一种控制器及热电偶模拟信号发生装置的制作方法

1.本实用新型属于温度控制器技术领域，具体涉及一种控制器及热电偶模拟信号发生装置。


背景技术：

2.温度控制器的最主要的两个核心功能为测温和控温，其中测温功能需要兼容多种传感头，因此生产检验时需要同时检验多种信号输入。
3.传统控制器与热电偶连接时不能够模拟不同的电压信号输出，而导致不能控制热电偶的温度。
4.因此，亟需开发一种新的控制器及热电偶模拟信号发生装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种控制器及热电偶模拟信号发生装置，以解决如何模拟不同的电压信号向热电偶输出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种控制器，其包括：控制模块、与控制模块电性相连的电池充放电模块和毫伏信号产生模块；其中所述电池充放电模块的输出端连接毫伏信号产生模块，所述毫伏信号产生模块的输出端连接相应热电偶，即所述电池充放电模块适于向毫伏信号产生模块提供输出电压，所述控制模块适于控制毫伏信号产生模块模拟不同的电压信号进行输出，以调节相应热电偶的温度。
7.在其中一个实施例中，所述电池充放电模块包括：第一电池组、第二电池组、电池组切换继电器和电压检测电路；所述第一电池组、第二电池组连接于电池组切换继电器的输入端，所述电池组切换继电器、电压检测电路与控制模块电性相连，所述电压检测电路连接于电池组切换继电器的输出端；所述电池组切换继电器的输出端对毫伏信号产生模块供电；所述控制模块适于控制电池组切换继电器选择第一电池组、第二电池组中的一组电池组接通，以对毫伏信号产生模块供电；以及所述电压检测电路适于检测第一电池组、第二电池组中接通的电池组的电量数据，以使所述控制模块切换相应电池组对毫伏信号产生模块持续供电。
8.在其中一个实施例中，所述控制模块通过达林顿管控制电池组切换继电器切换相应电池组。
9.在其中一个实施例中，所述电压检测电路通过光耦和采样电阻获取接通的电池组的电量数据。
10.在其中一个实施例中，所述毫伏信号产生模块包括：数字隔离器、数模转换器和放大电路；所述数模转换器通过数字隔离器连接控制模块，且所述数模转换器的输出端连接放大电路的输入端，所述放大电路的输出端连接相应热电偶；所述控制模块输出控制信号，即该控制信号依次经数字隔离器、数模转换器、放大电路进行输出，以模拟不同的电压信号输出至热电偶，从而调节相应热电偶的温度。
11.在其中一个实施例中，所述数模转换器通过稳压芯片连接电池组切换继电器的输出端。
12.在其中一个实施例中，所述毫伏信号产生模块通过独立区块布板，且所述毫伏信号产生模块外罩设有防护罩。
13.在其中一个实施例中，所述控制模块连接有按键模块，即所述按键模块适于被触发以向控制模块发送相应控制信号。
14.在其中一个实施例中，所述控制模块还连接有通讯模块、显示模块；所述控制模块通过通讯模块外接工控屏、上位机；所述控制模块通过显示模块显示当前工作状态。
15.另一方面，本实用新型提供一种热电偶模拟信号发生装置，其包括：如上述的控制器和热电偶；其中所述控制器适于向热电偶输出不同的电压信号，以调节热电偶的温度。
16.本实用新型的有益效果是，本实用新型通过电池充放电模块向毫伏信号产生模块提供输出电压，并通过控制模块调节毫伏信号产生模块模拟不同的电压信号输出至热电偶，从而能够实现对热电偶控温功能，便于温度控制器生产、检验、调试使用，并且输出的电压信号精度高，能够达到微伏级。
17.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
18.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型的控制器的原理框图；
21.图2是本实用新型的控制模块的电路图；
22.图3是本实用新型的电池充放电模块的电路图；
23.图4是本实用新型的达林顿管的电路图；
24.图5是本实用新型的电压检测电路的电路图；
25.图6是本实用新型的数字隔离器的电路图；
26.图7是本实用新型的数模转换器的电路图；
27.图8是本实用新型的放大电路的电路图；
28.图9是本实用新型的稳压电路的电路图；
29.图10是本实用新型的按键模块的电路图；
30.图11是本实用新型的通讯模块的电路图；
31.图12是本实用新型的显示模块的电路图；
32.图13是本实用新型的电源模块的电路图。
33.图中：控制模块u2、第一电池组bt2、第二电池组bt3、达林顿管u29、数字隔离器u27、数模转换器u23。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.实施例1
36.图1是本实用新型的控制器的原理框图；
37.图2是本实用新型的控制模块的电路图。
38.在本实施例中，如图1、图2所示，本实施例提供了一种控制器，其包括：控制模块u2、与控制模块u2电性相连的电池充放电模块和毫伏信号产生模块；其中所述电池充放电模块的输出端连接毫伏信号产生模块，所述毫伏信号产生模块的输出端连接相应热电偶，即所述电池充放电模块适于向毫伏信号产生模块提供输出电压，所述控制模块u2适于控制毫伏信号产生模块模拟不同的电压信号进行输出，以调节相应热电偶的温度。
39.在本实施例中，如图2所示，控制模块u2可以采用但不限于是stm8s005k6t6c单片机。
40.在本实施例中，本实施例通过电池充放电模块向毫伏信号产生模块提供输出电压，并通过控制模块调节毫伏信号产生模块模拟不同的电压信号输出至热电偶，从而能够实现对热电偶控温功能，便于温度控制器生产、检验、调试使用，并且输出的电压信号精度高，能够达到微伏级。
41.图3是本实用新型的电池充放电模块的电路图。
