一种实时的温度控制装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种实时的温度控制装置，属于电子产品【技术领域】。本发明包括塑料外壳、LED屏幕、电源开关、温度采集器、固态继电器、加热炉、内部电路，所述内部电路包括电源模块、信号放大处理模块、超温保护模块；其中LED屏幕、电源开关、温度采集器安装在外壳的外面，内部电路均内置于外壳中，温度采集器、LED屏幕与信号放大处理模块相连，电源模块分别与信号放大处理模块以及超温保护模块连接，温度采集器与信号放大处理模块相连，信号放大处理模块与超温保护模块连接，超温保护模块与固态继电器相连，固态继电器与加热炉相连。本发明实现过程更为简单方便，实时性更高，精度更高，开发成本相对较低。
【专利说明】一种实时的温度控制装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种实时的温度控制装置，属于电子产品【技术领域】。
【背景技术】
[0002]温度控制系统被广泛应用于工业、农业、医疗等行业的仪器设备中，当前应用最多的是以单片机或者微机系统为主导设计的温度控制系统，系统的硬件部分由输入输出接口、中央处理单元、A/D转换模块、定时计数器等集成模块组成，系统软件部分需要用运算量大的PID算法编程来实现，整套控制系统设计实现较为繁琐复杂。而由分立元件组成的模拟型电路信号输入、放大、运算以及控制输出都是由硬件电路协调完成，并不需要软件的设计。因此本发明通过设计出一种实时的温度控制装置，实现过程更为简单方便，实时性更高，精度更高，开发成本相对较低，有很高的应用价值。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种实时的温度控制装置，以用于解决系统软件设计PID算法编程量大，系统实时性不高，采集温度数据精度偏差大，以及开发成本较高等问题。
[0004]本发明的技术方案是:一种实时的温度控制装置，包括塑料外壳1、LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4、固态继电器8、加热炉9、内部电路，所述内部电路包括电源模块5、信号放大处理模块6、超温保护模块7 ;其中LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4安装在外壳I的外面，内部电路均内置于外壳I中，温度米集器4、LED屏幕2与信号放大处理模块6相连，电源模块5分别与信号放大处理模块6以及超温保护模块7连接，温度采集器4与信号放大处理模块6相连，信号放大处理模块6与超温保护模块7连接，超温保护模块7与固态继电器8相连，固态继电器8与加热炉9相连。
[0005]所述温度采集器4包括接线盒10、镍铬-镍硅K型热电偶11、防水线圈12、紧固件13、导线管14 ;其中镍铬-镍硅K型热电偶11安装在覆盖PFA铁氟龙绝缘材质的接线盒10内，接线盒10下方出口处由防水线圈12包裹，导线管14中断装有紧固件13。
[0006]所述电源模块5包括变压器L1、变压器L2、整流桥Tl、整流桥T2、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V、三端稳压器7805-12V、稳压二极管D1、稳压二极管D2、电阻R1、电阻R2 ;所述变压器LI 一端与220V交流电压源相连，一端与整流桥Tl的1、2引脚相连；所述变压器L2 —端与220V交流电压源相连，一端与整流桥T2的1、2引脚相连；所述电容Cl、电容C7 —端与整流桥Tl的3引脚、三端稳压器7812-12V的Vin脚相连，一端分别与电容C2、电容C8，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C2、电容C8 —端与整流桥Tl的4引脚、三端稳压器7912-12V的Vin脚相连，一端分别与电容Cl、电容C7，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C3 —端与整流桥T2的3引脚、三端稳压器7805-12V的Vin脚相连，一端与整流桥T2的4引脚、三端稳压器7805-12V的GND脚相连；所述电容C4 一端与三端稳压器7812-12V的3脚、电阻Rl相连，一端与电容C5相连；所述电容C5 —端与三端稳压器7912-12V的3脚、电阻R2相连，一端与电容C4相连；所述电容C6与三端稳压器7805-121V的3脚以及+8V电压源相连；所述稳压二极管Dl —端与电阻Rl相连，一端与稳压二极管D2相连；所述稳压二极管D2 —端与电阻R2相连，一端与稳压二极管Dl相连。
[0007]所述信号放大处理模块电路6包括温度补偿电路和信号放大电路；
温度补偿电路包括热敏电阻R3、热敏电阻R4、热敏电阻R5、热敏电阻R6、热敏电阻R7、热敏电阻R8、热敏电阻R9、热敏电阻R12、电位器Wl ;所述热敏电阻R3—端与输入温度电压信号TC-相连,一端与热敏电阻R5、电位器Wl相连；热敏电阻R4 —端与输入温度电压信号TC+相连，一端与热敏电阻R6、热敏电阻R15以及地线相连；热敏电阻R7与热敏电阻R5相连；热敏电阻R8 —端与电位器Wl相连，一端与热敏电阻R9、热敏电阻RlO、热敏电阻R11、热敏电阻R12相连；
