一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统，其特征在于：主要由控制芯片U，温度传感器Q，P极与控制芯片U的IS管脚相连接、N极经电阻R5后分别与控制芯片U的DC管脚和SC管脚相连接的二极管D3等组成。本发明可以对信号的相位进行锁定，防止信号的相位出现波动，提高了本发明的稳定性。本发明可以对掺杂在温度信号中的干扰信号进行过滤，排除干扰信号的影响，极大的提高了本发明的温度控制精度。
【专利说明】
一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种自动控制系统，具体是指一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统。
【背景技术】
[0002]在工业生产过程中，很多时候都需要对生产环境的温度进行控制，使温度保持在恒定的范围，从而提高生产效率和产品的质量。随着工业自动化的提高，目前通常采用恒温自动控制系统来对温度进行控制。然而，现有的恒温自动控制系统对生产环境的温度检测不够准确，导致其对温度控制的误差较大，达不到恒温控制的标准，无法满足生产需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决目前的恒温自动控制系统对温度控制误差大的缺陷，提供一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案现实:一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统，主要由控制芯片U，温度传感器Q，P极与控制芯片U的IS管脚相连接、N极经电阻R5后分别与控制芯片U的DC管脚和SC管脚相连接的二极管D3，正极与控制芯片U的TC管脚相连接、负极接地的电容C2，与温度传感器Q相连接的带通滤波电路，与带通滤波电路相连接的信号放大电路，与控制芯片U的IN管脚相连接的锁相电路，以及与控制芯片U的SE管脚相连接的温度控制电路组成;所述锁相电路和电容C2的负极均与信号放大电路相连接。
[0005]进一步的，所述带通滤波电路由放大器P4，放大器P5，负极与放大器P4的正极相连接、正极经电阻Rl I后与传感器Q相连接的电容C7，正极与电容C7的正极相连接、负极与放大器P4的输出端相连接的电容C8，P极接地、N极经电阻R12后与放大器P4的负极相连接的二极管D7，串接在放大器P4的输出端和二极管D7的P极之间的电阻Rl3，串接在放大器P4的输出端和放大器P5的正极之间的电阻R14，一端与放大器P5的负极相连接、另一端接地电阻R15，负极与放大器P5的正极相连接、正极与放大器P5的输出端相连接的电容C9，以及正极与放大器P5的输出端相连接、负极与信号放大电路相连接的电容Cl O组成。
[0006]所述锁相电路由放大器P3，三极管VTl，三极管VT2，一端与放大器P3的正极相连接、另一端与信号放大电路相连接的电阻R7，串接在放大器P3的正极和输出端之间的电阻R8，正极与放大器P3的正极相连接、负极接地的电容C5，串接在放大器P3的负极和三极管VTl的发射极之间的电阻R9，P极与三极管VTl的集电极相连接、N极与三极管VT2的基极相连接的二极管D5，负极与三极管VTl的集电极相连接、正极与三极管VT2的基极相连接的电容C6，以及N极经电阻RlO后与三极管VT2的发射极相连接、P极与三极管VTI的发射极相连接的同时接地的二极管D6组成;所述三极管VTl的基极与放大器P3的输出端相连接;所述三极管VT2的集电极与控制芯片U的IN管脚相连接。
[0007]所述信号放大电路由三极管VT，放大器Pl，放大器P2，N极与放大器Pl的正极相连接、P极经电阻Rl后与三极管VT的基极相连接的二极管Dl，一端与放大器Pl的正极相连接、另一端接12V电压的电阻R2，串接在放大器Pl的正极和输出端之间的电阻R4，N极与放大器Pl的正极相连接、P极与三极管VT的基极相连接的二极管D2，负极与三极管VT的基极相连接、正极与放大器P2的负极相连接的电容Cl，以及串接在三极管VT的发射极和放大器P2的负极之间的电阻R3组成;所述三极管VT的基极与电容ClO的负极相连接、其集电极与放大器PI的负极相连接、其发射极则与放大器P2的正极相连接;所述放大器P2的负极接地、其输出端与电容C2的负极相连接;所述放大器Pl的输出端经电阻R7后与放大器P3的正极相连接。
[0008]所述温度控制电路由P极与控制芯片U的SE管脚相连接、N极经电阻R6后接地的二极管D4，负极与控制芯片U的SE管脚相连接、正极与二极管D4的N极相连接的电容C3，以及负极经电阻R6后与二极管D4的N极相连接、正极经加热丝后与二极管D4的N极相连接的电容C4组成。
[0009]所述控制芯片U为MC34063集成芯片。
[0010]本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果:
[0011](I)本发明可以对温度传感器输出的温度信号进行处理，使控制芯片U能够更好的将温度信号与其内部的基准信号进行比较，并准确的判定出被测对像当前的温度情况，从而更准确的控制加热丝工作，提高本发明的温度控制精度。
[0012](2)本发明可以对信号的相位进行锁定，防止信号的相位出现波动，提高了本发明的稳定性。
[0013](3)本发明可以对掺杂在温度信号中的干扰信号进行过滤，排除干扰信号的影响，极大的提高了本发明的温度控制精度。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的整体结构示意图。
[0015]图2为本发明的锁相电路的结构图。
[0016]图3为本发明的带通滤波电路的结构图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
[0018]实施例
[0019]如图1所示，本发明主要由控制芯片U，温度传感器Q，P极与控制芯片U的IS管脚相连接、N极经电阻R5后分别与控制芯片U的DC管脚和SC管脚相连接的二极管D3，正极与控制芯片U的TC管脚相连接、负极接地的电容C2，与温度传感器Q相连接的带通滤波电路，与带通滤波电路相连接的信号放大电路，与控制芯片U的IN管脚相连接的锁相电路，以及与控制芯片U的SE管脚相连接的温度控制电路组成;所述锁相电路和电容C2的负极均与信号放大电路相连接。为了更好的实施本发明，所述控制芯片U优选MC34063集成芯片来实现。
[0020]其中，所述信号放大电路由三极管VT，放大器PI，放大器P2，电阻Rl，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电容Cl，二极管Dl以及二极管D2组成。
[0021]连接时，二极管Dl的N极与放大器Pl的正极相连接、其P极经电阻Rl后与三极管VT的基极相连接。电阻R2的一端与放大器Pl的正极相连接、其另一端接12V电压。电阻R4串接在放大器Pl的正极和输出端之间。二极管D2的N极与放大器Pl的正极相连接、其P极与三极管VT的基极相连接。电容Cl的负极与三极管VT的基极相连接、其正极与放大器P2的负极相连接。电阻R3串接在三极管VT的发射极和放大器P2的负极之间。
[0022]同时，所述三极管VT的基极与带通滤波电路相连接、其集电极与放大器Pl的负极相连接、其发射极则与放大器P2的正极相连接。所述放大器P2的负极接地、其输出端与电容C2的负极相连接。所述放大器Pl的输出端与锁相电路相连接。
[0023]另外，所述温度控制电路由二极管D4，电容C3，电容C4，电阻R6以及加热丝EH组成。连接时，二极管D4的P极与控制芯片U的SE管脚相连接、其N极经电阻R6后接地。电容C3的负极与控制芯片U的SE管脚相连接、其正极与二极管D4的N极相连接。电容C4的负极经电阻R6后与二极管D4的N极相连接、其正极经加热丝后与二极管D4的N极相连接。
[0024]如图2所示，所述锁相电路由放大器P3，三极管VTl，三极管VT2，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻Rl O，电容C5，电容C6，二极管D5以及二极管D6组成。
[0025]连接时，电阻R7的一端与放大器P3的正极相连接、其另一端与放大器Pl的输出端相连接。电阻R8串接在放大器P3的正极和输出端之间。电容C5的正极与放大器P3的正极相连接、其负极接地。电阻R9串接在放大器P3的负极和三极管VTI的发射极之间。二极管D5的P极与三极管VTl的集电极相连接、其N极与三极管VT2的基极相连接。电容C6的负极与三极管VTl的集电极相连接、其正极与三极管VT2的基极相连接。二极管06的_及经电阻RlO后与三极管VT2的发射极相连接、其P极与三极管VTl的发射极相连接的同时接地。所述三极管VTl的基极与放大器P3的输出端相连接。所述三极管VT2的集电极与控制芯片U的IN管脚相连接。
[0026]如图3所示，所述带通滤波电路由放大器P4，放大器P5，电阻Rll，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电容C7，电容C8，电容C9，电容ClO以及二极管D7组成。
[0027]连接时，电容C7的负极与放大器P4的正极相连接、其正极经电阻Rll后与传感器Q相连接。电容C8的正极与电容C7的正极相连接、其负极与放大器P4的输出端相连接。二极管D7的P极接地、其N极经电阻R12后与放大器P4的负极相连接。电阻Rl 3串接在放大器P4的输出端和二极管D7的P极之间。电阻R14串接在放大器P4的输出端和放大器P5的正极之间。电阻R15的一端与放大器P5的负极相连接、其另一端接地。电容C9的负极与放大器P5的正极相连接、其正极与放大器P5的输出端相连接。正极与放大器P5的输出端相连接、负极与三极管VT的基极相连接的电容ClO组成。
