣設備的溫度監控裝置，其中，該溫度感測電路供外接一感溫元件。
4. 如請求項1所述電氣設備的溫度監控裝置，其中，該溫度顯示器包含有一啟動溫度顯示器、一即時溫度顯示器及一停止溫度顯示器。
5. 如請求項1所述電氣設備的溫度監控裝置，其中，該通訊介面為RS-485介面。
6. 如請求項1所述電氣設備的溫度監控裝置，其中該資料輸出介面包含一數位輸出介面及一類比輸出介面。
7. 如請求項1所述電氣設備的溫度監控裝置，其中，該中央處理器連接一警報單元。
8. 如請求項1所述電氣設備的溫度監控裝置，該驅動電路中包含一繼電器。
9. 如請求項1至8項中任一項所述電氣設備的溫度監控裝置，其中，該驅動電路所連接之溫度調節裝置為一散熱裝置；該中央處理器儲存的啟動溫度為一散熱啟動溫度。
10. 如請求項1至8項中任一項所述電氣設備的溫度監控裝置，其中，該驅動電路所連接之溫度調節裝置為一加熱裝置；該中央處理器儲存的啟動溫度為一加熱啟動溫度。