信号放大电路包括热敏电阻R10、热敏电阻RH、热敏电阻R13、热敏电阻R14、热敏电阻R15、热敏电阻R16、电位器W2，放大器ICL7650，电容C9、电容ClO ;所述热敏电阻RlO—端与热敏电阻R8、热敏电阻R9、热敏电阻Rl1、热敏电阻Rl2相连，一端与放大器ICL7650的4脚以及热敏电阻R14相连；放大器ICL7650的5脚与热敏电阻Rl1、热敏电阻R13相连，放大器ICL7650的3、6脚接地，放大器ICL7650的2脚与电容ClO相连，电容C9 一端与放大器ICL7650的I脚相连，一端与放大器ICL7650的8脚相连，热敏电阻R16 —端与热敏电阻Rl5相连，一端与电位器W2相连。
[0008]所述超温保护模块电路7包括比例积分电路、电压比较电路、移相触发电路和超温保护电路；
比例积分电路包括电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、差分放大器Al、电容Cll ;其中电阻R17—端与+3.12V电压源相连，一端与电阻R18、电阻R19以及差分放大器Al的-脚相连；所述电阻R18—端与电阻R17、电阻R19以及差分放大器Al的-脚相连，一端与差分放大器A2相连；所述电阻R20 —端与差分放大器Al的+脚相连，一端接地；所述电容Cll一端与电阻R19相连,一端与差分放大器Al、电阻R21相连；
电压比较电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电位器W3、差分放大器A2 ;其中电阻R21 —端与差分放大器Al、电容Cll相连,一端与晶体管Q1、单结晶体管Q2、电阻R24相连；所述电阻R22 —端与电位器W3相连,一端与差分放大器A2、电阻R23相连，电阻R23 —端与差分放大器A2、电阻R22相连,一端接地；差分放大器A2 —端与电阻R18相连,一端与电阻R22、电阻R23相连；所述电位器W3 —端与电阻R22相连，一端接-6V电压源；
移相触发电路包括电阻R26、电阻R27、电阻R28、电容C12、稳压二极管D4、稳压二极管D5、单结晶体管Q2 ;其中电容C12 —端与晶体管Q1、单结晶体管Q2相连，一端接地；所述单结晶体管Q2 —端与晶体管Q1、电容C12相连，一端与电阻R26相连，一端与电阻R27相连；所述稳压二极管D4 —端与电位器W4相连，一端接地；所述稳压二极管D5 —端与单结晶体管Q2、电阻R26、三极管D6相连，一端接地；所述电阻R27 —端与单结晶体管Q2相连，一端与电阻R28、电位器W4、稳压二极管D4相连；
超温保护电路包括电阻R24、电阻R25、稳压二极管D3、晶体管Q1、电位器W4 ;所述电阻R24 —端与电位器W4相连,一端与晶体管Ql相连；所述电阻R25 —端与晶体管Ql相连,一端接地；所述稳压二极管D3 —端与+3.12V电压源相连，一端与晶体管Ql相连；所述晶体管Ql —端与稳压二极管D3、电阻R25相连，一端与电阻R24以及单结晶体管Q2相连，一端接地；所述电位器W4 —端与电阻R24相连，一端与稳压二极管D4相连；所述稳压二极管D4一端与电位器W4相连,一端接地。
[0009]本发明的工作原理是:
当设备接电开始正常运行，首先由温度采集器4采集温度值信号，该温度值模拟信号被送至信号放大处理模块6，其中放大器采用ICL7650，反馈网络电阻比R14/R10为100，即温度毫伏电压信号被放大100倍。输入温度电压毫伏信号为TC+与TC-一端电压差，TC- 一端R:为一负温度系数热敏电阻，当工作端温度变化，热电偶产生的热电势也将变化，而此时热敏电阻阻值也将减少并使TC-一端的电压也发生变化。这样总的差分输人信号随温度变化被抵消。如果参数选择合适可消除自由端温度变化对热电偶温度测量的影响，从而起到温度补偿的作用。另外CT取自放大以后的温度毫伏信号，通过改变电阻R15与电阻R16及电位器W2比例可取适当电压信号与温度值对应，该电压信号接至3位半LED屏幕2可显示出测量温度值。之后将放大处理后的信号输送至超温保护模块7，利用差分放大器Al (型号为:LM324)与电容C11，电阻R17，电阻R19，电阻R20组成的比例积分电路，与温度设定电压比较，从而起到对放大后的温度信号进行积分的作用。之后-6V电压经过电位器W3、电阻R22、电阻R23，分压在电阻R23上产生压降，通过电位器W3调节使电阻R23上压降为-3.12V，该电压通过差分放大器A2 (型号为:LM324)输出与温度放大信号进行比较，将比较结果送至后端移相触发电路产生可变周期的脉冲以触发固态继电器中可控硅导通角，从而可控制加热装置的加热功率，达到控制温度的目的。其中晶体管Q1，电阻R24，电阻R25及稳压二极管D3、电位器W4组成超温保护电路，如果加热炉温度超过某一设定温度，例如820°C，则温度信号经过ICL7650放大后输出电压为3.29 V，此时稳压二极管Dl被反向击穿，流经电阻R24的电流因晶体管Ql基极电位升高使晶体管Ql导通，晶体管Ql集电极电位降至0.3?0.5V，移相触发停止工作，继电器不输出加热电压，此时起到超温保护作用。温度补偿电路减少室温对温度测量准确度的影响，超温保护电路可以保证加热温度超过设定值时，装置停止加热，起到保护设备的作用。
