CN102022574B - 一种新型的流量控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的流量控制系统，包括阀控制电路、电源电路，电源电路变压器的原线圈的两端分别连接有电源电路场效应管，副线圈通过整流电路连接至电源电路的电压输出端，电源电路场效应管的栅极连接有开关调节器；电源电路的电压输入端还连接有阀控制电路变压器，阀控制电路变压器的原线圈的连接有阀控制电路场效应管，副线圈通过整流电路连接至机械阀，微控制器输出PWM信号至阀控制电路场效应管的栅极。通过变压器和整流电路来对机械阀进行控制，这样就实现了通过频率信号来对机械部分进行控制，同时把电源部分和阀控部分巧妙的结合起来，形成了一体化的阀控设计。功耗低、测量精度高、使用寿命长、控制性能稳定。

Description

一种新型的流量控制系统
技术领域
本发明涉及一种流量控制器，尤其涉及一种新型的流量控制系统。
背景技术
流量测量和控制是工业领域中非常重要的一部分。目前市场上的流量计可以分为气体流量控制器和液体流量控制器。流量控制器可以用来控制通过该设备的流量。
如图1所示，现有技术中流量控制器的控制原理是：
传感器测量的流量信号，一般是模拟电压或者电流信号，由A/D芯片转换为数字信号进入微处理器中，再由微处理器经过计算以后，送出数字控制信号，该信号经D/A模块以后，变为模拟电压值，阀控制电路将该模拟电压转换为可以对机械阀部分进行控制的电信号。机械阀可以采用电磁阀、热阀、压电阀等不同的结构，他们都符合随着电压或者电流不同，阀开启的大小不同的规律，因此可以对通过的电信号的控制达到对流体控制的目的。
如图2所示，目前阀控制电路部分采用如下方式：
阀控制电路至少包括1个D/A模块，执行将数字量转换为模拟电压的功能。1个或者数个运算放大器U2执行放大、增益等功能，同时还有具有一个或者数个功率较大的晶体管Q1、Q2。
上述现有技术至少存在以下缺点：
阀控制电路要求D/A模块的精度很高，同时要求晶体管的功率较大，因此造成产品整体功率损耗过大，同时由于晶体管的发热，往往引起环境温度的变化，对电路部分的测量精度影响较大，同时也会影响元器件的寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种功耗低、测量精度高、使用寿命长的新型的流量控制系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的新型的流量控制系统，包括阀控制电路、电源电路，所述阀控制电路包括微控制器，所述电源电路的电压输入端连接有电源电路变压器，其特征在于，所述电源电路变压器的原线圈的两端分别连接有电源电路场效应管，副线圈通过整流电路连接至电源电路的电压输出端，所述电源电路场效应管的栅极连接有开关调节器；
所述电源电路的电压输入端还连接有阀控制电路变压器，所述阀控制电路变压器的原线圈的连接有阀控制电路场效应管，副线圈通过整流电路连接至机械阀，所述微控制器输出PWM信号至所述阀控制电路场效应管的栅极。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的新型的流量控制系统，由于电源电路变压器的原线圈的两端分别连接有电源电路场效应管，副线圈通过整流电路连接至电源电路的电压输出端，电源电路场效应管的栅极连接有开关调节器；电源电路的电压输入端还连接有阀控制电路变压器，阀控制电路变压器的原线圈的连接有阀控制电路场效应管，副线圈通过整流电路连接至机械阀，微控制器输出PWM信号至阀控制电路场效应管的栅极。采用脉宽调制的方法来对机械部分进行控制，避免了过多的热损失，功耗低、测量精度高、使用寿命长、控制性能稳定。
附图说明
图1为现有技术中流量控制器的控制原理图；
图2为现有技术中阀控制电路的原理示意图；
图3为本发明中电源电路的原理图；
图4为本发明中阀控制电路的原理图；
图5本发明具体实施例的电路原理图。
具体实施方式
本发明的新型的流量控制系统，其较佳的具体实施方式如图1至图3所示，包括阀控制电路、电源电路，所述阀控制电路包括微控制器，所述电源电路的电压输入端连接有电源电路变压器，所述电源电路变压器的原线圈的两端分别连接有电源电路场效应管，副线圈通过整流电路连接至电源电路的电压输出端，所述电源电路场效应管的栅极连接有开关调节器；
所述电源电路的电压输入端还连接有阀控制电路变压器，所述阀控制电路变压器的原线圈的连接有阀控制电路场效应管，副线圈通过整流电路连接至机械阀，所述微控制器输出PWM信号至所述阀控制电路场效应管的栅极。
具体所述阀控制电路变压器的原线圈的一端可以与所述阀控制电路场效应管连接，另一端可以连接在所述电源电路场效应管与所述电源电路变压器的原线圈之间。
所述电源电路可以设有多个电压输出端，多个电压输出端可以包括所述阀控制电路的供电端口。
本发明的新型的流量控制系统，基于数字计算机系统，采用脉宽调制的方法来对机械部分进行控制，避免了过多的热损失，并可以同时为系统电源，精度高，控制性能稳定。
本发明中，电源电路可以为阀控制器提供电源，同时基于该电路搭建的流量控制系统可以高精度的对机械阀进行控制，产品控制精度高，消耗功率低，无大功率晶体管，系统散热小，使用寿命长。
下面通过具体实施例并结合附图对本申请进行详细的描述：
如图3所示，是本申请的电源电路的设计的基本原理图，包括一个开关调节器IC、一个变压器、2个场效应管，开关调节器可以送出频率信号，即交流信号，而该信号通过场效应管和变压器后，再通过整流变为直流，而通过对频率信号占空比的调节，即可以达到对直流电压的调节。
如图4所示，上述原理应用到阀控制电路中，即采用CPU直接输出频率信号，通过场效应管、变压器和整流以后，送出阀控制信号。
如图5所示，是一个具体实施例的电路原理图，CPU送出PWM信号，通过场效应管、变压器和整流电路来对机械阀进行控制，这样就实现了通过频率信号来对机械部分进行控制的目的。同时把电源部分和阀控部分巧妙的结合起来，形成了一体化的阀控设计，电路不仅可以给整个产品供电，而且可以实现对机械阀的控制，设计省去了D/A，大功率的晶体管等元件，同时控制精度高，方便的实现宽电源供电。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型的流量控制系统，包括阀控制电路、电源电路，所述阀控制电路包括微控制器，所述电源电路的电压输入端连接有电源电路变压器，其特征在于，所述电源电路变压器的原线圈的两端分别连接有电源电路场效应管，副线圈通过整流电路连接至电源电路的电压输出端，所述电源电路场效应管的栅极连接有开关调节器；
所述电源电路的电压输入端还连接有阀控制电路变压器，所述阀控制电路变压器的原线圈的连接有阀控制电路场效应管，副线圈通过整流电路连接至机械阀，所述微控制器输出PWM信号至所述阀控制电路场效应管的栅极；所述阀控制电路变压器的原线圈的一端与所述阀控制电路场效应管连接，另一端连接在一个所述电源电路场效应管与所述电源电路变压器的原线圈之间。
2.根据权利要求1所述的新型的流量控制系统，其特征在于，所述电源电路设有多个电压输出端。
3.根据权利要求2所述的新型的流量控制系统，其特征在于，所述电源电路的多个电压输出端包括所述阀控制电路的供电端口。
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