专利名称:具有即使在受控设备操作期间也可以快速设定的主要参数的电子恒温器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有即使在受控设备操作期间也可以快速设定的主要参数的电子恒温器。
背景技术：
对于最优化使用了所述恒温器的设备的操作来说，快速而精确的设定是至关重要 的。
恒温器的持续操作中断使设备的过渡操作状态增加，这会导致恒温器故障，随后 导致与恒温器连接的设备发生事故。
目前，使用双金属传感器恒温器，这些恒温器适合于对不低于30°C的温度进行测 量。但是，所述传感器不精确，温度测量范围小，最重要的是，测量温度之后，它不能准确回 到初始状态。
这可能允许固定的动作温度(fixed intervention temperature)，由于有多个动 作温度，因而需要许多双金属传感器。
此外，双金属传感器由随温度变化膨胀而使触点闭合的导电金属片构成；所述金 属片易受磨损。由于相同的金属片膨胀与指定的温度变化不一致，因此温度数据不准确。
实用新型内容
本实用新型的目的是使恒温器结构简单但比已知恒温器更精确，可以在使连接该 恒温器并且必须控制其温度的设备不必停车的情况下对设定装置发挥作用。
按照本实用新型，该目的由一种电子恒温器实现，该恒温器包括连接器，配备有用 于密封外部机身的装置，外部机身有一个空腔，空腔内安装了一个电路卡，所述恒温器包括 一个温度传感器，温度传感器暴露到温度受监控的环境中并且连接到电路卡，其特征在于， 所述温度传感器为半导体传感器并且位于可拆卸地固定于外部机身的法兰的空腔内，电路 卡具有存储器，恒温器包括位于外部机身的空腔内部的设定装置，设定装置包括至少一个 按钮，所述连接器连接到外部机身的侧面，外部机身的所述空腔通过位于所述机身顶部并 且通常由可拆卸的盖子覆盖的开口与外部沟通，使得操作员能够接触到所述设定装置。
优选地，所述法兰在具有可拆卸盖子的所述开口一端的相对端连接到所述外部机 身，所述法兰包括用于与受监控的环境连接的螺纹。
优选地，所述法兰由比所述外部机身更坚固的材料制成。
优选地，所述设定装置由集成在所述卡中的软件管理的加锁代码禁止设定。
优选地，所述设定装置包括用于设定动作值的第一按钮和用于设定复位值的第二 按钮。
优选地，所述加锁代码通过用于设定动作值的所述第一设定按钮和用于设定复位 值的所述第二设定按钮输入。[0014]优选地，由集成在所述卡中的软件管理的加锁代码通过所述第一设定按钮和所述 第二设定按钮输入。
优选地，它包括表示电源有效的发光LED。
优选地，它包括表示已经达到设定的切换值的发光LED。
优选地，它包括表示对动作值、复位值、以及输出触点类型正在进行设定的发光LED。
优选地，所述半导体传感器是NTC型的。
优选地，所述半导体温度传感器包括随温度变化而变化的电阻，所述电阻被供电 并且所述电阻产生幅值与检测的温度对应的电压，所述电路卡包括具有存储器的微处理 器，它接收由所述温度传感器产生的电压信号并且根据其功能确定是否存在输出信号，所 述设定装置作用于所述微处理器，以存储代表所述恒温器的动作值和复位值的电压信号值。
存在放置在侧面的连接器使得容易接触到空腔的内部。由于将盖子卸下足够容 易，因而不必将连接器卸下，这样就不会影响恒温器的工作，因此，即使在对恒温器进行设 定的过程中，设备也可以继续操作。
根据以下对附图中的非限制性的例子所给出的实施例进行的详细描述，本实用新 型的这些以及其他特性将更加清楚，其中
图1示出了按照本实用新型的恒温器沿轴向局部剖开的正视图；
图2示出了按照图1中的线II-II的剖面图；
图3示出了按照图1中的线III-III的示意性底视图；
图4仅为图1中的恒温器下部的局部剖开的示意图；
图5示出了所述恒温器的电路卡的主要部分；
图6示出了包含在所述电路卡中的电源和断开电路；
图7示出了温度传感器提供的温度信号输入电路。
具体实施方式
图1和图2所示的电子恒温器包括具有圆柱形空腔60的铝制外部机身1，圆柱形 空腔60具有一对纵向凹槽61，凹槽61与可拔出的平面电路卡2可移动啮合。
在机身1的侧面上固定了一个连接器6，连接器6具有透明盖子30和可拆下板7， 用于密封空腔60。在连接器6的内部，布置了发光提示用LED10-11，它们能够分别发出可 以通过透明盖子30看到的绿光和红光。连接器6还贯穿有导线65，用于电路卡2与外部进 行电气连接。