[0010]如图4所示，设计220 V交流电压经变压器变压至整流桥Tl、整流桥T2，整流为直流电压，直流电压经电容滤波后输入三端稳压器及稳压二极管，输出±12V、±6V及5V电压。±12 V电压为运算放大器工作电压；±6V为偏置电压；5 V电压供LED显示用。
[0011]如图5所示，其为一个信号放大电路，放大器采用ICL7650，反馈网络电阻比R14/RlO为100,即温度毫伏电压信号被放大100倍。输入温度电压毫伏信号为TC+与TC- 一端电压差，TC- 一端R:为一负温度系数热敏电阻，当工作端温度变化，热电偶产生的热电势也将变化，而此时热敏电阻阻值也将减少并使TC 一端电压的电压也发生变化。这样总的差分输人信号随温度变化被抵消。如果参数选择合适可消除自由端温度变化对热电偶温度测量的影响，图中CT取自放大以后的温度毫伏信号，通过改变电阻R15与电阻R16及电位器W2比例可取适当电压信号与温度值对应，该电压信号接至3位半LED显示表可显示测量温度值。
[0012]如图6所示，左上方差分放大器Al (型号为:LM324)与电容C11，电阻R17，电阻R19，电阻R20组成的比例积分电路，该电路对放大后的温度信号进行积分。图中-6V电压经过电位器W3、电阻R22、电阻R23。分压在电阻R23上产生压降，通过电位器W3调节使R23上压降为-3.12V，该电压通过图中左下方差分放大器A2 (型号为:LM324)输出与温度放大信号进行比较，将比较结果送至后端移相触发电路。晶体管Q1，电阻R24，电阻R25及稳压二极管D3、电位器W4组成超温保护电路，如果加热炉温度超过某一设定温度，例如820°C，则图4温度信号经过ICL7650放大后输出电压为3.29 V，此时稳压二极管D3被反向击穿，流经R24的电流因晶体管Ql基极电位升高使晶体管Ql导通，晶体管Ql集电极电位降至0.3?0.5 V，移相触发停止工作，继电器不输出加热电压，此时起到超温保护作用。
[0013]本发明的有益效果是:本发明解决了常规温度控制系统软件设计PID算法编程量大，系统实时性不高，采集温度数据精度偏差大，以及开发成本较高等问题，本发明做到由分立元件组成的模拟型电路信号输入、放大、运算以及控制输出都是由硬件电路协调完成，并不需要软件的设计。通过设计出一种实时的温度控制装置，实现过程更为简单方便，实时性更高，精度更高，开发成本相对较低，有很高的应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的连接原理图；
图2为本发明的外观结构示意图；
图3为本发明中温度采集器结构图；
图4为本发明中电源模块电路原理图；
图5为本发明中信号放大处理模块原理图；
图6为本发明中超温保护模块原理图；
图中各标号为:1-塑料外壳，2-LED屏幕，3-电源开关，4-温度采集器，5-电源模块，
6-信号放大处理模块，7-超温保护模块，8-固态继电器，9-加热炉，10-接线盒，11-镍铬-镍硅K型热电偶，12-防水线圈，13-紧固件，14-导线管。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
[0016]实施例1:如图1-6所示，一种实时的温度控制装置，包括塑料外壳1、LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4、固态继电器8、加热炉9、内部电路，所述内部电路包括电源模块5、信号放大处理模块6、超温保护模块7 ;其中LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4安装在外壳I的外面，内部电路均内置于外壳I中，温度米集器4、LED屏幕2与信号放大处理模块6相连，电源模块5分别与信号放大处理模块6以及超温保护模块7连接，温度采集器4与信号放大处理模块6相连，信号放大处理模块6与超温保护模块7连接，超温保护模块7与固态继电器8相连，固态继电器8与加热炉9相连。
[0017]所述温度采集器4包括接线盒10、镍铬-镍硅K型热电偶11、防水线圈12、紧固件13、导线管14 ;其中镍铬-镍硅K型热电偶11安装在覆盖PFA铁氟龙绝缘材质的接线盒10内，接线盒10下方出口处由防水线圈12包裹，导线管14中断装有紧固件13。
[0018]所述电源模块5包括变压器L1、变压器L2、整流桥Tl、整流桥T2、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V、三端稳压器7805-12V、稳压二极管D1、稳压二极管D2、电阻R1、电阻R2 ;所述变压器LI 一端与220V交流电压源相连，一端与整流桥Tl的1、2引脚相连；所述变压器L2 —端与220V交流电压源相连，一端与整流桥T2的1、2引脚相连；所述电容Cl、电容C7 —端与整流桥Tl的3引脚、三端稳压器7812-12V的Vin脚相连，一端分别与电容C2、电容C8，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C2、电容C8 —端与整流桥Tl的4引脚、三端稳压器7912-12V的Vin脚相连，一端分别与电容Cl、电容C7，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C3 —端与整流桥T2的3引脚、三端稳压器7805-12V的Vin脚相连，一端与整流桥T2的4引脚、三端稳压器7805-12V的GND脚相连；所述电容C4 一端与三端稳压器7812-12V的3脚、电阻Rl相连，一端与电容C5相连；所述电容C5 —端与三端稳压器7912-12V的3脚、电阻R2相连，一端与电容C4相连；所述电容C6与三端稳压器7805-121V的3脚以及电压源相连；所述稳压二极管Dl —端与电阻Rl相连，一端与稳压二极管D2相连；所述稳压二极管D2 —端与电阻R2相连，一端与稳压二极管Dl相连。
