CN107193300A - 用于多元线阵光子传感器的温度控制方法 - Google Patents
用于多元线阵光子传感器的温度控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107193300A CN107193300A CN201710570470.5A CN201710570470A CN107193300A CN 107193300 A CN107193300 A CN 107193300A CN 201710570470 A CN201710570470 A CN 201710570470A CN 107193300 A CN107193300 A CN 107193300A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- linear array
- temperature
- photon sensor
- polynary linear
- array photon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
用于多元线阵光子传感器的温度控制方法，涉及多元线阵光子传感器的温度控制技术，为了解决现有多元线阵光子温度传感器的温控技术一般采用大量的模拟器件及场效应晶体管实现，电路结构复杂，需配备较大的散热器，而且不便于扩展多温控通道的问题。当元件温度采集电路采集到反馈的电压信号时，采集敏感元件的温度电压信号，并转换为数字信号；嵌入式处理器将所述数字信号与预设温度进行对比，根据数字信号与预设温度的差值控制数字电位器输出的阻值从而控制集成式电源模块流入给制冷器件的电流大小；过流保护单元判断电流是否超过最大额定值，当判断结果为是时进行过流保护，并重新设定预设温度。本发明适用于温度控制。
Description
技术领域
本发明涉及多元线阵光子传感器的温度控制技术。
背景技术
铁路车辆轴温智能探测系统(THDS)采用辐射测温原理，利用安装在轨边的多元线阵光子温度传感器实时测量运行状态下的列车轴承温度，发现车辆轴承故障隐患，保证铁路车辆运输安全。作为探测系统核心的光子温度传感器需要对其内部温度敏感元件进行温度控制，来保证其灵敏度、探测率和稳定性。
现有多元线阵光子温度传感器的温控技术一般采用大量的模拟器件及场效应晶体管实现，电路结构复杂，还需配备较大的散热器以解决功率大量损失引发的散热问题，而且不便于扩展多温控通道。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有多元线阵光子温度传感器的温控技术一般采用大量的模拟器件及场效应晶体管实现，电路结构复杂，需配备较大的散热器，而且不便于扩展多温控通道的问题，从而提供用于多元线阵光子传感器的温度控制方法。
本发明所述的用于多元线阵光子传感器的温度控制方法，包括以下步骤：
步骤一：嵌入式处理器1通过继电器通道控制模块5控制每个测量通道的开关状态：每个测量通道对应一个多元线阵光子传感器，每个测量通道包括一个数字电位器3和一个集成式电源模块4；
当未采集到某多元线阵光子传感器6反馈的电压信号时，继电器通道控制模块5关断相应集成式电源模块4；
当元件温度采集电路2采集到多元线阵光子传感器反馈的电压信号时，元件温度采集电路2采集多元线阵光子传感器6的敏感元件的温度电压信号，该电压信号为模拟信号；
步骤二：采用元件温度采集电路2将温度电压信号转换为数字信号；
步骤三：嵌入式处理器1将所述数字信号与预设温度进行对比，根据数字信号与预设温度的差值控制数字电位器3输出的阻值，从而控制集成式电源模块4流入给多元线阵光子传感器6的制冷器件的电流大小；
步骤四：过流保护单元判断所述电流是否超过最大额定值，当判断结果为是时进行过流保护，并重新设定预设温度，然后返回步骤三，否则结束该方法。
优选的是，元件温度采集电路2采用模数转换器实现，模数转换器的型号为AD7606。
优选的是，数字电位器3采用三级数字电位器串联实现，三级数字电位器的最大阻值分别为100K、10K和1K。
优选的是，集成式电源模块4的型号为LMZ35003。
优选的是，嵌入式处理器1采用STM32F103系列芯片实现。
有益效果
1、采用数字器件实现，避免了模拟芯片及场效应晶体管的使用，因此温控效率高，抗干扰性更强，电路响应速率快，功耗低且无需额外的散热器件；
2、本发明利用的温控电路器件更少，集成度更高，可在有限的电路板卡上扩展多个温控通道，具有设计灵活、便于升级、结构紧凑等优点；
3、本发明的方法利用继电器通道控制模块实现各个温控通道的独立通断控制，各个通道工作状态互不影响，便于多个温控通道的拓展；
4、本发明在温度调整的同时实时检测电流大小，当超过制冷器件的最大额定值时启动过流保护功能，并设定新的预设温度，再次进行温度控制，确保不损坏传感器。
附图说明
图1是本发明的用于多元线阵光子传感器的温度控制方法的流程图；
图2是用于多元线阵光子传感器的温度控制电路的结构框图；
图3是用于多元线阵光子传感器的温度控制电路的电路原理图；
图4是元件温度采集电路的电路原理图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的用于多元线阵光子传感器的温度控制方法，包括以下步骤：
步骤一：嵌入式处理器1通过继电器通道控制模块5控制每个测量通道的开关状态：每个测量通道对应一个多元线阵光子传感器，每个测量通道包括一个数字电位器3和一个集成式电源模块4；
当未采集到某多元线阵光子传感器6反馈的电压信号时，继电器通道控制模块5关断相应集成式电源模块4；
当元件温度采集电路2采集到多元线阵光子传感器反馈的电压信号时，元件温度采集电路2采集多元线阵光子传感器6的敏感元件的温度电压信号，该电压信号为模拟信号；
步骤二：采用元件温度采集电路2将温度电压信号转换为数字信号；
步骤三：嵌入式处理器1将所述数字信号与预设温度进行对比，根据数字信号与预设温度的差值控制数字电位器3输出的阻值，从而控制集成式电源模块4流入给多元线阵光子传感器6的制冷器件的电流大小；
步骤四：过流保护单元判断所述电流是否超过最大额定值，当判断结果为是时进行过流保护，并重新设定预设温度，然后返回步骤三，否则结束该方法。
集成式电源模块为多元线阵光子传感器6供电时，多元线阵光子传感器6会通过元件温度采集电路2向嵌入式处理器1反馈电压信号，当集成式电源模块与元件温度采集电路2断开，嵌入式处理器1接收不到反馈电压信号时，通过关断继电器通道控制模块5从而关断集成式电源模块的供电电源。
