CN103071880A

CN103071880A - 一种智能控温电焊台

Info

Publication number: CN103071880A
Application number: CN2013100152688A
Authority: CN
Inventors: 周俊生; 刘友举; 杨启洪; 修建国; 谢再晋
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2013-05-01

Abstract

本发明公开了一种智能控温电焊台，包括控制台及与控制台电连接的手柄，控制台内设有微处理器及恒流源，恒流源受微处理器控制，手柄上设有电阻发热丝、烙铁头和温度传感器，电阻发热丝与恒流源电连接，温度传感器与微处理器电连接，其特征在于：手柄上还设有与微处理器电连接的倾角传感器。本发明采用倾角传感器为微处理器提供电烙铁手柄使用情况，进而使电焊台处于焊接模式或待机模式。本发明具有明显的节能效果，而且能延长烙铁头使用寿命，使用时安全可靠。

Description

一种智能控温电焊台

技术领域

本发明涉及一种电工电子工具，具体是一种智能控温电焊台。

背景技术

现有的普通电焊台，有些带有温度设置、温度显示，但在实际使用时，通常一直通电，这对电能是极大浪费，而且，由于长期通电使烙铁头干烧，容易使烙铁头失去活性，减低烙铁头寿命。而具有触摸开关节能的电烙铁，又由于人体与触摸金属片有接触，难以防止人体高压静电对电子元器件的损害。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足，提供一种节能、安全的智能控温电焊台。

本发明的技术方案如下：一种智能控温电焊台，包括控制台及与控制台电连接的手柄，控制台内设有微处理器及恒流源，恒流源受微处理器控制，手柄上设有电阻发热丝、烙铁头和温度传感器，电阻发热丝与恒流源电连接，温度传感器与微处理器电连接，其特征在于：手柄上还设有与微处理器电连接的倾角传感器。

进一步的，电焊台的控制方法如下：微处理器内设有焊接温度预设值、待机温度预设值、温度波动阈值以及静置判定时间阈值，电焊台设两种工作模式，一是焊接模式，另一种是待机模式，焊接模式下，烙铁头的温度控制在（焊接温度预设值－温度波动阈值）～（焊接温度预设值＋温度波动阈值）之间；待机模式下，烙铁头的温度控制在（待机温度预设值－温度波动阈值）～（待机温度预设值＋温度波动阈值）之间；当倾角传感器的角度不发生变化的时间超过静置判定时间阈值时，电焊台进入到待机模式；一旦倾角传感器的角度发生变化，电焊台进入到焊接模式。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

（1）本发明采用倾角传感器为微处理器提供电烙铁手柄使用情况，方便控制电焊台处于焊接模式或待机模式；

（2）与现有技术通过按钮开关来调节电焊台的工作模式相比，本发明具有更主动的调节效果；

（3）由于倾角传感器可以安装在手柄内部中空部分，跟人体没有接触，与触摸开关相比，隔绝了焊接时人体静电对待焊接元器件的损伤；

（4）本发明具有明显的节能效果，而且能延长烙铁头使用寿命，使用安全、可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的控制流程图；

图3是本发明的焊接模式的控制流程图；

图4是本发明的待机模式的控制流程图；

图5是中断流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种智能控温电焊台，包括微处理器及与其相连的温度指示模块、温度设置模块、恒流源、倾角传感器、温度传感器以及电阻发热丝等。烙铁头等常规部件在图1中未示出。

图2至图5是本发明的控制流程图，本智能控温电焊台的控制流程，主要以倾斜角α（由倾角传感器提供）的变化来控制电焊台进入焊接模式或待机模式。综合考虑到电焊台的实际使用情况和各种影响因素，设置电焊台手柄在同一位置维持N秒以上（N一般取15～30），即可认为电焊台不处于焊接状态，电焊台进入到低温待机模式，而手柄位置变动或在同一位置没有维持N秒以上的情况一律视为让电焊台进入到高温焊接模式。

本发明利用微处理器设计计数每秒进入一次中断，倾角传感器的倾斜角α利用中断程序获取。

程序设置以下变量：

1. 倾斜角α，其值由安装在手柄中的倾斜角传感器模块获得。

2. α0 ，存放前一次手柄位置倾斜角角度值。

3. 手柄位置变动标志F， F=1 表示位置有变化，F=0表示位置无变化。

4. 手柄位置无变动时间累加变量X。

5. 手柄的烙铁头焊接温度预设值T0，由温度设置模块获得。

6. 手柄的烙铁头实时温度t ，由安装在手柄上贴紧烙铁头的温度传感器获得。

7. 恒流源的通断标志i，i取1时恒流源对电阻发热丝供电，i取0时恒流源的输出电流为0。

另外，程序中还用到了几个常量，包括待机温度预设值T1（其值在60℃到80℃之间选取比较合适），温度波动阈值ΔT（一般设为10℃），静置判定时间阈值N（N在15秒至30秒间选取比较合理），以上常量均由设计时候根据实际情况由程序初始化时提供。