[0019]所述信号放大处理模块电路6包括温度补偿电路和信号放大电路；
温度补偿电路包括热敏电阻R3、热敏电阻R4、热敏电阻R5、热敏电阻R6、热敏电阻R7、热敏电阻R8、热敏电阻R9、热敏电阻R12、电位器Wl ;所述热敏电阻R3—端与输入温度电压信号TC-相连,一端与热敏电阻R5、电位器Wl相连；热敏电阻R4 —端与输入温度电压信号TC+相连，一端与热敏电阻R6、热敏电阻R15以及地线相连；热敏电阻R7与热敏电阻R5相连；热敏电阻R8 —端与电位器Wl相连，一端与热敏电阻R9、热敏电阻R10、热敏电阻R11、热敏电阻R12相连；
信号放大电路包括热敏电阻R10、热敏电阻RH、热敏电阻R13、热敏电阻R14、热敏电阻R15、热敏电阻R16、电位器W2，放大器ICL7650，电容C9、电容ClO ;所述热敏电阻RlO—端与热敏电阻R8、热敏电阻R9、热敏电阻Rl1、热敏电阻Rl2相连，一端与放大器ICL7650的4脚以及热敏电阻R14相连；放大器ICL7650的5脚与热敏电阻Rl1、热敏电阻R13相连，放大器ICL7650的3、6脚接地，放大器ICL7650的2脚与电容ClO相连，电容C9 一端与放大器ICL7650的I脚相连，一端与放大器ICL7650的8脚相连，热敏电阻R16 —端与热敏电阻R15相连，一端与电位器W2相连。
[0020]所述超温保护模块电路7包括比例积分电路、电压比较电路、移相触发电路和超温保护电路；
比例积分电路包括电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、差分放大器Al、电容Cll ;其中电阻R17 —端与电压源相连，一端与电阻R18、电阻R19以及差分放大器Al的-脚相连；所述电阻R18 —端与电阻R17、电阻R19以及差分放大器Al的-脚相连，一端与差分放大器A2相连；所述电阻R20 —端与差分放大器Al的+脚相连，一端接地；所述电容Cll 一端与电阻R19相连，一端与差分放大器Al、电阻R21相连；
电压比较电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电位器W3、差分放大器A2 ;其中电阻R21 —端与差分放大器Al、电容Cll相连,一端与晶体管Q1、单结晶体管Q2、电阻R24相连；所述电阻R22 —端与电位器W3相连,一端与差分放大器A2、电阻R23相连，电阻R23 —端与差分放大器A2、电阻R22相连,一端接地；差分放大器A2 —端与电阻R18相连,一端与电阻R22、电阻R23相连；所述电位器W3 —端与电阻R22相连，一端接电压源；
移相触发电路包括电阻R26、电阻R27、电阻R28、电容C12、稳压二极管D4、稳压二极管D5、单结晶体管Q2 ;其中电容C12—端与晶体管Q1、单结晶体管Q2相连，一端接地；所述单结晶体管Q2 —端与晶体管Q1、电容C12相连，一端与电阻R26相连，一端与电阻R27相连；所述稳压二极管D4 —端与电位器W4相连，一端接地；所述稳压二极管D5 —端与单结晶体管Q2、电阻R26、三极管D6相连，一端接地；所述电阻R27 —端与单结晶体管Q2相连，一端与电阻R28、电位器W4、稳压二极管D4相连；
超温保护电路包括电阻R24、电阻R25、稳压二极管D3、晶体管Q1、电位器W4 ;所述电阻R24 —端与电位器W4相连,一端与晶体管Ql相连；所述电阻R25 —端与晶体管Ql相连,一端接地；所述稳压二极管D3—端与电压源相连，一端与晶体管Ql相连；所述晶体管Ql—端与稳压二极管D3、电阻R25相连，一端与电阻R24以及单结晶体管Q2相连，一端接地；所述电位器W4 —端与电阻R24相连，一端与稳压二极管D4相连；所述稳压二极管D4 —端与电位器W4相连,一端接地。
[0021]实施例2:如图1-6所示，一种实时的温度控制装置，包括塑料外壳1、LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4、固态继电器8、加热炉9、内部电路，所述内部电路包括电源模块5、信号放大处理模块6、超温保护模块7 ;其中LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4安装在外壳I的外面，内部电路均内置于外壳I中，温度米集器4、LED屏幕2与信号放大处理模块6相连，电源模块5分别与信号放大处理模块6以及超温保护模块7连接，温度采集器4与信号放大处理模块6相连，信号放大处理模块6与超温保护模块7连接，超温保护模块7与固态继电器8相连，固态继电器8与加热炉9相连。