元件温度采集电路2采集多元线阵光子传感器的敏感元件的温度电压模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号；光子温度传感器输出的敏感元件温度电压模拟信号为负电压模拟信号，元件温度采集电路2选用采样范围为正负10V的模数转换器AD7606实现，模数转换器AD7606对负电压信号直接采集，无需运放电路对电压进行反转，模数转换器AD7606的采样精度高，具有16位采样精度。
嵌入式处理器1根据实际温度值与预设温度值偏离程度启动多级温度调控。流入给多元线阵光子传感器的制冷器件的电流大小不同形成多级温度调控。本实施方式的温度控制电路采用闭环的多级温度控制逻辑，可结合环境温度阶梯调整预设温度，使光子温度传感器适应不同应用环境。
在温度调整的同时实时检测电流大小，当超过制冷器件的最大额定值时启动过流保护功能，并设定新的预设温度，再次进行温度控制，确保不损坏传感器。本实施方式中，数字电位器3采用三级数字电位器串联实现，三级数字电位器的最大阻值分别为100K、10K、1K。采用三级数字电位器可以达到对集成式电源模块输出的精细控制。
本实施方式的方法基于图2所示的用于多元线阵光子传感器的温度控制电路实现。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的用于多元线阵光子传感器的温度控制方法作进一步说明，本实施方式中，集成式电源模块4的型号为LMZ35003。
集成式电源模块LMZ35003的电感器、直流/直流转换器及部分无源器件均组合在电源模块内部，集成式电源模块作为整个温度控制电路的核心电路仅需额外配置阻容元件，免除了环路补偿和磁性部件选择过程。因此进一步简化了电路结构。
具体实施方式三：参照图2至图4具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的用于多元线阵光子传感器的温度控制方法作进一步说明，本实施方式中，嵌入式处理器1采用STM32F103系列芯片实现。STM32F103系列芯片具有丰富的外设和资源。
图4为元件温度采集电路的原理图，元件温度采集电路采用模数转换器AD7606实现。53和55端口与多元线阵光子传感器6相连，5、4、3端口与嵌入式处理器1的37、38、39端口对应连接，10至15端口与嵌入式处理器1的24至26、28至30端口对应连接。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (5)
1.用于多元线阵光子传感器的温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：嵌入式处理器(1)通过继电器通道控制模块(5)控制每个测量通道的开关状态：每个测量通道对应一个多元线阵光子传感器，每个测量通道包括一个数字电位器(3)和一个集成式电源模块(4)；
当未采集到某多元线阵光子传感器(6)反馈的电压信号时，继电器通道控制模块(5)关断相应集成式电源模块(4)；
当元件温度采集电路(2)采集到多元线阵光子传感器反馈的电压信号时，元件温度采集电路(2)采集多元线阵光子传感器(6)的敏感元件的温度电压信号，该电压信号为模拟信号；
步骤二：采用元件温度采集电路(2)将温度电压信号转换为数字信号；
步骤三：嵌入式处理器(1)将所述数字信号与预设温度进行对比，根据数字信号与预设温度的差值控制数字电位器(3)输出的阻值，从而控制集成式电源模块(4)流入给多元线阵光子传感器(6)的制冷器件的电流大小；
步骤四：过流保护单元判断所述电流是否超过最大额定值，当判断结果为是时进行过流保护，并重新设定预设温度，然后返回步骤三，否则结束该方法。
2.根据权利要求1所述的用于多元线阵光子传感器的温度控制方法，其特征在于，所述元件温度采集电路(2)采用模数转换器实现，模数转换器的型号为AD7606。
3.根据权利要求1或2所述的用于多元线阵光子传感器的温度控制方法，其特征在于，所述数字电位器(3)采用三级数字电位器串联实现，三级数字电位器的最大阻值分别为100K、10K和1K。
4.根据权利要求1或2所述的用于多元线阵光子传感器的温度控制方法，其特征在于，所述集成式电源模块(4)的型号为LMZ35003。
5.根据权利要求1或2所述的用于多元线阵光子传感器的温度控制方法，其特征在于，所述嵌入式处理器(1)采用STM32F103系列芯片实现。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710570470.5A CN107193300A (zh) | 2017-07-13 | 2017-07-13 | 用于多元线阵光子传感器的温度控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710570470.5A CN107193300A (zh) | 2017-07-13 | 2017-07-13 | 用于多元线阵光子传感器的温度控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107193300A true CN107193300A (zh) | 2017-09-22 |
Family
ID=59883668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710570470.5A Pending CN107193300A (zh) | 2017-07-13 | 2017-07-13 | 用于多元线阵光子传感器的温度控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107193300A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108279715A (zh) * | 2017-01-05 | 2018-07-13 | 新唐科技股份有限公司 | 调节电子装置从电源供应器提取电流的设备、系统和方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102556114A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-11 | 北京康拓红外技术股份有限公司 | 一种基于pwm原理的红外线轴温探测系统光子探头制冷控制装置及其控制方法 |
