一种高精度温度控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高精度温度控制系统，包括有微处理器，微处理器内设置有设定的温度阈值，微处理器的信号输出端连接驱动电路，驱动电路的信号输出端分别驱动连接三路加热片，三路加热片上设有三路热敏电阻，三路热敏电阻的信号输出端分别连接有一个信号调理电路，信号调理电路的信号输出端连接A/D转换电路，A/D转换电路连接微处理器的信号输入端，三路热敏电阻分别检测三路加热片的温度并输出模拟电信号，三路模拟电信号分别经过调理变为数字信号后接入微处理器并跟微处理器内设定的温度阈值进行比较，从而控制三路加热片的加热状态。本实用新型可进一步提高大气颗粒物检测精度。
【专利说明】一种高精度温度控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及振荡天平法大气颗粒物在线自动监测领域，具体涉及一种高精度温度控制系统。
【背景技术】
[0002]振荡天平法大气颗粒物自动监测仪利用物体的固有振动频率与其质量之间的关系来测量采样颗粒物的质量。振动系统由滤膜、空心锥形振荡管和底座构成。振荡管包括其底座嵌在箱体中间，滤膜固定在振荡管的顶部，采样气体通过箱帽中间的通孔到达滤膜，从振荡管中流过。空气中的颗粒物积累在滤膜上，改变振荡系统的质量，从而使整个振荡系统的固有频率发生变化。
[0003]由于振荡管的振荡频率受温度影响很大，因此箱体、箱帽和气体的温度要保证在恒温环境，对温度的控制精度要求高。当被控对象的温度与环境温度存在温差时，会出现热传导；而且被控对象不同，其本身的热惯性也不一样，温度控制参数也不一样。因此没有一套温度控制系统通用所有的被控对象。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种精度高、稳定性好的用于振荡天平法大气颗粒物自动监测仪高精度温度控制系统。
[0005]本实用新型采用的技术方案:
[0006]一种高精度温度控制系统，其特征在于:包括有微处理器，微处理器内设置有设定的温度阈值，微处理器的信号输出端连接驱动电路，驱动电路的信号输出端分别驱动连接三路加热片，三路加热片上设有三路热敏电阻，三路热敏电阻的信号输出端分别连接有一个信号调理电路，信号调理电路的信号输出端连接A/D转换电路，A/D转换电路连接微处理器的信号输入端，三路热敏电阻分别检测三路加热片的温度并输出模拟电信号，三路模拟电信号分别经过调理变为数字信号后接入微处理器并跟微处理器内设定的温度阈值进行比较，从而控制三路加热片的加热状态。
[0007]所述的一种高精度温度控制系统，其特征在于:所述的三路热敏电阻R (25°C)为100K, B (25O/50。0 为 4900。
[0008]所述的一种高精度温度控制系统，其特征在于:所述的信号调理电路中包括有分压电阻Rl，分压电阻Rl采用高抗温漂、高精度金属膜电阻，阻值为59ΚΩ，精度为0.1%。
[0009]所述的一种高精度温度控制系统，其特征在于:所述的三路加热片的驱动电路中采用功率型MOSFET IRF640N。
[0010]所述的一种高精度温度控制系统，其特征在于:所述的三路加热片分别为24V，48W ；24V,20ff ;24V，25W。
[0011]箱体、箱帽和气体的温度经过所述的三路热敏电阻将温度信号转换为电信号，输出至信号调理电路；经过电阻分压、滤波后的模拟信号再输出至所述的A/D转换，将模拟信号转换为数字信号；数字信号传到微处理器，微处理器输出PWM信号至所述的驱动电路；驱动电路直接控制加热片的工作状态，决定其加热功率；三路加热片分别紧贴在箱体、箱帽和空气采样管上，对其进行加热，保证温度在恒温状态。
[0012]本实用新型采用的有益效果是:
[0013]本实用新型提供一种精度高、稳定性好的用于振荡天平法大气颗粒物自动监测仪的箱体、箱帽和气体的温度控制系统，可进一步提高大气颗粒物检测精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型示意图。
[0015]图2为本实用新型的测温和信号调理电路图。
[0016]图3为本实用新型的加热片驱动电路图。