[0022]所述温度采集器4包括接线盒10、镍铬-镍硅K型热电偶11、防水线圈12、紧固件13、导线管14 ;其中镍铬-镍硅K型热电偶11安装在覆盖PFA铁氟龙绝缘材质的接线盒10内，接线盒10下方出口处由防水线圈12包裹，导线管14中断装有紧固件13。
[0023]所述电源模块5包括变压器L1、变压器L2、整流桥Tl、整流桥T2、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V、三端稳压器7805-12V、稳压二极管D1、稳压二极管D2、电阻R1、电阻R2 ;所述变压器LI 一端与220V交流电压源相连，一端与整流桥Tl的1、2引脚相连；所述变压器L2 —端与220V交流电压源相连，一端与整流桥T2的1、2引脚相连；所述电容Cl、电容C7 —端与整流桥Tl的3引脚、三端稳压器7812-12V的Vin脚相连，一端分别与电容C2、电容C8，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C2、电容C8 —端与整流桥Tl的4引脚、三端稳压器7912-12V的Vin脚相连，一端分别与电容Cl、电容C7，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C3 —端与整流桥T2的3引脚、三端稳压器7805-12V的Vin脚相连，一端与整流桥T2的4引脚、三端稳压器7805-12V的GND脚相连；所述电容C4 一端与三端稳压器7812-12V的3脚、电阻Rl相连，一端与电容C5相连；所述电容C5 —端与三端稳压器7912-12V的3脚、电阻R2相连，一端与电容C4相连；所述电容C6与三端稳压器7805-121V的3脚以及电压源相连；所述稳压二极管Dl —端与电阻Rl相连，一端与稳压二极管D2相连；所述稳压二极管D2 —端与电阻R2相连，一端与稳压二极管Dl相连。
[0024]所述信号放大处理模块电路6包括温度补偿电路和信号放大电路；
温度补偿电路包括热敏电阻R3、热敏电阻R4、热敏电阻R5、热敏电阻R6、热敏电阻R7、热敏电阻R8、热敏电阻R9、热敏电阻R12、电位器Wl ;所述热敏电阻R3—端与输入温度电压信号TC-相连,一端与热敏电阻R5、电位器Wl相连；热敏电阻R4 —端与输入温度电压信号TC+相连，一端与热敏电阻R6、热敏电阻R15以及地线相连；热敏电阻R7与热敏电阻R5相连；热敏电阻R8 —端与电位器Wl相连，一端与热敏电阻R9、热敏电阻R10、热敏电阻R11、热敏电阻R12相连；
信号放大电路包括热敏电阻R10、热敏电阻RH、热敏电阻R13、热敏电阻R14、热敏电阻R15、热敏电阻R16、电位器W2，放大器ICL7650，电容C9、电容ClO ;所述热敏电阻RlO—端与热敏电阻R8、热敏电阻R9、热敏电阻Rl1、热敏电阻Rl2相连，一端与放大器ICL7650的4脚以及热敏电阻R14相连；放大器ICL7650的5脚与热敏电阻Rl1、热敏电阻R13相连，放大器ICL7650的3、6脚接地，放大器ICL7650的2脚与电容ClO相连，电容C9 一端与放大器ICL7650的I脚相连，一端与放大器ICL7650的8脚相连，热敏电阻R16 —端与热敏电阻Rl5相连，一端与电位器W2相连。
[0025]实施例3:如图1-6所示，一种实时的温度控制装置，包括塑料外壳1、LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4、固态继电器8、加热炉9、内部电路，所述内部电路包括电源模块5、信号放大处理模块6、超温保护模块7 ;其中LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4安装在外壳I的外面，内部电路均内置于外壳I中，温度米集器4、LED屏幕2与信号放大处理模块6相连，电源模块5分别与信号放大处理模块6以及超温保护模块7连接，温度采集器4与信号放大处理模块6相连，信号放大处理模块6与超温保护模块7连接，超温保护模块7与固态继电器8相连，固态继电器8与加热炉9相连。
[0026]所述温度采集器4包括接线盒10、镍铬-镍硅K型热电偶11、防水线圈12、紧固件
13、导线管14 ;其中镍铬-镍硅K型热电偶11安装在覆盖PFA铁氟龙绝缘材质的接线盒10内，接线盒10下方出口处由防水线圈12包裹，导线管14中断装有紧固件13。
[0027]所述电源模块5包括变压器L1、变压器L2、整流桥Tl、整流桥T2、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V、三端稳压器7805-12V、稳压二极管D1、稳压二极管D2、电阻R1、电阻R2 ;所述变压器LI 一端与220V交流电压源相连，一端与整流桥Tl的1、2引脚相连；所述变压器L2 —端与220V交流电压源相连，一端与整流桥T2的1、2引脚相连；所述电容Cl、电容C7 —端与整流桥Tl的3引脚、三端稳压器7812-12V的Vin脚相连，一端分别与电容C2、电容C8，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C2、电容C8 —端与整流桥Tl的4引脚、三端稳压器7912-12V的Vin脚相连，一端分别与电容Cl、电容C7，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C3 —端与整流桥T2的3引脚、三端稳压器7805-12V的Vin脚相连，一端与整流桥T2的4引脚、三端稳压器7805-12V的GND脚相连；所述电容C4 一端与三端稳压器7812-12V的3脚、电阻Rl相连，一端与电容C5相连；所述电容C5 —端与三端稳压器7912-12V的3脚、电阻R2相连，一端与电容C4相连；所述电容C6与三端稳压器7805-121V的3脚以及电压源相连；所述稳压二极管Dl —端与电阻Rl相连，一端与稳压二极管D2相连；所述稳压二极管D2 —端与电阻R2相连，一端与稳压二极管Dl相连。