| CN104849582A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-19 | 中广核核电运营有限公司 | 过流保护及电压监测装置拷机测试系统及方法 |
| CN205068194U (zh) * | 2015-10-15 | 2016-03-02 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种温度控制系统及榨汁机 |
| CN106227259A (zh) * | 2016-08-04 | 2016-12-14 | 深圳市华讯星通讯有限公司 | 一种温度控制系统与方法 |
-
2017
- 2017-07-13 CN CN201710570470.5A patent/CN107193300A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102556114A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-11 | 北京康拓红外技术股份有限公司 | 一种基于pwm原理的红外线轴温探测系统光子探头制冷控制装置及其控制方法 |
| CN104849582A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-19 | 中广核核电运营有限公司 | 过流保护及电压监测装置拷机测试系统及方法 |
| CN205068194U (zh) * | 2015-10-15 | 2016-03-02 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种温度控制系统及榨汁机 |
| CN106227259A (zh) * | 2016-08-04 | 2016-12-14 | 深圳市华讯星通讯有限公司 | 一种温度控制系统与方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108279715A (zh) * | 2017-01-05 | 2018-07-13 | 新唐科技股份有限公司 | 调节电子装置从电源供应器提取电流的设备、系统和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104090224B (zh) | 一种功率二极管模块工作结温的在线检测系统及检测方法 | |
| CN106304490B (zh) | 一种锂电型太阳能led路灯的控制系统及方法 | |
| CN203084530U (zh) | 一种用于纯电动汽车的ptc电加热器控制系统 | |
| CN101640477A (zh) | 限制平均输入电流的电压调节电路及其限流方法 | |
| CN107452989A (zh) | 电池管理系统及具有其的飞行控制系统和飞行器 | |
| CN104578238A (zh) | 用于操作蓄电池组的系统和方法 | |
| CN103078358B (zh) | 锂离子蓄电池组的模块控制器 | |
| CN103477234A (zh) | 电流传感器 | |
| CN105992435A (zh) | 抗干扰led过压保护模块以及抗干扰led过压保护系统 | |
| CN112511037A (zh) | 自供电式本安型传感器 | |
| CN107193300A (zh) | 用于多元线阵光子传感器的温度控制方法 | |
| CN106104994A (zh) | 一种dc‑dc电源及其低压关断控制电路 | |
| Teng et al. | Research and development of maximum power transfer tracking system for solar cell unit by matching impedance | |
| CN101997328B (zh) | 锂电池管理系统 | |
| CN202167829U (zh) | 硬件控制的过温保护终端 | |
| CN102313828A (zh) | 混合动力汽车用直流变换器电子负载 | |
| CN206863607U (zh) | 用于多元线阵光子传感器的温度控制电路 | |
| CN104427679B (zh) | 用于照明装置的热插拔模块和驱动器以及照明装置 | |
| CN212950218U (zh) | 一种低成本非隔离的充电桩 | |
| CN201945899U (zh) | 利用mos管加热的车载水杯控制器 | |
| CN205726591U (zh) | 一种基于单片机的太阳能路灯系统 | |
| CN204506592U (zh) | 一种基于控电隔离的小体积电动汽车电子设备供电装置 | |
| CN110398519B (zh) | 一种三阵列NOx传感器测量电路 | |
| CN106289564A (zh) | 一种用于电动汽车的电加热系统控制器的温度检测电路 | |
| CN103062832B (zh) | 一种太阳能采暖控制系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 150090 Nangang District, Harbin City, Heilongjiang Province, 35-2 new and high tech Industrial Development Zones Applicant after: Harbin Railway Scientific Research Institute Technology Co., Ltd. Address before: 150090 Nangang District, Harbin City, Heilongjiang Province, 35-2 new and high tech Industrial Development Zones Applicant before: Harbin VEIC Technology Co., Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170922 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |