一种永磁体多通道温度控制系统的制作方法

本实用新型属于温控技术领域，涉及一种永磁体温度控制系统，具体涉及一种永磁体多通道温度控制系统。

背景技术：

永磁体（MR）的磁场稳定性受到温度的影响很大。当永磁体的温度发生变化时，其磁场强度也将发生变化。因此，为了维持稳定的磁场强度，需要对永磁体的温度进行控制，以将其温度稳定在一个很小的波动范围内。

目前对于永磁体温度进行控制的系统，往往采用单通道控制方式。这样，导致永磁体的温度波动范围难以被控制在极小的范围内，从而难以满足获得高稳定性磁场的需求。

鉴于现有技术的上述缺陷，迫切需要研制一种新型的永磁体温度控制系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种永磁体多通道温度通知系统，其能实现永磁体的温度稳定在+/-0.1度以内，从而实现永磁体的磁场稳定性从原来的每分钟12PPM提高到每分钟3PPM。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种永磁体多通道温度控制系统，其包括安装在永磁体中的多个温度传感器，所述温度传感器用于将所述永磁体的温度变化转换成电阻变化值，其特征是，所述多个温度传感器与A/D转换单元的输入端相连，所述A/D转换单元用于将每个所述温度传感器的电阻变化值分别转换成一路电压变化值，所述A/D转换单元的输出端与温度控制单元的输入端相连，所述温度控制单元的输出端与温度显示单元的输入端和加热板驱动单元的输入端相连，用于将所述A/D转换单元发送过来的各路电压变化值的模拟信号转成数字信号并对其进行计算得到各路温度值，同时将各路温度值输出到所述温度显示单元，由所述温度显示单元显示各路温度值和通道号，而且根据计算结果输出各路加热与否的驱动信息到所述加热板驱动单元，所述加热板驱动单元与加热板电源单元相连用于根据各路所述驱动信息驱动所述加热板电源单元的各路是否开启，所述加热板电源单元的输出端与位于所述永磁体中的多个加热板相连，用于为所述加热板提供电力，所述加热板用于实现对所述永磁体的加热。

进一步地，其中，所述永磁体中安装有八个温度传感器和八个加热板。

更进一步地，其中，所述温度传感器为PT100温度探头。

再进一步地，其中，每个所述加热板的加热丝的布线形状均为环形，采用偶数条加热丝均匀布线，两条加热丝为一组，其中一条加热丝沿顺时针布线，另一条加热丝紧靠顺时针布线的那条加热丝按逆时针布线，同时使这两条加热丝电阻值一样，并接在同一个48VDC电源上。

或者，其中，每个所述加热板的加热丝的布线形状均为长方形。

最后，其中，所述加热板的外表面为1mm厚的铜皮。

与现有的永磁体温控系统相比，本实用新型的永磁体多通道温度控制系统具有如下有益技术效果：

1、其采用多通道控制技术对永磁体的温度进行控制，可以将永磁体的温度稳定在+/-0.1度以内，从而实现永磁体的磁场稳定性从原来的每分钟12PPM提高到每分钟3PPM，大大提高了永磁体的磁场稳定性。

2、其结构简单，实现方便。

附图说明

图1是本实用新型的永磁体多通道温度控制系统的构成示意图。其中，为了便于示出其构成，将一个永磁体A分成了两部分来示出，其中，左侧部分用于示出永磁体的安装温度传感器的位置，右侧部分用于示出永磁体的安装加热板的位置。

图2是A/D转换单元的一个通道的电路示意图。

图3是温度控制单元的电路示意图。

图4是温度显示单元的电路示意图。

图5是加热板驱动单元的电路示意图。

图6是加热板电源单元的电路示意图。

图7是加热板的一种布线方式的示意图。

图8是加热板的另一种布线方式的示意图。

图9是加热板的外观示意图。

图10是加热板的截面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，实施例的内容不作为对本实用新型的保护范围的限制。

