一种控温电热毯加热方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种控温电热毯加热方法，属于温度控制技术领域。
【背景技术】
[0002] 电热毯作为一种冬季取暖工具，已经成为人们生活中很重要的一部分，其体积小 重量轻、无污染环保、使用方便、功耗少以及温度可调等特点深受人们喜爱。
[0003] -般的电热毯控制方式为人为控制，只有高中低三个档位，设计成间歇性加热，相 当于加一个定时开关一样，比如加热半个小时把温度升到一定程度后，停止加热十五分钟， 然后加热十五分钟，如此反复，控制方式比较简单，但无法使温度控制在用户理想的温度 上。
【发明内容】
[0004] 本发明技术解决的问题为：克服现有技术不足，提供一种控温电热毯加热方法，该 方法通过求得感温丝阻温关系式，从而能精确的测量感温丝的温度以控制发热丝的开启和 关断，解决了传统电热毯无法实时控温的问题。
[0005] 本发明技术解决的方案为：一种控温电热毯加热方法，包括步骤如下：
[0006] (1)控温电热毯包括加热丝、感温丝和控制板，设定直线形状的热敏材质的感温丝 的电阻R，根据实验数据拟合的标准长度时的阻温关系曲线为：
[0007] R=Kq*T+Bq (1)
[0008]式中Ktl为温度系数，BC1为温度补偿参数；T为感温丝的温度；
[0009] (2)在第一次对控温电热毯的感温丝上电时，通过控温电热毯的控制板上的热敏 电阻测出环境温度Ttl，即加热前控温电热毯的毯面温度Ttl，将Ttl带入步骤（1)中的阻温关 系曲线，得出Ttl温度下对应的感温丝的阻值R^，即
[0010] R0=K0^VB0 ⑵
[0011] ⑶查表得出标准长度时的热敏材质的感温丝在Ttl温度下的电阻RC11;
[0012] (4)将与步骤（1)的直线形状的热敏材质的感温丝弯曲成S型的感温丝，安装在控 温电热毯内，形成成品电热毯，设定成品电热毯的阻温关系曲线为：
[0013] R=K*T+B (3)
[0014] 式中K为成品电热毯的温度系数，B为成品电热毯的温度补偿参数；
[0015] (5)测出步骤⑷的成品电热毯刚上电时，弯曲成S型的感温丝的实际阻值R1，即 Ttl温度下的阻值，带入步骤（4)的公式（3)得到：
[0016] R1=K^T〇+B ⑷又由于在同一温度下电热毯感温丝阻值等于标准 长度时的阻值Rtl加上
[0017] 误差长度的阻值ARJP:
[0018] R1=R〇+AR (5)
[0019]对于材质确定的感温丝，误差阻值A R记为：
[0020] AR=K^To+Bi (6)
[0021] 式中K1为误差长度的温度系数，Bi为误差长度的补偿参数；
[0022] 把公式⑵和（6)带入公式（5)整理后得
[0023] R1= ^!+^^+(Bi+Bo) (7)
[0024] 对比公式（4)，得到：
[0025] K= ^+K1
[0026] B=Bo+Bi
[0027] (8)
[0028] (6)因误差长度的温度补偿参数对感温丝的阻温关系求取中的影响相对较小，先 假设步骤（5)的误差长度的温度补偿参数&为0,即系数B=B^，对于同一根感温丝，设定 测量所得阻值之比等于计算所得的阻值之比，即
【主权项】
1. 一种控温电热毯加热方法，其特征在于包括步骤如下： (1) 控温电热毯包括加热丝、感温丝和控制板，设定直线形状的热敏材质的感温丝的电 阻R，根据实验数据拟合的标准长度时的阻温关系曲线为： R = Kq*T+Bq (1) 式中Ktl为温度系数，B ^为温度补偿参数；T为感温丝的温度； (2) 在第一次对控温电热毯的感温丝上电时，通过控温电热毯的控制板上的热敏电阻 测出环境温度Ttl，即加热前控温电热毯的毯面温度T tl，将Ttl带入步骤（1)中的阻温关系曲 线，得出Ttl温度下对应的感温丝的阻值R ^，即 R0= K〇*T〇+B〇 ⑵ (3) 查表得出标准长度时的热敏材质的感温丝在Ttl温度下的电阻Rtll; ⑷将与步骤⑴的直线形状的热敏材质的感温丝弯曲成S型的感温丝，安装在控温电 热毯内，形成成品电热毯，设定成品电热毯的阻温关系曲线为： R = K*T+B (3) 式中K为成品电热毯的温度系数，B为成品电热毯的温度补偿参数； (5) 测出步骤⑷的成品电热毯刚上电时，弯曲成S型的感温丝的实际阻值&，即Ttl温 度下的阻值，带入步骤（4)的公式（3)得到： R1=K^T o+B (4)又由于在同一温度下电热毯感温丝阻值等于标准长度时的阻值 R0加上 误差长度的阻值Λ R，即： R1= R0+AR(5) 对于材质确定的感温丝，误差阻值Λ R记为： Λ R = KfVB1 (6) 式中K1为误差长度的温度系数，B i为误差长度的补偿参数； 把公式（2)和（6)带入公式（5)整理后得 R1= (K !