恒温控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种恒温控制装置，包括主控模块、模数转换模块、模拟比例-积分-微分控制器、温度检测模块、开关元件以及加热元件。模数转换模块电性连接主控模块。模拟比例-积分-微分控制器电性连接模数转换模块。温度检测模块包括温度传感器且电性连接模拟比例-积分-微分控制器，温度检测模块将检测到的温度信号转换为电信号后传送至模拟比例-积分-微分控制器。开关元件电性连接主控模块。加热元件电性连接开关元件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
恒温控制装置
本技术涉及一种控制装置，尤其是一种恒温控制装置。
技术介绍
恒温控制装置广泛应用于家电、汽车、材料、电力电子以及工业控制等社会生活的各个领域，其电路形式可根据应用场合以及所要求的性能指标而有所不同。尤其是在工业控制中，温度不仅影响产品的产量以及质量，同时也严重影响安全生产，且工业控制中温度控制对象往往存在情况复杂、参数多变、因素不确定等问题。因而，如何提高这类温度控制对象的运行精度以及性能指标一直以来都是工业控制人员和现场技术人员努力解决的问题。而传统的恒温控制装置是采用继电器控制电路进行恒温控制，尽管简单实用，但由于其控制精度低、惯性大、控制速度慢、超调现象严重，从而导致控制性能不佳，甚至出现控制不稳定甚至失控等现象。并且，由于继电器动作频繁，长时间使用后会因触点不良而影响正常工作。
技术实现思路
本技术为了克服现有技术中超调现象严重的问题，提供一种恒温控制装置。为了实现上述目的，本技术提供一种恒温控制装置，包括主控模块、模数转换模块、模拟比例-积分-微分控制器、温度检测模块、开关元件以及加热元件。模数转换模块电性连接主控模块。模拟比例-积分-微分控制器电性连接模数转换模块。温度检测模块包括温度传感器且电性连接模拟比例-积分-微分控制器，温度检测模块将检测到的温度信号转换为电信号后传送至模拟比例-积分-微分控制器。开关元件电性连接主控模块。加热元件电性连接开关元件。于本技术的一实施例中，恒温控制装置还包括稳压电源，所述稳压电源分别电性连接所述主控模块、模数转换模块、模拟比例-积分-微分控制器、温度检测模块、开关元件以及加热元件。于本技术的一实施例中，模数转换模块包括模数转换器和光电耦合器，光电耦合器电性连接模拟比例-积分-微分控制器以及模数转换器。于本技术的一实施例中，温度检测模块还包括放大器，放大器电性连接温度传感器以及模拟比例-积分-微分控制器。于本技术的一实施例中，恒温控制装置还包括报警器，报警器电性连接主控模块。于本技术的一实施例中，报警器为压电陶瓷蜂鸣器。于本技术的一实施例中，恒温控制装置还包括复位电路，复位电路电性连接主控模块且为上电复位电路。于本技术的一实施例中，恒温控制装置还包括抗干扰模块，抗干扰模块电性连接主控模块。于本技术的一实施例中，温度传感器为热电阻、热电偶或集成温度传感器。于本技术的一实施例中，开关元件为双向可控硅。综上所述，本技术提供的恒温控制装置，通过设置模数转换模块，其可将模拟信号转换为数字信号后送至主控模块，提高了恒温控制装置的处理速度。通过设置温度检测模块且电性连接模拟比例-积分-微分控制器，其可用于实时检测被测物的实际温度并将检测到的温度信号转换为电信号后送至模拟比例-积分-微分控制器。通过设置模拟比例-积分-微分控制器，其可对温度传感器检测到的信号进行比例、积分、微分处理，从而加快恒温控制装置的响应速度，减小超调，增强稳定性。通过设置开关元件以及加热元件，主控模块通过开启或关闭开关元件来改变加热元件的加热状态，从而实现被测物温度的稳定控制。此外，通过在模数转换模块中增加光电耦合器，其可将模拟信号和数字信号进行隔离，防止信号的相互干扰，提高恒温控制装置的抗干扰能力。通过设置报警器，当恒温控制装置出现故障，导致温度传感器检测到的温度长时间超出预先设定温度时，主控模块控制报警器发出报警声，警示用户进行处理，防止安全事故发生。通过设置复位电路，当恒温控制装置上电的同时，主控模块就恢复为初始状态，防止主控模块出现死机现象，提高稳定性。通过设置抗干扰模块，其能有效抑制来自电源、地线、分布电容和电感等途径产生的内部干扰和来自雷电及其他电气设备产生的磁场干扰。通过在温度检测模块内增加放大器，温度传感器检测到的信号经放大器放大后送至模拟比例-积分-微分控制器，从而减少信号失真，提高检测精度。稳压电源可为整个装置提供稳定的电源。为让本技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。【附图说明】图1所示为根据本技术的一实施例提供的恒温控制装置的电路原理框图。