电子式温度控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及温度控制【技术领域】，提供一种电子式温度控制器，包括第一温度检测器、温度设定电路、第一信号调理器、误差计算器、比例积分运算器、三角波发生器以及PWM发生器；第一信号调理器的输入端接第一温度检测器的输出端，误差计算器的正端和负端分别接第一信号调理器的输出端和温度设定电路的输出端，误差计算器的输出端接比例积分运算器的输入端，PWM发生器的正端和负端分别接三角波发生器的输出端和比例积分运算器的输出端。该电子式温度控制器，采用了电子电路的方式，具有控制精度高、灵敏度高、体积小、成本低的优点；此外，温度检测器可以是温度电阻、热电偶或电流电压变送器等多种温度检测器；而且温度适应性强。
【专利说明】电子式温度控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及温度控制【技术领域】，具体涉及电子式温度控制器。
【背景技术】
[0002]温度控制器，也叫温度开关、温度保护器，其作用是根据环境温度变化，从而产生导通或断开动作；或是根据环境温度变化发出开关命令，从而控制设备的运行以达到理想的温度及节能效果。其应用范围非常广泛，不同种类的温度控制器可相应的用于家电、电机、制冷或制热等众多产品中。
[0003]目前国内外研制生产的温度控制器大致分为以下5种:
[0004]1.双金属片突跳式温度控制器
[0005]采用的是机械结构，其将设定温度后的双金属片作为热敏感反应组件，当产品主件温度升高时所产生的热量传递到双金属圆片上，达到设定温度时迅速动作，通过机构作用触点断开或闭合；当温度下降到复位温度设定时，双金属片迅速回复原状，使触点闭合或断开，达到接通或断开电路的目的，从而控制电路。
[0006]双金属片突跳式温度控制器由于用一种将定温后的双金属片作为热敏感反应组件，只能对某一的温度进行控制，控制精度不高。
[0007]2.液涨式温度控制器
[0008]采用的是机械结构，是当被控制对象的温度发生变化时使温度控制器感温部内的物质(一般是液体)产生热胀冷缩(体积变化)，与感温部连通一起的膜盒产生膨胀或收缩。以杠杆原理，带动开关通断动作，达到恒温目的。液涨式温度控制器主要用于家电行业，电热设备，制冷行业等温度控制场合用。
[0009]液涨式温度控制器具有控温准确，稳定可靠，开停温差小，控制温控调节范围大，过载电流大等性能特点；但由于用感温部内的物质产生膨胀或收缩，以杠杆原理，带动开关通断动作，导致体积大。
[0010]3.压力式温度控制器
[0011]采用的是机械结构，通过密闭的内充感温工质的温包和毛细管，把被控温度的变化转变为空间压力或容积的变化，达到温度设定值时，通过弹性元件和快速瞬动机构，自动关闭触头，以达到自动控制温度的目的。由感温部、温度设定主体部、执行开闭的微动开关或自动风门等三部分组成。压力式温度控制器适用于制冷器具(如电冰箱冰柜等)和制热器等场合。
[0012]压力式温度控制器由于用感温工质的温包和毛细管进行控制，体积大控制精度不闻。
[0013]4.电子式温度控制器
[0014]采用电阻测温的方法来测量，一般采用白金丝、铜丝、钨丝以及半导体(热敏电阻等)为温度电阻，其中家用空调大多采用热敏电阻作为温度电阻。热敏电阻温度控制器是根据惠斯登电桥原理制成的，是惠斯登电桥，在构成温度控制器时，可以很容易地通过选择适当的热敏电阻来改变温度调节范围和工作温度。
[0015]电子式温度控制器具有稳定，体积小的优点；但只能采用温度电阻做输入，对各种温度适应性不强；而且控制精度不高。
[0016]5.数字式温度控制器
[0017]是一种精确的温度控制器，可以对温度进行数字量化控制。温度控制器一般采用NTC热敏传感器或者热电偶作为温度检测元件，原理是:将NTC热敏传感器或者热电偶设计到相应电路中，NTC热敏传感器或者热电偶随温度变化而改变，就会产生相应的电压电流改变，再通过微控制器对改变的电压电流进行检测、量化显示出来，并做相应的控制。