在机身1的下部，固定了一个具有空腔101的黄铜法兰100，在空腔101中，通过螺 纹和相应的垫片，布置了一个半导体温度传感器103，优选NTC型半导体传感器，在温度传 感器103下面，有一个螺纹接头106，用于连接温度受控的设备。在图3和图4中更直观，利 用被布置在合适的螺孔200中的螺栓，可以将法兰100固定到机身1上。螺纹接头可以有 适合于不同受控设备的不同尺寸。[0032]所述法兰100可以与机身1分离，一般而言，法兰100用比能够在很高的工作温度 下工作的机身1更坚固的材料制成。还可以按照希望的工作温度，用由不同材料制成的其 他法兰替换。
电路卡2支撑设定装置4，设定装置4包括设定按钮12-13、发绿光的发光提示 LED16、发红光的发光提示LEDll和具有连接针15的串行端口 14，连接针15用于通过导线 65连接到外部个人计算机或其他数据输入/数据采集装置。
操作者可以通过螺纹开口 73接触所述按钮12-13，螺纹开口 73位于机身1的顶部，正常情况下用可卸下的螺纹盖子74覆盖。
从电路的观点看，所述卡2包括主电路17 (图5)、电源和断开电路18 (图6)、以及 用于读取来自温度传感器103 (图5)的信号的输入电路19。
主电路17包括分别由设定按钮12-13控制的开关20-21、具有内置E2PROM存储器 的微处理器33、反馈电容器32、开关晶体管34、功率晶体管35、LEDll和16、各种电阻22、 稳定电容器31、齐纳二极管60、接地线、输入端36、以及输出端37。
电源和断开电路18包括一对输入端45-46、防止反压的断路二极管42-43、可变电 阻41、电压稳定-变换器40、电阻38、电容器44、以及各个接地线。
最后，输入电路19包括与温度传感器103的NTC半导体元件连接的输入端Sl和 S2。输入电路19包括滤波器50，由电阻48和电容器49组成；电容器50耦合在电源VDD与 地线GND之间，并且具有连接到端子Sl和S2的接线端，电源VDD给温度传感器的电阻元件 供电。输入电路19包括过压断开电路51，过压断开电路51包括两个二极管并且连接到输 出端52，输出端52反过来连接到图5中的电路部分17的输入端36。
人工设定恒温器是非常简单的。
绿色LEDlO与恒温器的电源电路(图3-5中没有示出)连接，其任务是表示电源 有效。
假设准备安装在受控设备或机器上的恒温器将动作温度(例如60°C )取为希望的 工作值。半导体传感器NTC103对该温度进行检测；事实上，随着温度变化，传感器103的电 阻元件的值在变化。反过来，在图7中的输入电路19的输出端52和图5中的电路部分17 的微处理器33的输入端36，所述电阻元件的变化转换为与检测的温度对应的电幅值信号。
为了接触设定按钮12-13，需要卸下盖子74。不需要使设备或机器在受控制温度 下停车。当恒温器上电时，连接器6上的绿色LEDlO接通。
通过按压按钮12并保持至少3秒钟，微处理器33的存储器将输入端36的温度值 获取为动作值，随后绿色LED16发光予以确认。
每当获得新的动作值时，还按照最小滞后值设定复位阈值(滞后量)。
为了设定不同的复位阈值，设备必须取得希望的复位温度，然后必须按压白色按 钮至少3秒钟。此外，在这种情况下，绿色LED16将发光，以确认微处理器33及其对应的存 储器已经获取了复位值。
一旦对恒温器进行了设定，则可以用盖子74重新盖上开口 73。
工作期间，位于连接器6上的发红色光的LED41发光，表示已经达到设定的开关 值。反过来，微处理器33使晶体管34和35在饱和与截止状态之间切换，以通过导线65，用 电信号将恒温器的动作或复位状态通知外部。[0048]如果需要在此对仪器进行编程，则只需要按照不同的温度重复上述过程。
在获得新值(动作或复位)之前，对E2PROM存储器进行测试。在出现可视的数据获取信号之前，通过绿色LED快速连续闪烁表示这个测试。
除了设定足够迅速之外，所述恒温器由于有这样的可能性而非常灵活，即通过将 按钮12-13同时按压几秒钟，将触点“正常打开”的工作模式(即，图5中的输出端37正常 没有信号)转换为触点“正常闭合”的工作模式(即，输出端37正常有信号)。实际上，得 到了合为一体两个的恒温器。
更准确地说，NTC传感器103检测受控设备的操作温度。传感器的阻值随温度变 化而变化，使图7中的输出端52和图5中的输入端36的电压变化，并且将温度信号作用于 微处理器33。然后，后者命令晶体管34截止，晶体管34又使功率晶体管35截止。二极管 41命令红色LED 11发光。
对于短路和电路连接不正确等可能情况，卡2还提供了断开电路18。
温度回到低于复位阈值时引起相反的操作，即晶体管34和35饱和并且红色LEDll 断开。