[0028]工作时，温度传感器Q采用被测对像的温度信号并输出给后续电路，该温度信号经过处理后输入控制芯片U内，控制芯片U将温度信号与其内部的基准信号进行比较并判定出当前温度是否在设定温度的范围内，当温度低于设定温度时，控制芯片调整其SE管脚输出的脉冲宽度，从而调整加在加热丝EH上的电压，调节加热丝的加热功率，使生产环境的温度达到设定的范围，从而实现恒温控制的目的。
[0029]本发明可以对信号的相位进行锁定，防止信号的相位出现波动，提高了本发明的稳定性。本发明可以对掺杂在温度信号中的干扰信号进行过滤，排除干扰信号的影响，极大的提高了本发明的温度控制精度。
[0030]如上所述，便可很好的实现本发明。
【主权项】
1.一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统，其特征在于:主要由控制芯片U，温度传感器Q，P极与控制芯片U的IS管脚相连接、N极经电阻R5后分别与控制芯片U的DC管脚和SC管脚相连接的二极管D3，正极与控制芯片U的TC管脚相连接、负极接地的电容C2，与温度传感器Q相连接的带通滤波电路，与带通滤波电路相连接的信号放大电路，与控制芯片U的IN管脚相连接的锁相电路，以及与控制芯片U的SE管脚相连接的温度控制电路组成;所述锁相电路和电容C2的负极均与信号放大电路相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统，其特征在于:所述带通滤波电路由放大器P4，放大器P5，负极与放大器P4的正极相连接、正极经电阻Rll后与传感器Q相连接的电容C7，正极与电容C7的正极相连接、负极与放大器P4的输出端相连接的电容C8，P极接地、N极经电阻Rl2后与放大器P4的负极相连接的二极管D7，串接在放大器P4的输出端和二极管D7的P极之间的电阻Rl 3，串接在放大器P4的输出端和放大器P5的正极之间的电阻Rl 4，一端与放大器P5的负极相连接、另一端接地电阻Rl 5，负极与放大器P5的正极相连接、正极与放大器P5的输出端相连接的电容C9，以及正极与放大器P5的输出端相连接、负极与信号放大电路相连接的电容ClO组成。3.根据权利要求2所述的一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统，其特征在于:所述锁相电路由放大器P3，三极管VTl，三极管VT2，一端与放大器P3的正极相连接、另一端与信号放大电路相连接的电阻R7，串接在放大器P3的正极和输出端之间的电阻R8，正极与放大器P3的正极相连接、负极接地的电容C5，串接在放大器P3的负极和三极管VTI的发射极之间的电阻R9，P极与三极管VTI的集电极相连接、N极与三极管VT2的基极相连接的二极管D5，负极与三极管VTl的集电极相连接、正极与三极管VT2的基极相连接的电容C6，以及N极经电阻RlO后与三极管VT2的发射极相连接、P极与三极管VTl的发射极相连接的同时接地的二极管D6组成;所述三极管VTl的基极与放大器P3的输出端相连接;所述三极管VT2的集电极与控制芯片U的IN管脚相连接。4.根据权利要求3所述的一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统，其特征在于:所述信号放大电路由三极管VT，放大器Pl，放大器P2，N极与放大器Pl的正极相连接、P极经电阻Rl后与三极管VT的基极相连接的二极管Dl，一端与放大器Pl的正极相连接、另一端接12V电压的电阻R2，串接在放大器Pl的正极和输出端之间的电阻R4，N极与放大器PI的正极相连接、P极与三极管VT的基极相连接的二极管D2，负极与三极管VT的基极相连接、正极与放大器P2的负极相连接的电容Cl，以及串接在三极管VT的发射极和放大器P2的负极之间的电阻R3组成;所述三极管VT的基极与电容ClO的负极相连接、其集电极与放大器Pl的负极相连接、其发射极则与放大器P2的正极相连接;所述放大器P2的负极接地、其输出端与电容C2的负极相连接;所述放大器Pl的输出端经电阻R7后与放大器P3的正极相连接。5.根据权利要求4所述的一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统，其特征在于:所述温度控制电路由P极与控制芯片U的SE管脚相连接、N极经电阻R6后接地的二极管D4，负极与控制芯片U的SE管脚相连接、正极与二极管D4的N极相连接的电容C3，以及负极经电阻R6后与二极管D4的N极相连接、正极经加热丝EH后与二极管D4的N极相连接的电容C4组成。6.根据权利要求5所述的一种基于锁相电路的信号滤波型恒温自动控制系统，其特征在于:所述控制芯片U为MC34063集成芯片。
【文档编号】G05D23/20GK106054969SQ201610545630
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】不公告发明人
【申请人】成都特普瑞斯节能环保科技有限公司