42.在本实施例中，如图3所示，所述电池充放电模块包括：第一电池组bt2、第二电池组bt3、电池组切换继电器和电压检测电路；所述第一电池组bt2、第二电池组bt3连接于电池组切换继电器的输入端，所述电池组切换继电器、电压检测电路与控制模块u2电性相连，所述电压检测电路连接于电池组切换继电器的输出端；所述电池组切换继电器的输出端对毫伏信号产生模块供电；所述控制模块u2适于控制电池组切换继电器选择第一电池组bt2、第二电池组bt3中的一组电池组接通，以对毫伏信号产生模块供电；以及所述电压检测电路适于检测第一电池组bt2、第二电池组bt3中接通的电池组的电量数据，以使所述控制模块u2切换相应电池组对毫伏信号产生模块持续供电。
43.在本实施例中，如图3所示，第一电池组bt2、第二电池组bt3通过电池组切换继电器第一部分k11、电池组切换继电器第二部分k12、电池组切换继电器第三部分k13、电池组切换继电器第四部分k14控制选择接入bt1_vdd端和bt1_gnd端。
44.图4是本实用新型的达林顿管的电路图。
45.在本实施例中，如图4所示，所述控制模块u2通过达林顿管u29控制电池组切换继电器切换相应电池组。
46.在本实施例中，如图4所示，所述控制模块u2通过达林顿管u29控制电池组切换继电器第一部分k11、电池组切换继电器第二部分k12、电池组切换继电器第三部分k13、电池组切换继电器第四部分k14切换第一电池组bt2或第二电池组bt2接入bt1_vdd端和bt1_gnd端。
47.图5是本实用新型的电压检测电路的电路图。
48.在本实施例中，如图5所示，所述电压检测电路通过光耦和采样电阻获取接通的电池组的电量数据。
49.在本实施例中，如图5所示，光耦u25的4引脚与控制模块u2相连，并通过1引脚、2引脚分别接入bt1_vdd端和bt1_gnd端，并通过采样电阻r57获取接通的电池组的电量数据。
50.图6是本实用新型的数字隔离器的电路图；
51.图7是本实用新型的数模转换器的电路图；
52.图8是本实用新型的放大电路的电路图。
53.在本实施例中，如图6、图7、图8所示，所述毫伏信号产生模块包括：数字隔离器u27、数模转换器u23和放大电路；所述数模转换器u23通过数字隔离器u27连接控制模块u2，且所述数模转换器u23的输出端连接放大电路的输入端，所述放大电路的输出端连接相应热电偶；所述控制模块u2输出控制信号，即该控制信号依次经数字隔离器u27、数模转换器u23、放大电路进行输出，以模拟不同的电压信号输出至热电偶，从而调节相应热电偶的温度。
54.在本实施例中，如图6所示，数字隔离器u27采用adum1400arw数字隔离器，能够实现保护电路功能。
55.在本实施例中，如图7所示，数模转换器u23采用dac8831数模转换器，保证了输出电压的最小值能够达到基准电压的1/65535。
56.在本实施例中，如图8所示，放大电路以一运算放大器u28(可以采用但不限于是lm358运算放大器)为核心对信号进行放大。
57.图9是本实用新型的稳压电路的电路图。
58.在本实施例中，如图9所示，所述数模转换器u23通过稳压芯片连接电池组切换继电器的输出端。
59.在本实施例中，如图9所示，稳压芯片u13采用spx1117m3-3.3稳压芯片，对接通的电池组输入电压进行稳压。
60.在本实施例中，所述毫伏信号产生模块通过独立区块布板，且所述毫伏信号产生模块外罩设有防护罩。
61.在本实施例中，防护罩可以为铁罩，防止辐射。
62.图10是本实用新型的按键模块的电路图。
63.在本实施例中，如图10所示，所述控制模块连接有按键模块，即所述按键模块适于被触发以向控制模块u2发送相应控制信号。
64.在本实施例中，如图10所示，通过key1端、key2端、key3端、key4端、key5端、key6端、key7端、key8端、key9端向控制模块u2发送控制信号。
65.图11是本实用新型的通讯模块的电路图；
66.图12是本实用新型的显示模块的电路图。
67.在本实施例中，如图11、图12所示，所述控制模块u2还连接有通讯模块、显示模块；所述控制模块u2通过通讯模块外接工控屏、上位机；所述控制模块u2通过显示模块显示当前工作状态。
68.在本实施例中，如图11所示，通讯模块通过通讯芯片u11(在本实施例中采用sn65hvd3082e通讯芯片)实现485线通讯。
69.在本实施例中，如图12所示，通过接口j1接入相应显示屏。
70.图13是本实用新型的电源模块的电路图。
71.在本实施例中，如图13所示，通过一逆变电路能够将接入的交流电转为直流电，对控制模块u2、电池充放电模块和毫伏信号产生模块供电。
72.实施例2
73.在实施例1的基础上，本实施例提供一种热电偶模拟信号发生装置，其包括：如实施例1所提供的控制器和热电偶；其中所述控制器适于向热电偶输出不同的电压信号，以调节热电偶的温度。
74.在本实施例中，控制器已在上述实施例中阐述清楚。
75.综上所述，本实用新型通过电池充放电模块向毫伏信号产生模块提供输出电压，并通过控制模块调节毫伏信号产生模块模拟不同的电压信号输出至热电偶，从而能够实现对热电偶控温功能，便于温度控制器生产、检验、调试使用，并且输出的电压信号精度高，能够达到微伏级。
76.本技术中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。并且，本技术所涉及的软件程序均为现有技术，本技术不涉及对软件程序作出任何改进。
77.在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
78.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
79.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。