最后，设定按钮12-13可以用于输入用于加锁/解锁程序的代码。只有当操作员知 道按钮12-13的设定组合时(例如，按钮12按两次，按钮13按一次，再将按钮12按3次)， 他才能进行设定操作。这个代码由集成在电路卡2中的软件来管理。
按照本实用新型的恒温器可以使工作最安全，可以快速设定基本工作参数，并且 可以防止动作频繁发生。
在不必断开电源并且不使用特殊工具，而由操作者对按钮进行最少量的按压的情 况下，就可以对恒温器进行快速编程。此外，可以在设备上而不在车间内对恒温器进行校 准；这样就可以按照用户需要快速修改校准值。
利用按照本实用新型的恒温器，可以得到比已知恒温器更宽的温度测量范围， 即，-20°C到 90°C，精度为 士3°C。
权利要求
一种电子恒温器，包括连接器(6)，该连接器(6)设有用于密封外部机身(1)的装置(7)，所述机身(1)设有空腔(60)，所述空腔(60)内安装有电路卡(2)，所述恒温器包括温度传感器(103)，所述温度传感器暴露到受监控的环境温度中并且连接到所述电路卡，其特征在于，所述温度传感器为半导体传感器，并且位于可拆卸地固定于所述外部机身(1)上的法兰(100)的空腔(101)内，所述电路卡(2)具有存储器，所述恒温器包括位于所述外部机身的所述空腔内部并且包括至少一个按钮(12-13)的设定装置(4)，所述连接器(6)连接到所述外部机身(1)的侧面，所述外部机身的所述空腔(60)通过位于所述机身(1)顶部并且通常由可拆卸的盖子(74)覆盖的开口(73)与外部沟通，使得操作员能够接触到所述设定装置(4)。
2.如权利要求
1所述的恒温器，其特征在于，所述法兰(100)在具有可拆卸盖子(74) 的所述开口(73) —端的相对端连接到所述外部机身(1)，所述法兰(100)包括用于与受监 控的环境连接的螺纹。
3.如权利要求
2所述的恒温器，其特征在于，所述法兰(100)由比所述外部机身(1)更 坚固的材料制成。
4.如权利要求
1所述的恒温器，其特征在于，所述设定装置(4)由集成在所述卡(2)中 的软件管理的加锁代码禁止设定。
5.如权利要求
1所述的电子恒温器，其特征在于，所述设定装置(4)包括用于设定动作 值的第一按钮(12)和用于设定复位值的第二按钮(13)。
6.如权利要求
4所述的恒温器，其特征在于，所述加锁代码通过用于设定动作值的所 述第一设定按钮(12)和用于设定复位值的所述第二设定按钮(13)输入。
7.如权利要求
5所述的恒温器，其特征在于，由集成在所述卡(2)中的软件管理的加锁 代码通过所述第一设定按钮(12)和所述第二设定按钮(13)输入。
8.如权利要求
1所述的恒温器，其特征在于，它包括表示电源有效的发光LED(IO)。
9.如权利要求
1所述的恒温器，其特征在于，它包括表示已经达到设定的切换值的发 光 LED(Il)。
10.如权利要求
1所述的恒温器，其特征在于，它包括表示对动作值、复位值、以及输出 触点类型正在进行设定的发光LED (16)。
11.如权利要求
1所述的恒温器，其特征在于，所述半导体传感器(103)是NTC型(103)的。
12.如权利要求
1所述的恒温器，其特征在于，所述半导体温度传感器包括随温度变化 而变化的电阻，所述电阻被供电并且所述电阻产生幅值与检测的温度对应的电压，所述电 路卡(2)包括具有存储器的微处理器(33)，它接收由所述温度传感器产生的电压信号并且 根据其功能确定是否存在输出信号，所述设定装置(4)作用于所述微处理器(33)，以存储 代表所述恒温器的动作值和复位值的电压信号值。
专利摘要
公开了一种电子恒温器，包括连接器(6)，连接器(6)配备有用于密封外部机身(1)的装置(7)，外部机身有空腔(60)，空腔内安装有电路卡(2)；恒温器包括温度传感器(103)，温度传感器暴露到受控环境的温度中并且连接到电路卡。温度传感器为半导体传感器，并且位于可拆卸地固定于机身(1)上的法兰(100)的空腔(101)内。电路卡(2)具有存储器，恒温器包括位于外部机身的空腔内部的设定装置(4)，设定装置包括至少一个按钮(12-13)，所述连接器(6)连接到外部机身(1)的侧面，外部机身的所述空腔(60)通过位于所述机身(1)顶部并且通常由可拆卸的盖子(74)覆盖的开口(73)与外部沟通，使得操作员能够接触到所述设定装置(4)。
文档编号G05D23/19GKCN201556103SQ200890000052
公开日2010年8月18日 申请日期2008年4月29日
发明者艾德里安那·萨特 申请人:依莱特泰克有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan