电路加热系统和医疗分析系统的制作方法

1.本实用新型涉及电路加热的技术领域，尤其是涉及一种电路加热系统和医疗分析系统。


背景技术：

2.目前，各种医疗器械检测设备的自动化程度越来越高，功能越来越复杂和多样化，例如一种发热膜，其包括沿周向设置在发热仓底部的至少两圈铜线，两圈铜线分为内圈及外圈，外圈铜线的排布密度大于内圈铜线的排布密度，以保证仓内温度的均匀性，分成若干圈铜线且可单独加热，这样能更好地调节仓内的温度，加热时间也得以加快。为便于知晓和控制发热膜的温度，通常在发热膜的表面贴附有温度传感器，一旦温度超过预定阈值时控制单元根据温度传感器的反馈信号截断发热膜的电流而停止加热。
3.然而，贴附在发热膜上的温度传感器的反馈信号传输给控制单元，控制单元再下发命令给执行元件(发热膜)和执行元件停止发热，存在时间延迟，也即执行元件停止发热时，实际温度很可能已经超过阈值，存在元器件损坏的可能性，尤其是在加热效率要求较高的场合，即使是短时间的延迟，也可能造成严重后果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种电路加热系统和医疗分析系统，以实时地检测加热电路的温度并反馈给主控芯片以判断是否需要及时停止加热或继续加热，可以降低温度检测和停止发热的延迟。
5.本实用新型提供的一种电路加热系统，电路加热系统包括：主控板和加热板，主控板上集成有主控芯片、电源开关芯片和加热供电电源，加热板上集成有测温芯片和加热装置；主控芯片、电源开关芯片和加热供电电源依次电连接，测温芯片和加热装置电连接，主控芯片通过两线式串行总线与测温芯片电连接，加热供电电源通过柔性电路板排线与加热装置电连接。
6.在本实用新型的较佳实施例中，上述测温芯片包括lm92型号的温度传感器，测温芯片采用so8封装在加热板上。
7.在本实用新型的较佳实施例中，上述测温芯片包括4个lm92型号的温度传感器。
8.在本实用新型的较佳实施例中，上述加热装置包括印刷在加热板上的铜加热电路，测温芯片与铜加热电路连接。
9.在本实用新型的较佳实施例中，上述加热装置包括过温保护电路和绕制线路，过温保护电路和绕制线路电连接。
10.在本实用新型的较佳实施例中，上述过温保护电路包括过温保护开关；如果电路加热系统的温度小于预设的第一温度阈值，过温保护开关处于闭合状态；如果电路加热系统的温度大于或等于第一温度阈值，过温保护开关处于断开状态。
11.在本实用新型的较佳实施例中，如果电路加热系统的温度大于或等于预设的第二
温度阈值，通过软件断开加热装置。
12.在本实用新型的较佳实施例中，上述绕制线路用于产生焦耳热，绕制线路采用铜电路布设。
13.在本实用新型的较佳实施例中，上述加热装置响应设置指令，调节加热装置的加热功率。
14.本实用新型实施例带来了以下有益效果：
15.本实用新型实施例提供的一种电路加热系统和医疗分析系统，电路加热系统包括：主控板和加热板，主控板上集成有主控芯片、电源开关芯片和加热供电电源，加热板上集成有测温芯片和加热装置；主控芯片通过两线式串行总线与测温芯片电连接，加热供电电源通过柔性电路板排线与加热装置电连接。该方式中，测温芯片和加热电路均集成在同一加热板上，可以实时地检测加热电路的温度并反馈给主控芯片以判断是否需要及时停止加热或继续加热，延迟极低。
16.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。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
17.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
18.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。
19.图1为本实用新型实施例提供的一种电路加热系统的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的另一种电路加热系统的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的一种lm92型号的温度传感器的引脚示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的一种lm92型号的温度传感器的硬件原理示意图；