[0028]实施例4:如图1-6所示，一种实时的温度控制装置，包括塑料外壳1、LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4、固态继电器8、加热炉9、内部电路，所述内部电路包括电源模块5、信号放大处理模块6、超温保护模块7 ;其中LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4安装在外壳I的外面，内部电路均内置于外壳I中，温度米集器4、LED屏幕2与信号放大处理模块6相连，电源模块5分别与信号放大处理模块6以及超温保护模块7连接，温度采集器4与信号放大处理模块6相连，信号放大处理模块6与超温保护模块7连接，超温保护模块7与固态继电器8相连，固态继电器8与加热炉9相连。
[0029]所述温度采集器4包括接线盒10、镍铬-镍硅K型热电偶11、防水线圈12、紧固件
13、导线管14 ;其中镍铬-镍硅K型热电偶11安装在覆盖PFA铁氟龙绝缘材质的接线盒10内，接线盒10下方出口处由防水线圈12包裹，导线管14中断装有紧固件13。
[0030]实施例5:如图1-6所示，一种实时的温度控制装置，包括塑料外壳1、LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4、固态继电器8、加热炉9、内部电路，所述内部电路包括电源模块5、信号放大处理模块6、超温保护模块7 ;其中LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4安装在外壳I的外面，内部电路均内置于外壳I中，温度米集器4、LED屏幕2与信号放大处理模块6相连，电源模块5分别与信号放大处理模块6以及超温保护模块7连接，温度采集器4与信号放大处理模块6相连，信号放大处理模块6与超温保护模块7连接，超温保护模块7与固态继电器8相连，固态继电器8与加热炉9相连。
[0031]实施例6:如图1-6所示，一种实时的温度控制装置，包括塑料外壳1、LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4、固态继电器8、加热炉9、内部电路，所述内部电路包括电源模块5、信号放大处理模块6、超温保护模块7 ;其中LED屏幕2、电源开关3、温度采集器4安装在外壳I的外面，内部电路均内置于外壳I中，温度米集器4、LED屏幕2与信号放大处理模块6相连，电源模块5分别与信号放大处理模块6以及超温保护模块7连接，温度采集器4与信号放大处理模块6相连，信号放大处理模块6与超温保护模块7连接，超温保护模块7与固态继电器8相连，固态继电器8与加热炉9相连。
[0032]所述电源模块5包括变压器L1、变压器L2、整流桥Tl、整流桥T2、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V、三端稳压器7805-12V、稳压二极管D1、稳压二极管D2、电阻R1、电阻R2 ;所述变压器LI 一端与220V交流电压源相连，一端与整流桥Tl的1、2引脚相连；所述变压器L2 —端与220V交流电压源相连，一端与整流桥T2的1、2引脚相连；所述电容Cl、电容C7 —端与整流桥Tl的3引脚、三端稳压器7812-12V的Vin脚相连，一端分别与电容C2、电容C8，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C2、电容C8 —端与整流桥Tl的4引脚、三端稳压器7912-12V的Vin脚相连，一端分别与电容Cl、电容C7，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C3 —端与整流桥T2的3引脚、三端稳压器7805-12V的Vin脚相连，一端与整流桥T2的4引脚、三端稳压器7805-12V的GND脚相连；所述电容C4 一端与三端稳压器7812-12V的3脚、电阻Rl相连，一端与电容C5相连；所述电容C5 —端与三端稳压器7912-12V的3脚、电阻R2相连，一端与电容C4相连；所述电容C6与三端稳压器7805-121V的3脚以及电压源相连；所述稳压二极管Dl —端与电阻Rl相连，一端与稳压二极管D2相连；所述稳压二极管D2 —端与电阻R2相连，一端与稳压二极管Dl相连。
[0033]所述信号放大处理模块电路6包括温度补偿电路和信号放大电路；
温度补偿电路包括热敏电阻R3、热敏电阻R4、热敏电阻R5、热敏电阻R6、热敏电阻R7、热敏电阻R8、热敏电阻R9、热敏电阻R12、电位器Wl ;所述热敏电阻R3—端与输入温度电压信号TC-相连,一端与热敏电阻R5、电位器Wl相连；热敏电阻R4 —端与输入温度电压信号TC+相连，一端与热敏电阻R6、热敏电阻R15以及地线相连；热敏电阻R7与热敏电阻R5相连；热敏电阻R8 —端与电位器Wl相连，一端与热敏电阻R9、热敏电阻R10、热敏电阻R11、热敏电阻R12相连；