图1示出了本实用新型的永磁体多通道温度控制系统的构成示意图。如图1所示，本实用新型的永磁体多通道温度控制系统包括安装在永磁体A中的多个温度传感器1。所述温度传感器1用于探测所述永磁体A的温度变化并将所述永磁体A的温度变化转换成电阻变化值。在本实用新型中，优选地，所述永磁体A中安装有八个温度传感器1。更优选地，所述温度传感器1为PT100温度探头。

所述多个温度传感器1与A/D转换单元2的输入端相连。所述A/D转换单元2用于将每个所述温度传感器1的电阻变化值分别转换成一路电压变化值。

所述A/D转换单元2的输出端与温度控制单元3的输入端相连。所述温度控制单元3的输出端与温度显示单元4的输入端和加热板驱动单元5的输入端相连，用于将所述A/D转换单元2发送过来的各路电压变化值的模拟信号转成数字信号并对其进行计算得到各路温度值，同时将各路温度值输出到所述温度显示单元4，由所述温度显示单元4显示各路温度值和通道号。而且根据计算结果输出各路加热与否的驱动信息到所述加热板驱动单元5。

所述加热板驱动单元5与加热板电源单元6相连用于根据各路所述驱动信息驱动所述加热板电源单元6的各路是否开启。所述加热板电源单元6的输出端与位于所述永磁体A中的多个加热板7相连，用于为所述加热板7提供电力。所述加热板7用于实现对所述永磁体A的加热。在本实用新型中，优选地，所述永磁体A中安装有八个加热板7。

具体地，如图1所示，8个所述PT100温度探头1（分别为PT100-A、PT100-B、PT100-C、PT100-D、PT100-E、PT100-F、PT100-G和PT100-H）分别均匀地安装在永磁体A中，且都通过A/D转换单元2（TEMP-A/D）的JP1插座与所述A/D转换单元2（TEMP-A/D）相连。由这8个PT100温度探头来实现温度感测并将温度变化转换成电阻变化值。8个电阻变化值输入到所述A/D转换单元2（TEMP-A/D）中，通过TEMP-A/D把电阻变化值再转换成电压变化值，形成8路反应温度变化的电压变化值。TEMP-A/D的JP2插座连接到温度控制单元3（CONTROL-CPU）的JP3插座，以将反应各路温度变化的电压变化值传递到所述温度控制按压3，由CONTROL-CPU把模拟信号形式的电压变化值转换成数字信号并由CONTROL-CPU来实现加热控制。CONTROL-CPU的JP5插座连接温度显示单元4（DISPLAY）的JP4插座，实现各路的温度值显示。加热的控制信号由CONTROL-CPU的JP6插座连接到加热板驱动单元5（CONTROL-DRIVICE）的JP7插座，CONTROL-DRIVICE驱动控制短路通过加热板驱动单元5的JP8插座输出到加热板电源单元6（HEAT-POWER）的JP9插座来控制加热板7的加热与否。HEAT-POWER的8路加热输出通过JP10连接到8路（HEATER-A、HEATER-B、HEATER-C、HEATER-D、HEATER-E、HEATER-F、HEATER-G、HEATER-H）加热板7。加热板7安装在永磁体A的8个特定的位置上。

其中，在本实用新型中，所述A/D转换单元2（Temp-A/D）有4-16个通道，每4个通道为一组（8个通道为PCB板）。如图2所示，每个通道通过PT100温度探头1探测永磁体A温度变化并转换成电阻变化，通过A/D转换单元2中的电阻桥、AD622和OP200积分电路转换成电压信号（即实现温度信号转换成电压信号）。TVR-CH1输出为电压值（0-5000mVDC），满量程为5.000VDC(为50.00度)。如温度为29.11度对应的输出电压值为2.911VDC，精确到0.01VDC，从而实现温度0.1度的控制精度。在本实用新型中，每个通道的电路都一样，在图2中仅仅示出了一个通道。

如图3所示，A/D转换单元的8个通道的电压信号通过有8通道的模数器ADC0809，把每个通道的温度信号的数据输入到温度控制单元3的CPU(AT89C55)中，CPU按时序读取P1口的每个通道的温度数据，和读取RDS232来自主机的是否扫描数据，再与原来预设好存在闪存各通道的温度数据进行运算判断后，结果通过CPU(AT89C55)的P0口输出控制逻辑信号经U6（8255）的PC口去控制所述加热驱动单元5，从而实时性控制各个加热板加热与否。

当温度控制单元3的CPU(通过RDS232通信)读取来自主计算机的扫描请求时， CPU发出停止加热（stop）信号，使所有通道的加热板在扫描期间停止加热，以防止在扫描时加热板加热时的电流产生微小电磁场对主磁场的影响，从而保证永磁体的图像质量。

同时，如图4所示，各通道的温度数据通过温度控制单元3的CPU(AT89C55)的P0口，经U6（8255）的PA口输出到所述温度显示单元4，实现显示对应通道号和温度值。其中，从左到分别为通道号，温度十位、个位、小数点、十分位、百分位。

并且，8个通道温度在现场或生产调试中的温度数据可以随时通过RS232口来修改或设置各个通道的温度值，并保存到CONTROL-CPU的闪存里。当CONTROL-CPU检测到8个通道中任意一通道或多个通道的温度低于预设值25度时，CONTROL-CPU发出AL-LOW的下限低温报警信号，使蜂鸣器发出BB声报警，同时使低于25度的通道一直保存加热的状态，直到其温度达到正常的设置温度值为止，并改除该报警。当CONTROL-CPU检测到8个通道中任意一通道的温度高于预设值36度时，CONTROL-CPU发出AL-high的超上限高温报警信号，使蜂鸣器报警，并发出停止加热指令(stop)，使所有通道停止加热，直到该故障改除，才能恢复正常工；同时温度显示单元的温度显示“ HHHH”信息。

在本实用新型中，如图5所示，加热板驱动单元上电初始化，drv1—drv8均置“0”处于加热状态；采用光电隔离，以防止CONTROL-CPU和加热板电源单元 (HEAT-POWER)之间的干扰。

如图6所示，加热板电源单元中，DRV1---DRV8=“0”，stop=“0”，为加热状态。DRV1---DRV8=“1”，stop=“1”，停止加热。

在本实用新型中，所述加热板7的的功率，根据MR磁体重量来计算决定其所需功率大小。所述加热板7的形状根据MR磁体形状来决定加热板的形状。

如图7所示，每个所述加热板7的加热丝的布线形状可以均为环形。当为环形时，其采用偶数条加热丝均匀布线，两条加热丝为一组。其中一条加热丝沿顺时针布线，另一条加热丝紧靠顺时针布线的那条加热丝按逆时针布线，同时使这两条加热丝电阻值一样，并接在同一个48VDC电源上。这样加热丝A的加热电流与加热丝B的电流大小相等，方向相反，同时这两路加热丝同时上电或关电。故根据安培定则（右手螺旋定则），这两加热丝产生的磁场基本上相互抵消，产生的电磁场几乎为零。

当然，在本实用新型中，每个所述加热板7的加热丝的布线形状也可以均为长方形。当为长方形时，其布线方式如图8所示。这种布线的走线方法目的是使加热板在加热时产生的电磁场减少到最小，以确保MR的图像质量。

如图9所示，所述加热板7中伸出引出线7-2，并且所述引出线7-2上设置有45度温度开关。

如图10所示，所述加热板7包括位于中间的缠绕有加热丝的基板5。所述基板5的两侧分别设置有云母层4和6。并且，所述加热板7的外表面为1mm厚的铜皮7-1和7-7。通过所述铜皮7-1和7-7能屏蔽加热板产生的电磁场。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。