CN107065974A - 一种用于半导体管道加热器的温度控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于半导体管道加热器的温度控制器，包括按键组、微控制单元、显示屏、温度传感器、电源接口、交流‑直流转换器、电流采集器、安全继电器、三端双向交流开关以及控制继电器。本发明通过按键组方便设置加热温度值；通过显示屏实时显示设定的温度值及温度传感器探测的加热温度；针对不同的半导体管道加热器，微控制单元根据电流采集器采集的电流大小控制三端双向交流开关、控制继电器的动作，从而完成控制模式的灵活转换；通过RS485通讯模块实现温度控制器与控制主机的数据通讯，实时监控加热过程。

Description

一种用于半导体管道加热器的温度控制器

技术领域

本发明涉及半导体管道加热领域，尤其涉及一种用于半导体管道加热器的温度控制器。

背景技术

目前，半导体管道加热已广泛应用于许多半导体生产工艺中。由于许多半导体生产工艺中有大量的可凝生成物生成，对半导体管道的加热可以避免此类生成物在管道内壁上的沉积，从而避免管道的堵塞，以保证半导体生产设备的正常运行。在对半导体管道加热时，对于加热温度的控制至关重要，然而，传统用于半导体管道加热器的温度控制器还普遍存在如下不足：一、大部分不可以设定温度，即使可以人为设定温度，设定操作也比较繁琐，人机交互效果差；二、温控的精度低，抗干扰能力差；三、无法实时显示温度数值和设定温度；四、无法与控制主机进行通讯，实时监控状态等信息。

发明内容

本发明的目的在于通过一种用于半导体管道加热器的温度控制器，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于半导体管道加热器的温度控制器，其包括按键组、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、显示屏、温度传感器、电源接口、交流-直流转换器、电流采集器、安全继电器、三端双向交流开关以及控制继电器；所述按键组与微控制单元连接；所述微控制单元与显示屏、温度传感器连接；所述电源接口的一端连接电源，另一端连接交流-直流转换器、电流采集器；所述电流采集器与微控制单元连接；所述安全继电器的一端连接电流采集器，另一端连接三端双向交流开关、控制继电器；所述微控制单元与安全继电器连接；所述三端双向交流开关、控制继电器连接微控制单元。

特别地，所述用于半导体管道加热器的温度控制器还包括工作指示灯；所述工作指示灯连接微控制单元。

特别地，所述用于半导体管道加热器的温度控制器还包括RS485通讯模块，所述RS485通讯模块的一端连接微控制单元，另一端与控制主机通讯连接。

特别地，所述显示屏选用LED显示屏。

特别地，所述温度传感器选用K型热电偶。

本发明提出的用于半导体管道加热器的温度控制器可以通过按键组方便设置加热温度值；通过显示屏实时显示设定的温度值及温度传感器探测的加热温度；针对不同的半导体管道加热器，通电后，微控制单元根据电流采集器采集的电流大小控制三端双向交流开关、控制继电器的动作，从而完成ON/FF(开关模式)&PID控制模式的灵活转换；通过RS485通讯模块实现温度控制器与控制主机的数据通讯，实时监控加热过程。

附图说明

图1为本发明实施例提供的用于半导体管道加热器的温度控制器结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的用于半导体管道加热器的温度控制器结构图。

本实施例中用于半导体管道加热器的温度控制器具体包括按键组101、微控制单元102、显示屏103、温度传感器104、电源接口(图中未示出)、交流-直流转换器105、电流采集器106、安全继电器107、三端双向交流开关108以及控制继电器109；所述按键组101与微控制单元102连接。所述微控制单元102与显示屏103、温度传感器104连接；所述电源接口的一端连接电源110，另一端连接交流-直流转换器105、电流采集器106；所述电流采集器106与微控制单元102连接；所述安全继电器107的一端连接电流采集器106，另一端连接三端双向交流开关108、控制继电器109；所述微控制单元102与安全继电器107连接；所述三端双向交流开关108、控制继电器109连接微控制单元102。所述电源110为交流电源，与加热单元111连接；所述加热单元111与三端双向交流开关108、控制继电器109连接。