信号放大电路包括热敏电阻R10、热敏电阻RH、热敏电阻R13、热敏电阻R14、热敏电阻R15、热敏电阻R16、电位器W2，放大器ICL7650，电容C9、电容ClO ;所述热敏电阻RlO—端与热敏电阻R8、热敏电阻R9、热敏电阻Rl1、热敏电阻Rl2相连，一端与放大器ICL7650的4脚以及热敏电阻R14相连；放大器ICL7650的5脚与热敏电阻Rl1、热敏电阻R13相连，放大器ICL7650的3、6脚接地，放大器ICL7650的2脚与电容ClO相连，电容C9 一端与放大器ICL7650的I脚相连，一端与放大器ICL7650的8脚相连，热敏电阻R16 —端与热敏电阻Rl5相连，一端与电位器W2相连。
[0034]所述超温保护模块电路7包括比例积分电路、电压比较电路、移相触发电路和超温保护电路；
比例积分电路包括电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、差分放大器Al、电容Cll ;其中电阻R17 —端与电压源相连，一端与电阻R18、电阻R19以及差分放大器Al的-脚相连；所述电阻R18 —端与电阻R17、电阻R19以及差分放大器Al的-脚相连，一端与差分放大器A2相连；所述电阻R20 —端与差分放大器Al的+脚相连，一端接地；所述电容Cll 一端与电阻R19相连，一端与差分放大器Al、电阻R21相连；
电压比较电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电位器W3、差分放大器A2 ;其中电阻R21 —端与差分放大器Al、电容Cll相连,一端与晶体管Q1、单结晶体管Q2、电阻R24相连；所述电阻R22 —端与电位器W3相连,一端与差分放大器A2、电阻R23相连，电阻R23 —端与差分放大器A2、电阻R22相连,一端接地；差分放大器A2 —端与电阻R18相连,一端与电阻R22、电阻R23相连；所述电位器W3 —端与电阻R22相连，一端接电压源；
移相触发电路包括电阻R26、电阻R27、电阻R28、电容C12、稳压二极管D4、稳压二极管D5、单结晶体管Q2 ;其中电容C12 —端与晶体管Q1、单结晶体管Q2相连，一端接地；所述单结晶体管Q2 —端与晶体管Q1、电容C12相连，一端与电阻R26相连，一端与电阻R27相连；所述稳压二极管D4 —端与电位器W4相连，一端接地；所述稳压二极管D5 —端与单结晶体管Q2、电阻R26、三极管D6相连，一端接地；所述电阻R27 —端与单结晶体管Q2相连，一端与电阻R28、电位器W4、稳压二极管D4相连；
超温保护电路包括电阻R24、电阻R25、稳压二极管D3、晶体管Q1、电位器W4 ;所述电阻R24 —端与电位器W4相连,一端与晶体管Ql相连；所述电阻R25 —端与晶体管Ql相连,一端接地；所述稳压二极管D3 —端与电压源相连，一端与晶体管Ql相连；所述晶体管Ql—端与稳压二极管D3、电阻R25相连，一端与电阻R24以及单结晶体管Q2相连，一端接地；所述电位器W4 —端与电阻R24相连，一端与稳压二极管D4相连；所述稳压二极管D4 —端与电位器W4相连,一端接地。
[0035]上面结合附图对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种实时的温度控制装置，其特征在于:包括塑料外壳(I)、LED屏幕(2)、电源开关(3)、温度采集器(4)、固态继电器(8)、加热炉(9)、内部电路，所述内部电路包括电源模块(5)、信号放大处理模块(6)、超温保护模块(7);其中LED屏幕(2)、电源开关(3)、温度采集器(4)安装在外壳(I)的外面，内部电路均内置于外壳(I)中，温度采集器(4)、LED屏幕(2)与信号放大处理模块(6)相连，电源模块(5)分别与信号放大处理模块(6)以及超温保护模块(7)连接，温度采集器(4)与信号放大处理模块(6)相连，信号放大处理模块(6)与超温保护模块(7 )连接，超温保护模块(7 )与固态继电器(8 )相连，固态继电器(8 )与加热炉(9 )相连。
2.根据权利要求1所述的实时的温度控制装置，其特征在于:所述温度采集器(4)包括接线盒(10)、镍铬-镍硅K型热电偶(11)、防水线圈(12)、紧固件(13)、导线管(14);其中镍铬-镍硅K型热电偶(11)安装在覆盖PFA铁氟龙绝缘材质的接线盒(10)内，接线盒(10)下方出口处由防水线圈(12)包裹，导线管(14)中断装有紧固件(13)。