[0018]数字温度控制器具有精确度高、灵敏度高、直观、操作方便等特点，缺点是成本高，微控制器容易受到电磁干扰。
实用新型内容
[0019]基于上述现有技术的问题，有必要提供一种兼具控制精度高、体积小、温度适应性强、灵敏度高、成本低的电子式温度控制器。
[0020]电子式温度控制器，包括第一温度检测器、温度设定电路、第一信号调理器、误差计算器、比例积分运算器、三角波发生器以及PWM发生器；
[0021]所述第一信号调理器的输入端接所述第一温度检测器的输出端，所述误差计算器的正端和负端分别接所述第一信号调理器的输出端和所述温度设定电路的输出端，所述误差计算器的输出端接所述比例积分运算器的输入端，所述PWM发生器的正端和负端分别接所述三角波发生器的输出端和所述比例积分运算器的输出端。
[0022]进一步的，所述电子式温度控制器还包括信号输出接口 ；所述第一信号调理器的输出端还接所述信号输出接口的输入端。
[0023]进一步的，所述电子式温度控制器还包括第二温度检测器和第二信号调理器；
[0024]所述第二信号调理器的输入端接所述第二温度检测器的输出端，所述第二信号调理器的输出端接所述信号输出接口电路的输入端。
[0025]进一步的，所述第一温度检测器和所述第二温度检测器为温度电阻、热电偶或电流电压变送器。
[0026]进一步的，所述第一信号调理器、所述第二信号调理器、所述误差计算器、所述比例积分运算器、所述三角波发生器、以及所述PWM发生器均采用型号为TL084C的运算放大器或型号为LM2902的运算放大器。
[0027]进一步的，所述温度设定电路包括电位器。
[0028]该电子式温度控制器，采用了电子方式，因此相较于机械式温度控制器，其具有控制精度高、灵敏度高、体积小的优点；而且相较于数字式温度控制器，其成本更低；
[0029]此外，采用信号调理器输入第一温度检测器所检测到的温度信号，因此温度检测器可以是温度电阻、热电偶或电流电压变送器等多种温度检测器；而且可以适应-200°C?1800°C的温度，因此，该电子式温度控制器的温度适应性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型实施例的电子式温度控制器的电路原理框图。【具体实施方式】
[0031]以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0032]参照图1。
[0033]电子式温度控制器，包括第一温度检测器11、温度设定电路2、第一信号调理器31、误差计算器4、比例积分运算器5、三角波发生器6以及PWM发生器7 ；
[0034]第一信号调理器31的输入端接第一温度检测器11的输出端，误差计算器4的正端和负端分别接第一信号调理器31的输出端和温度设定电路2的输出端，误差计算器4的输出端接比例积分运算器5的输入端，PWM发生器7的正端和负端分别接三角波发生器6的输出端和比例积分运算器5的输出端。
[0035]该电子式温度控制器的工作原理为:通过温度设定电路2设定温度值，通过第一温度检测器11检测温度信号；第一温度检测器11检测到的温度信号为模拟信号，其传输至第一信号调理器31变换为数字信号；误差计算器4将所检测到温度信号与所设定温度值进行误差计算并输出误差信号，该误差信号传输至比例积分运算器5进行比例积分运算之后输出比例积分信号，PWM发生器7将三角波发生器6输出的三角波以及比例积分信号进行比较之后输出PWM脉冲信号。该输出的PWM脉冲信号用于控制固态继电器91的通断，固态继电器91进而从而控制加热、制冷设备92的加热或制冷快速、稳定的工作。