+K0) *T〇+(B^B0) (7) 对比公式（4)，得到： K = Ko+Ki B = Bc^B1 (8) (6) 因误差长度的温度补偿参数对感温丝的阻温关系求取中的影响相对较小，先假设 步骤（5)的误差长度的温度补偿参数&为0,即系数B = Btl，对于同一根感温丝，设定测量 戶斤?阳倌^ hk笠干i+笪所?的阳倌^ hk. S口
(9) 根据公式（9)，求得K1的值，把KjP K1的值代入公式（8)，求得成品电热毯的温度系 数K的值，把K的值代入公式（4)，从而可求得到成品电热毯的温度补偿参数B的值；将成 品电热毯的温度补偿参数B的值代入公式（8)得到B 1; (7) 由于工艺水平和人为操作因素，导致感温丝存在不超过±20厘米的长度误差，根 据实验数据拟合的20厘米长的感温丝的阻温关系曲线为 R20= k20*t+b20 (10) 式中K2tl为误差长度的20厘米长的感温丝的温度系数，B2tl为20厘米长的感温丝的补 偿参数； 查表得到在Ttl温度时20厘米长的感温丝的阻值Λ R2tl，设定温度系数的加权系数Λ K 和补偿参数的加权系数ΛΒ为： AK = K20/AR20 Δ B = B20/ Δ R20 (11) 对误差长度的温度系数K1，补偿参数&进行修正，最终精确的系数表示为： K = VK1* Λ K B = Bc^B1* Δ B (12) (8) 将公式（12)得出的系数K和B的值代入步骤（4)的公式（3)得到最终的阻温线 性关系式： R = (Ko+Ki* Δ K) *T+ (Bo+Bi* Δ Β) (13) (9) 根据步骤（8)的最终的阻温关系式，通过测得感温丝阻值R得到感温丝的温度Τ， 即毯面温度，当电热毯加热到设定温度时，因加热丝的温度较高，此时电热毯的温度会继续 升高一段时间，即加热惯性，为减少加热惯性的影响，结合施密特触发原理，增加控温精度， 即当加热丝将毯面加热到设定温度T时，加上允许温度误差1\后，考虑加热惯性，减去温度 提前量AT = 1°C，即感温丝的温度上限值T11和温度下限值T1分别为 T11= Τ+ΤΥ-ΔΤ T1 = T-T γ+ Δ T (14) (10) 根据步骤（9)的得到的感温丝的温度T与公式（14)得到的感温丝的温度上限值 T11和温度下限值T i比较，即当感温丝的温度T到达感温丝的温度上限值T η时，加热丝停止 加热，当感温丝的温度T回降到温度下限值1\时，加热丝重新开始加热，实现毯面温度的控 制。
2. 根据权利要求1所述的一种控温电热毯加热方法，其特征在于：所述步骤（9)的允 许温度误差Ty为±2.5 °C。
3. 根据权利要求1所述的一种控温电热毯加热方法，其特征在于：所述步骤（1)的热 敏材质的感温丝为PTC热敏电阻合金线。
4. 根据权利要求1所述的一种控温电热毯加热方法，其特征在于：所述步骤（3)的所 述标准长度为12米。
【专利摘要】一种控温电热毯加热方法，基于实验数据模拟出感温丝的电阻—温度的近似线性的曲线，通过测感温丝的电阻得到感温丝的温度，即电热毯的温度，考虑到加热惯性，结合施密特触发原理，得到电热毯的加热算法。因电阻R—温度T的线性曲线R＝K*T+B是近似的，对于材质确定的感温丝，其丝的长度误差成为加热算法误差的主要来源，所以必须对算法进行校验，即对线性曲线中的系数K和B进行校验。通过校验，使加热算法更加精确，经过试验可得误差在1℃以内，符合控温要求。
【IPC分类】G05D23-24
【公开号】CN104679062
【申请号】CN201410789603
【发明人】郭锦山, 祝建彬, 庞志华, 陈敏
【申请人】北京时代民芯科技有限公司, 北京微电子技术研究所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月18日