在本实施例中所述用于半导体管道加热器的温度控制器还包括工作指示灯；所述工作指示灯连接微控制单元102。应用时，所述工作指示灯可选用LED三色指示灯。为了实现与控制主机的数据通讯，本实施例中所述用于半导体管道加热器的温度控制器还包括一RS485通讯模块，所述RS485通讯模块的一端连接微控制单元102，另一端与控制主机通讯连接，把客户所需要的重要数据上传至控制主机如电脑或者工控机等。在本实施例中所述显示屏103选用LED显示屏。所述温度传感器104选用K型热电偶。

具体的，所述微控制单元102采用MICROCHIP公司的工业级MCU,而传统温度控制器选用的是民用级的MCU，有些甚至是小众品牌，性能差，不稳定。所述温度传感器104放置于加热器内部，所采用的K型热电偶输出为毫伏级别的电压，经过温度传感芯片放大优化，变成一个AD电压信号，微控制单元102采集这个AD值，通过换算，可以将电压信号换算成温度信号。而传统温度控制器大都使用的是运放芯片，精度低，抗干扰能力差。本发明的控制部分采用控制继电器109加三端双向交流开关108的模式，根据实际情况，在微控制单元102控制下自动切换ON/FF&PID控制模式(ON/OFF模式指开关模式，PID模式指的是高精度控制)，针对不同的加热器，当温度控制器通电后，微控制单元102根据电流采集器106采集的电流大小控制三端双向交流开关108、控制继电器109动作，从而完成ON/FF&PID控制模式的灵活转换。例如，电流大于设定阈值时，微控制单元102会控制切换成ON/OFF模式，电流小于设定阈值时，切换成PID控制。本发明提供的温度控制器内置在外壳中形成一个整体，温度控制器与加热单元111附着在一起，形成一个最终的产品。

本发明的技术方案可以通过按键组101方便设置加热温度值；通过显示屏103实时显示设定的温度值及温度传感器104探测的加热温度；针对不同的半导体管道加热器，通电后，微控制单元102根据电流采集器106采集的电流大小控制三端双向交流开关108、控制继电器109的动作，从而完成ON/FF(开关模式)&PID控制模式的灵活转换；通过RS485通讯模块实现温度控制器与控制主机的数据通讯，实时监控加热过程。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (5)

1.一种用于半导体管道加热器的温度控制器，其特征在于，包括按键组、微控制单元、显示屏、温度传感器、电源接口、交流-直流转换器、电流采集器、安全继电器、三端双向交流开关以及控制继电器；所述按键组与微控制单元连接；所述微控制单元与显示屏、温度传感器连接；所述电源接口的一端连接电源，另一端连接交流-直流转换器、电流采集器；所述电流采集器与微控制单元连接；所述安全继电器的一端连接电流采集器，另一端连接三端双向交流开关、控制继电器；所述微控制单元与安全继电器连接；所述三端双向交流开关、控制继电器连接微控制单元。

2.根据权利要求1所述的用于半导体管道加热器的温度控制器，其特征在于，所述用于半导体管道加热器的温度控制器还包括工作指示灯；所述工作指示灯连接微控制单元。

3.根据权利要求1所述的用于半导体管道加热器的温度控制器，其特征在于，所述用于半导体管道加热器的温度控制器还包括RS485通讯模块，所述RS485通讯模块的一端连接微控制单元，另一端与控制主机通讯连接。

4.根据权利要求1所述的用于半导体管道加热器的温度控制器，其特征在于，所述显示屏选用LED显示屏。

5.根据权利要求1至4之一所述的用于半导体管道加热器的温度控制器，其特征在于，所述温度传感器选用K型热电偶。