[0036]该电子式温度控制器中，将第一温度检测器11所检测的温度信号以及温度设定电路2所设定的温度值进行误差计算、比例积分运算，可得到高精度的计算结果，然后PWM发生器7将上述计算结果与三角波发生器6输出的三角波比较后输出PWM脉冲信号控制固态继电器91，进而控制加热、制冷设备9，从而实现高精度的温度控制的功能。
[0037]该电子式温度控制器，采用了电子方式，因此相较于机械式的温度控制器，其具有控制精度高、灵敏度高、体积小的优点；而且相较于数字式温度控制器，其成本更低；
[0038]此外，采用第一信号调理器31输入第一温度检测器11所检测的温度信号，因此第一温度检测器31可以是温度电阻、热电偶或电流电压变送器等多种温度检测器，而且可以适应-200°C?1800°C的温度，因此，该电子式温度控制器的温度适应性强。
[0039]进一步的，电子式温度控制器还包括信号输出接口 8 ;第一信号调理器31的输出端还接信号输出接口 8的输入端。
[0040]通过该信号输出接口 8可外接监控器或计算机，第一温度检测器11所检测到的温度信号可在第一信号调理器31变换为数字信号之后通过信号输出接口 8于监控器或计算机显示。
[0041]进一步的，电子式温度控制器还包括第二温度检测器12和第二信号调理器32 ；
[0042]第二信号调理器32的输入端接第二温度检测器12的输出端，第二信号调理器32的输出端接信号输出接口 8电路的输入端。
[0043]该温度检测器包括第一温度检测器11以及第二温度检测器12，可便于多点温度同时检测。例如，在微型空气站中，第一温度检测器11可用于检测空气站内部的温度，而第二温度检测器12可用于检测空气站外部的温度，从而更加全面的了解温度的情况。
[0044]进一步的，第一温度检测器11和第二温度检测器12为温度电阻、热电偶或电流电压变送器。[0045]进一步的，第一信号调理器31、第二信号调理器32、误差计算器4、比例积分运算器5、三角波发生器6、以及PWM发生器7均采用型号为TL084C的运算放大器或型号为LM2902的运算放大器。
[0046]进一步的，温度设定电路2包括电位器。
[0047]上述为本实用新型举例说明，并不用于限制本实用新型。
【权利要求】
1.电子式温度控制器，其特征在于，包括第一温度检测器、温度设定电路、第一信号调理器、误差计算器、比例积分运算器、三角波发生器以及PWM发生器； 所述第一信号调理器的输入端接所述第一温度检测器的输出端，所述误差计算器的正端和负端分别接所述第一信号调理器的输出端和所述温度设定电路的输出端，所述误差计算器的输出端接所述比例积分运算器的输入端，所述PWM发生器的正端和负端分别接所述三角波发生器的输出端和所述比例积分运算器的输出端。
2.如权利要求1所述的电子式温度控制器，其特征在于，所述电子式温度控制器还包括信号输出接口 ；所述第一信号调理器的输出端还接所述信号输出接口的输入端。
3.如权利要求2所述的电子式温度控制器，其特征在于，所述电子式温度控制器还包括第二温度检测器和第二信号调理器； 所述第二信号调理器的输入端接所述第二温度检测器的输出端，所述第二信号调理器的输出端接所述信号输出接口电路的输入端。
4.如权利要求1?3任一项所述的电子式温度控制器，其特征在于，所述第一温度检测器和所述第二温度检测器为温度电阻、热电偶或电流电压变送器。
5.如权利要求1?3任一项所述的电子式温度控制器，其特征在于，所述第一信号调理器、所述第二信号调理器、所述误差计算器、所述比例积分运算器、所述三角波发生器、以及所述PWM发生器均采用型号为TL084C的运算放大器或型号为LM2902的运算放大器。
6.如权利要求1?3任一项所述的电子式温度控制器，其特征在于，所述温度设定电路包括电位器。
【文档编号】G05D23/20GK203673368SQ201320779695
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】王荣, 杨旭 申请人:宇星科技发展(深圳)有限公司