3.根据权利要求1所述的实时的温度控制装置，其特征在于:所述电源模块(5)包括变压器L1、变压器L2、整流桥Tl、整流桥T2、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V、三端稳压器7805-12V、稳压二极管D1、稳压二极管D2、电阻R1、电阻R2 ;所述变压器LI 一端与220V交流电压源相连，一端与整流桥Tl的1、2引脚相连；所述变压器L2 —端与220V交流电压源相连，一端与整流桥T2的1、2引脚相连；所述电容Cl、电容C7 —端与整流桥Tl的3引脚、三端稳压器7812-12V的Vin脚相连，一端分别与电容C2、电容C8，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C2、电容C8 —端与整流桥Tl的4引脚、三端稳压器7912-12V的Vin脚相连，一端分别与电容Cl、电容C7，以及三端稳压器7812-12V、三端稳压器7912-12V的GND脚相连；所述电容C3 —端与整流桥T2的3引脚、三端稳压器7805-12V的Vin脚相连，一端与整流桥T2的4引脚、三端稳压器7805-12V的GND脚相连；所述电容C4 一端与三端稳压器7812-12V的3脚、电阻Rl相连，一端与电容C5相连；所述电容C5 —端与三端稳压器7912-12V的3脚、电阻R2相连，一端与电容C4相连；所述电容C6与三端稳压器7805-121V的3脚以及电压源相连；所述稳压二极管Dl —端与电阻Rl相连，一端与稳压二极管D2相连；所述稳压二极管D2 —端与电阻R2相连，一端与稳压二极管Dl相连。
4.根据权利要求1所述的实时的温度控制装置，其特征在于:所述信号放大处理模块电路(6)包括温度补偿电路和信号放大电路； 温度补偿电路包括热敏电阻R3、热敏电阻R4、热敏电阻R5、热敏电阻R6、热敏电阻R7、热敏电阻R8、热敏电阻R9、热敏电阻R12、电位器Wl ;所述热敏电阻R3 —端与输入温度电压信号TC-相连,一端与热敏电阻R5、电位器Wl相连；热敏电阻R4 —端与输入温度电压信号TC+相连，一端与热敏电阻R6、热敏电阻R15以及地线相连；热敏电阻R7与热敏电阻R5相连；热敏电阻R8 —端与电位器Wl相连，一端与热敏电阻R9、热敏电阻R10、热敏电阻R11、热敏电阻R12相连； 信号放大电路包括热敏电阻R10、热敏电阻RH、热敏电阻R13、热敏电阻R14、热敏电阻R15、热敏电阻R16、电位器W2，放大器ICL7650，电容C9、电容ClO ;所述热敏电阻RlO —端与热敏电阻R8、热敏电阻R9、热敏电阻Rl1、热敏电阻Rl2相连，一端与放大器ICL7650的4脚以及热敏电阻R14相连；放大器ICL7650的5脚与热敏电阻Rl1、热敏电阻R13相连，放大器ICL7650的3、6脚接地，放大器ICL7650的2脚与电容ClO相连，电容C9 一端与放大器ICL7650的I脚相连，一端与放大器ICL7650的8脚相连，热敏电阻R16 —端与热敏电阻Rl5相连，一端与电位器W2相连。
5.根据权利要求1所述的实时的温度控制装置，其特征在于:所述超温保护模块电路(7 )包括比例积分电路、电压比较电路、移相触发电路和超温保护电路； 比例积分电路包括电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、差分放大器Al、电容Cll ;其中电阻R17 —端与电压源相连，一端与电阻R18、电阻R19以及差分放大器Al的-脚相连；所述电阻R18 —端与电阻R17、电阻R19以及差分放大器Al的-脚相连，一端与差分放大器A2相连；所述电阻R20 —端与差分放大器Al的+脚相连，一端接地；所述电容Cll 一端与电阻R19相连，一端与差分放大器Al、电阻R21相连； 电压比较电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电位器W3、差分放大器A2 ;其中电阻R21 —端与差分放大器Al、电容Cll相连,一端与晶体管Q1、单结晶体管Q2、电阻R24相连；所述电阻R22 —端与电位器W3相连,一端与差分放大器A2、电阻R23相连，电阻R23 —端与差分放大器A2、电阻R22相连,一端接地；差分放大器A2 —端与电阻R18相连,一端与电阻R22、电阻R23相连；所述电位器W3 —端与电阻R22相连，一端接电压源； 移相触发电路包括电阻R26、电阻R27、电阻R28、电容C12、稳压二极管D4、稳压二极管D5、单结晶体管Q2 ;其中电容C12—端与晶体管Q1、单结晶体管Q2相连，一端接地；所述单结晶体管Q2 —端与晶体管Q1、电容C12相连，一端与电阻R26相连，一端与电阻R27相连；所述稳压二极管D4 —端与电位器W4相连，一端接地；所述稳压二极管D5 —端与单结晶体管Q2、电阻R26、三极管D6相连，一端接地；所述电阻R27 —端与单结晶体管Q2相连，一端与电阻R28、电位器W4、稳压二极管D4相连； 超温保护电路包括电阻R24、电阻R25、稳压二极管D3、晶体管Q1、电位器W4 ;所述电阻R24 —端与电位器W4相连,一端与晶体管Ql相连；所述电阻R25 —端与晶体管Ql相连,一端接地；所述稳压二极管D3—端与电压源相连，一端与晶体管Ql相连；所述晶体管Ql—端与稳压二极管D3、电阻R25相连，一端与电阻R24以及单结晶体管Q2相连，一端接地；所述电位器W4 —端与电阻R24相连，一端与稳压二极管D4相连；所述稳压二极管D4 —端与电位器W4相连,一端接地。
【文档编号】G05D23/24GK104375536SQ201410683813
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】张晶, 薛冷, 肖智斌, 容会, 杨晓多, 范洪博, 汤守国, 崔毅, 车国霖, 张果 申请人:昆明理工大学