开机后，智能控温电焊台开始执行如图2所示的控制流程：

(1) 程序初始化，设置变量t、α、α0、X、F以及i，赋α0、X、F、i初值为0；设置常量N，T1，ΔT；读取由温度设置模块提供的T0；

(2) 设置中断参数，开放每秒一次的测倾斜角中断；

(3) 进入焊接模式，烙铁头温度控制在至（T0±ΔT）之间；

(4) 查询手柄位置变动标志F，F=1说明手柄位置有变动；程序跳转到步骤(3)； F=0说明手柄没变动，程序继续向下执行；

(5) 查询手柄位置无变动的累积时间X，若X小于 N（图2中N取30），程序跳转到步骤(3)；否则程序向下执行；

(6) 进入待机模式，烙铁头温度控制在至（T1±ΔT）之间；

(7)程序跳转到步骤(4)。

图3是本发明的焊接模式的控制流程图，具体如下：

(3-1) 读入实时温度t，并与焊接温度下阈值（T0-ΔT）比较，如果t不小于（T0-ΔT），则程序跳转到步骤(3-4)；如果t小于（T0-ΔT），说明烙铁头温度偏低，转到步骤(3-2)；

(3-2) 置i=1，恒流源通过电阻发热丝加热烙铁头，并延时0.1秒；

(3-3) 读入实时温度t，并与焊接温度上阈值（T0+ΔT）比较，如果t不大于（T0+ΔT），则程序跳转到(3-2)；如果t大于（T0+ΔT），说明烙铁头温度偏高，转到(3-4)；

(3-4)置i=0，断开加热电流并延时0.1秒。

图4是本发明的待机模式的控制流程图，具体如下：

(6-1) 读入实时温度t，并与待机温度下阈值（T1-ΔT）比较，如果t不小于（T1-ΔT），则程序跳转到步骤(6-4)；如果t小于（T1-ΔT），说明烙铁头温度偏低，往下执行；

(6-2) 置i=1，恒流源通过电阻发热丝加热烙铁头，并延时0.1秒；

(6-3) 读入实时温度t，并与待机温度上阈值（T1+ΔT）比较，如果t不大于（T1+ΔT），则程序跳转到步骤(6-2)；如果t大于（T1+ΔT），说明烙铁头温度偏高，往下执行；

(6-4) 置i=0，断开加热电流并延时0.1秒。

图5是中断流程图，程序设置计数器计满一秒即进入中断，进入中断时：

（a）关闭中断，保留现场数据，以备中断返回时数据不被破坏。

（b）读入位于手柄上的倾角传感器的倾斜角α，对α做一定的预处理，目的是消除微弱振动对手柄倾斜角的影响。

（c）将所获得的倾斜角α与α0对比，如果两者相等，说明前后两次手柄位置无变化，则置手柄位置变动标志F=0，手柄位置无变动时间累加变量X增1，程序转到步骤（d）；如果两者不同，说明前后两次手柄位置有变化，则将本次所得的倾斜角α赋值给α0，同时手柄位置变动标志F置１，手柄位置无变动时间累加变量X清零，程序转到步骤（d）。

（d）恢复保留的现场数据，开放中断。

（e）中断返回。

Claims

1.一种智能控温电焊台，包括控制台及与控制台电连接的手柄，控制台内设有微处理器及恒流源，恒流源受微处理器控制，手柄上设有电阻发热丝、烙铁头和温度传感器，电阻发热丝与恒流源电连接，温度传感器与微处理器电连接，其特征在于：手柄上还设有与微处理器电连接的倾角传感器。

2.根据权利要求1所述的智能控温电焊台，其特征在于其控制方法如下：微处理器内设有焊接温度预设值、待机温度预设值、温度波动阈值以及静置判定时间阈值，电焊台设两种工作模式，一是焊接模式，另一种是待机模式，焊接模式下，烙铁头的温度控制在（焊接温度预设值－温度波动阈值）～（焊接温度预设值＋温度波动阈值）之间；待机模式下，烙铁头的温度控制在（待机温度预设值－温度波动阈值）～（待机温度预设值＋温度波动阈值）之间；当倾角传感器的角度不发生变化的时间超过静置判定时间阈值时，电焊台进入到待机模式；一旦倾角传感器的角度发生变化，电焊台进入到焊接模式。