23.图5为本实用新型实施例提供的一种医疗分析系统的结构示意图。
24.图标：1-主控板；2-加热板；11-主控芯片；12-电源开关芯片；13-加热供电电源；21-测温芯片；22-加热装置；221-过温保护电路；222-绕制线路。
具体实施方式
25.下面将结合实施例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。
26.目前，各种医疗器械检测设备的自动化程度越来越高，功能越来越复杂和多样化，例如一种发热膜，其包括沿周向设置在发热仓底部的至少两圈铜线，两圈铜线分为内圈及外圈，外圈铜线的排布密度大于内圈铜线的排布密度，以保证仓内温度的均匀性，分成若干
圈铜线且可单独加热，这样能更好地调节仓内的温度，加热时间也得以加快。为便于知晓和控制发热膜的温度，通常在发热膜的表面贴附有温度传感器，一旦温度超过预定阈值时控制单元根据温度传感器的反馈信号截断发热膜的电流而停止加热。
27.然而，上述发热膜中贴附在发热膜上的温度传感器的反馈信号传输给控制单元，控制单元再下发命令给执行元件(发热膜)和执行元件停止发热，存在时间延迟，也即执行元件停止发热时，实际温度很可能已经超过阈值，存在元器件损坏的可能性，尤其是在加热效率要求较高的场合，即使是短时间的延迟，也可能造成严重后果。
28.基于此，本实用新型实施例提供的一种电路加热系统和医疗分析系统，涉及医疗检测的技术领域，尤其涉及一种医疗分析设备上使用的电路加热系统，能够较为实时地监测和控制电路温度，极低延迟，且采用电路加热来替代铜线圈加热，加热效率高。
29.为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种电路加热系统进行详细介绍。
30.实施例一：
31.本实用新型实施例提供一种电路加热系统，参见图1所示的一种电路加热系统的结构示意图，该电路加热系统包括：主控板1和加热板2，主控板1上集成有主控芯片11、电源开关芯片12和加热供电电源13，加热板2上集成有测温芯片21和加热装置22。
32.主控芯片、电源开关芯片和加热供电电源依次电连接，测温芯片和加热装置电连接，主控芯片通过两线式串行总线与测温芯片电连接，加热供电电源通过柔性电路板排线与加热装置电连接。
33.i2c(inter-integrated circuit，两线式串行总线)是一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。在硬件上，i2c总线只需要一根数据线和一根时钟线两根线，总线接口已经集成在芯片内部，不需要特殊的接口电路，而且片上接口电路的滤波器可以滤去总线数据上的毛刺。因此i2c总线简化了硬件电路pcb(printed circuit board，印制电路板)布线，降低了系统成本，提高了系统可靠性。因为i2c芯片除了这两根线和少量中断线，与系统再没有连接的线，用户常用ic可以很容易形成标准化和模块化，便于重复利用。
34.fpc(flexible printed circuit，柔性电路板)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。
35.主控芯片可以为mcu(microcontroller unit，微控制单元)芯片，电源开关芯片用于闭合或者断开加热供电电源。如果电源开关芯片处于闭合状态，加热供电电源为加热装置供电；如果电源开关芯片处于断开状态，加热供电电源停止为加热装置供电。
36.加热装置可以采用在pcb上印刷铜加热电路。pcb又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为印刷电路板。由于测温芯片和加热电路均集成在同一加热板上，可以实时地检测加热电路的温度并反馈给主控芯片以判断是否需要及时停止加热或继续加热，延迟极低。
37.本实用新型实施例提供的一种电路加热系统，电路加热系统包括：主控板和加热板，主控板上集成有主控芯片、电源开关芯片和加热供电电源，加热板上集成有测温芯片和
加热装置；主控芯片通过两线式串行总线与测温芯片电连接，加热供电电源通过柔性电路板排线与加热装置电连接。该方式中，测温芯片和加热电路均集成在同一加热板上，可以实时地检测加热电路的温度并反馈给主控芯片以判断是否需要及时停止加热或继续加热，延迟极低。
38.实施例二：