[0017]图中所示:I三路热敏电阻，2信号调理电路，3 A/D转换电路，4微处理器，5驱动电路，6三路加热片。
【具体实施方式】
[0018]下面结合图1、图2和图3，对本实用新型做进一步的说明。
[0019]—种高精度温度控制系统，包括有微处理器4,微处理器4内设置有设定的温度阈值，微处理器4的信号输出端连接驱动电路5，驱动电路5的信号输出端分别驱动连接三路加热片6，三路加热片6上设有三路热敏电阻I，三路热敏电阻I的信号输出端分别连接有一个信号调理电路2，信号调理电路2的信号输出端连接A/D转换电路3，A/D转换电路3连接微处理器4的信号输入端，三路热敏电阻I分别检测三路加热片3的温度并输出模拟电信号，三路模拟电信号分别经过调理变为数字信号后接入微处理器4并跟微处理器4内设定的温度阈值进行比较，从而控制三路加热片3的加热状态。
[0020]三路热敏电阻I分别紧贴箱体、箱帽和气体，将三者的温度信号转化为电信号；然后电信号经过调理电路2的电阻分压、RC滤波，消除干扰后，再通过A/D转换电路3将模拟信号转化为数字信号，输入到微处理器4 ;在微处理器4中经过控制算法输出PWM信号至驱动电路5，控制加热片6的工作状态，改变其加热功率；三路加热片6分别紧贴在箱体、箱帽和空气采样管上，对其进行加热，保证温度在恒温状态。
[0021]热敏电阻一端接地，另一端与分压电阻Rl串联，同时在热敏电阻两端并联电容Cl滤波，通过电阻分压，将热敏电阻阻值转化为电压输出。输出电压接入运放的正相输入端，运放的反相输入端直接与输出端相连。运放输出再经过电阻R2和电容C2构成的RC滤波后输出至A/D转换电路3。所述的热敏电阻R (25°C)为100K，B (25°C/50°C )为4900。所述的分压电阻Rl采用高抗温漂、高精度金属膜电阻，阻值为59ΚΩ，精度为0.1%。
[0022]微处理器输出的PWM信号接光耦的一端，通过PWM信号的高低电平控制光耦的通断。光耦发射极输出与功率型MOSFET的栅极相连，同时经过电阻R6与地相连，光耦集电极输出经过电阻R5与电源相连。MOSFET的漏极与加热片一端相连，加热片另一端与电源相连，MOSFET的源极直接接地。所述的MOSFET型号为IRF640N。当PWM信号为高电平时，光耦不通，MOSFET栅极为低电平，MOSFET关断，加热片不工作；当PWM信号为低电平时，光耦导通，MOSFET栅极为高电平，MOSFET通，加热片工作。所述的三路加热片分别为24V，48W ；O anry L t T ry i a r\ry L t T ry
【权利要求】
1.一种高精度温度控制系统，其特征在于:包括有微处理器，微处理器内设置有设定的温度阈值，微处理器的信号输出端连接驱动电路，驱动电路的信号输出端分别驱动连接三路加热片，三路加热片上设有三路热敏电阻，三路热敏电阻的信号输出端分别连接有一个信号调理电路，信号调理电路的信号输出端连接A/D转换电路，A/D转换电路连接微处理器的信号输入端，三路热敏电阻分别检测三路加热片的温度并输出模拟电信号，三路模拟电信号分别经过调理变为数字信号后接入微处理器并跟微处理器内设定的温度阈值进行比较，从而控制三路加热片的加热状态。
2.根据权利要求1所述的一种高精度温度控制系统，其特征在于:所述的三路热敏电阻 R (25°C)为 100K，B (25°C/50°C)为 4900。
3.根据权利要求1所述的一种高精度温度控制系统，其特征在于:所述的信号调理电路中包括有分压电阻Rl，分压电阻Rl采用高抗温漂、高精度金属膜电阻，阻值为59ΚΩ，精度为0.1%。
4.根据权利要求1所述的一种高精度温度控制系统，其特征在于:所述的三路加热片的驱动电路中采用功率型MOSFET IRF640N。
5.根据权利要求1所述的一种高精度温度控制系统，其特征在于:所述的三路加热片分别为 24V,48ff ；24V,20ff ；24V,25ff0
【文档编号】G05D23/24GK203733012SQ201420080176
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月24日 优先权日:2014年2月24日
【发明者】张帅, 鲁爱昕, 施奇兵, 高娜, 潘焕双 申请人:安徽省安光环境光学工程技术研究中心有限公司