【具体实施方式】如图1所示，本技术提供的恒温控制装置，包括主控模块1、模数转换模块2、模拟比例-积分-微分控制器3、温度检测模块4、开关元件5、加热元件6以及稳压电源7。模数转换模块2电性连接主控模块I。模拟比例-积分-微分控制器3电性连接模数转换模块2。温度检测模块4包括温度传感器401且电性连接模拟比例-积分-微分控制器3，温度检测模块4将检测到的温度信号转换为电信号后传送至模拟比例-积分-微分控制器3。开关元件5电性连接主控模块I。加热元件6电性连接开关元件5。于本实施例中，主控模块I可包括单片机，单片机的型号可为AT89S52。模数转换模块2包括模数转换器201和光电耦合器202。光电耦合器202电性连接模拟比例-积分-微分控制器3以及模数转换器201，用于隔离模拟比例-积分-微分控制器3的输出信号和模数转换器201的输入信号，从而防止信号干扰，提高恒温控制装置的稳定性。温度检测模块4还包括放大器402，放大器402电性连接温度传感器401以及比例-积分-微分控制器2，其可将温度传感器401检测到的信号进行放大后传送至模拟比例-积分-微分控制器2。于本实施例中，温度传感器401的型号可为DS18B20。DS18B20是一款集温度传感器401、放大器402、模数转换器201以及光电稱合器202于一体的集成温度传感器。然而，本技术对此不作任何限定。于其他实施例中温度传感器401、放大器402、模数转换器201以及光电耦合器202可独立设置。DS18B20的测温范围为-55至+125°C，固有测温分辨率为0.5°C，具有体积小、反应快、线性好、测温范围广以及精度高等优点。开关元件5为双向可控硅BTA12。在实际使用中，用户首先为被测物预先设定温度，该温度的设定可通过分压电路实现。于本实施例中，被测物为电热杯内的水，预先设定的温度为80°C。然而，本技术对此不作任何限定。温度传感器401用于检测被测物的实际温度，并将检测到的温度信号转换为电信号后传送至模拟比例-积分-微分控制器3。模拟比例-积分-微分控制器3将温度传感器401检测到的信号与被测物的预先设定温度进行比较，产生偏移量，并对该偏移量进行比例、积分、微分处理后送至光电稱合器202。光电稱合器202经电-光-电转换后送至模数转换器201。模数转换器201将模拟信号转换为数字信号后送至主控模块I。由于DS18B20的测温分辨率为0.5°C，当温度传感器401检测到的温度低于79.5°C时，主控模块I发出控制信号闭合开关元件5，使得加热元件6对被测物进行加热，增加被测物的温度。当温度传感器401检测的温度高于80.5°C时，主控模块I发出控制信号断开开关元件5，加热元件6不加热被测物，经一段时间冷却后被测物温度降至80°C。通过对检测到的被测物温度与预先设定温度进行比例、积分、微分处理，恒温控制装置实现了对电热杯内水温的精确控制，防止超调。于本实施例中，恒温控制装置还包括报警器8，报警器8电性连接主控模块I。报警器8为压电陶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒温控制装置，其特征在于，包括：主控模块；模数转换模块，电性连接所述主控模块；模拟比例?积分?微分控制器，电性连接所述模数转换模块；温度检测模块，包括温度传感器，所述温度传感器电性连接所述模拟比例?积分?微分控制器，将检测到的温度信号转换为电信号后传送至所述模拟比例?积分?微分控制器；开关元件，电性连接所述主控模块；加热元件，电性连接所述开关元件。

【技术特征摘要】
1.一种恒温控制装置，其特征在于，包括: 主控模块； 模数转换模块，电性连接所述主控模块； 模拟比例-积分-微分控制器，电性连接所述模数转换模块； 温度检测模块，包括温度传感器，所述温度传感器电性连接所述模拟比例-积分-微分控制器，将检测到的温度信号转换为电信号后传送至所述模拟比例-积分-微分控制器； 开关元件，电性连接所述主控模块； 加热元件，电性连接所述开关元件。2.根据权利要求1所述的恒温控制装置，其特征在于，所述恒温控制装置还包括稳压电源，所述稳压电源分别电性连接所述主控模块、模数转换模块、模拟比例-积分-微分控制器、温度检测模块、开关元件以及加热元件。3.根据权利要求1所述的恒温控制装置，其特征在于，所述模数转换模块包括模数转换器和光电耦合器，所述光电耦合器电性连接所述模拟比例-积分-微分控制器以及所述模数转换器。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华芳，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：实用新型
国别省市：