39.本实用新型实施例提供另一种电路加热系统，参见图2所示的另一种电路加热系统的结构示意图，该电路加热系统中的加热装置22包括过温保护电路221和绕制线路222，过温保护电路221和绕制线路222电连接。
40.具体地，上述测温芯片包括lm92型号的温度传感器，测温芯片采用so8封装在加热板上。lm92型号的温度传感器可以为温度传感芯片。
41.lm92是一款数字温度传感器和热窗口比较器，具有i2c串行总线接口，精度为
±
0.33c。lm92型号的温度传感器的窗口比较器架构简化了温度控制系统的设计。当温度超出可编程窗口时，漏极开路中断(int)输出变为有效，而当温度超过可编程临界极限时，单独的临界温度报警(t_crit_a)输出变为有效。int输出可以在比较器或事件模式下工作，而t_crit_a输出仅在比较器模式下工作。
42.lm92型号的温度传感器的2.7v至5.5v电源电压范围，串行总线接口，12位+符号输出以及超过128℃的满量程范围使其成为各种应用的理想选择。其中包括个人计算机，电子测试设备，办公电子，汽车，医疗和hvac应用中的热管理和保护应用。
43.可以参见图3所示的一种lm92型号的温度传感器的引脚示意图和图4所示的一种lm92型号的温度传感器的硬件原理示意图。如图3和图4所示，在电路上可放置四个lm92进行多点测温(即述测温芯片包括4个lm92型号的温度传感器)，硬件配置端口a0,a1上拉到电源+或下拉到电源-(00，01，10，11)实现四个lm92寄存器的i2c地址分配，其中，sda、scl分别为i2c串行通信接口的数据线和时钟线。
44.具体地，上述加热装置包括印刷在加热板上的铜加热电路，测温芯片与铜加热电路连接。测温芯片使用lm92温度传感器(so8封装)，加热装置采用在pcb板上印刷铜加热电路，测温芯片与铜电路连接，即将测温芯片和加热电路均集成在同一pcb板上，可以实时地检测加热电路的温度并反馈给主控芯片以判断是否需要及时停止加热或继续加热，延迟极低。
45.如图2所示，加热装置包括过温保护电路和绕制线路，具体地，过温保护电路包括过温保护开关；如果电路加热系统的温度小于预设的第一温度阈值，过温保护开关处于闭合状态；如果电路加热系统的温度大于或等于第一温度阈值，过温保护开关处于断开状态。
46.此外，如果电路加热系统的温度大于或等于预设的第二温度阈值，通过软件断开加热装置。
47.过温保护电路可以设置为过温保护开关，常温状态下常闭的，达到第一过温温度(第一温度阈值)可以自动断开加热电路，且在软件上设置第二过温温度(第二温度阈值，可以为3℃)，如果检测温度大于或等于3℃，断开加热电路，实现双重的过温保护。
48.具体地绕制线路用于产生焦耳热，绕制线路优选采用铜电路布设。可参照下述公式：电阻＝铜电阻率
×
长度/(铜厚
×
线宽)，功率＝供电电压2/电阻来计算和设计加热电路(绕制线路)。
49.具体地加热装置可以响应设置指令，调节加热装置的加热功率。加热装置为均匀地绕制在pcb基板上的电路，用户可通过设置指令自行设置加热装置的加热功率，通过加热电路进行加热，加热效率高，1min可以上升至90℃，温度误差小于0.1℃。
50.本实用新型实施例提供的一种电路加热系统，能够较为实时地监测和控制电路温度，极低延迟，且采用电路加热来替代现有技术中的铜线圈加热，加热效率高。
51.实施例三：
52.本实用新型实施例提供了一种医疗分析系统，参见图5所示的一种医疗分析系统的结构示意图，该医疗分析系统包括：医疗分析设备和电路加热系统；所述电路加热系统与所述医疗分析设备电连接，所述电路加热系统用于对所述医疗分析设备进行加热。
53.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的医疗分析系统的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。
54.另外，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。
55.上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
56.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。
57.最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。