CN112114601B - 一种自阻加热成形智能温度检测控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自阻加热成形智能温度检测控制系统及其控制方法,包括:测温部分、控制器部分、输出部分,所述测温部分采用分点布置红外测温传感器的方式,获取温度的最优状态;所述控制器部分通过测温部分采集温度进行控制处理;所述输出部分采用控制脉冲电流方式,从而提高输出电源的稳定,在测温部分与控制器部分采用分段温度采集与温度控制方式,而在测温部分中初始升温阶段采用加权方式以获得被测物体的温度,而在控制器部分中温度攀升至恒温保持阶段采用限幅消抖滤波,进而消除接触时产生的干扰抖动杂脉冲波,而在控制器部分中初始升温阶段采用卡尔曼滤波,协调各个温度传感器,在输出部分中采用PID调节,从而提高控制系统的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种温度控制技术领域,尤其是一种自阻加热成形智能温度检测控制系统及其控制方法。
背景技术
温度控制是指根据工作环境的温度变化,在开关内部发生物理形变,从而产生某些特殊效应,产生导通或者断开动作,或是通过温度保护器将温度传到温度控制器,温度控制器发出开关命令,从而控制设备的运行以达到理想的温度及节能效果。
目前常用加热方法,主要包括加热炉加热、红外加热、感应加热、自阻加热和接触加热等,其中自阻加热成形技术在金属板材塑性成形中有较多的应用,采用自阻加热可以提升加热效率减少能耗,同时材料的成形性能也会得到提高。
自阻加热是将常规的坯料或坯料与模具施加脉冲电流,电流产生的焦耳热使坯料迅速升温,施加的有效电流密度决定了其温升速率,材料的加热速率和加热温度可以通过控制电源的输出电流来控制。
典型的自阻加热升温曲线大体上可以分为两个阶段,即初始升温阶段和向目标温度攀升直达恒温的阶段,在加热开始阶段,材料损失的热量较少,升温速率较快,曲线大致呈线性,随着温度的升高,升温速率逐渐降低,最终当输入的能量与材料散失的热量相等时,材料的温度趋于稳定,此时材料的温度处于动态平衡状态。
发明内容
发明目的:提供一种自阻加热成形智能温度检测控制系统,以解决上述问题。
技术方案:一种自阻加热成形智能温度检测控制系统,包括:
用于通过被测物体反馈的辐射,通过光敏电阻pbs将获取的光信号转换为电信号的测温部分;
用于接收测温部分反馈的温度参数,通过热敏电阻VR2和热敏电阻VR1对接收的温度值进行控制,根据温度的变化改变热敏电阻的阻值,再通过可控开关SW1实现滤波模块形成的初始升温阶段与消抖滤波模块形成的温度攀升至恒温阶段组成互锁电路的控制器部分;
用于接收控制器部分检测的温度参数,从而根据温度检测数值智能控制输出的输出部分。
根据本发明的一个方面,所述红外测温模块包括电阻R1、电容C1、光敏电阻pbs、电容C2、电阻R3、晶体管Q5、电阻R6、电阻R4、电容C4、电阻R5、电容C3、二极管D1、晶体管Q6、三极管Q1、电感L1,其中所述电阻R1一端与电源+30V连接;所述电阻R1另一端分别与光敏电阻pbs一端、电容C1一端连接;所述电容C1另一端分别与光敏电阻pbs另一端、电容C2一端、电阻R3一端、电阻R4一端、晶体管Q6第一引脚6、电感L1一端连接;所述电容C2另一端分别与电阻R3另一端、晶体管Q5第三引脚1连接;所述晶体管Q5第一引脚3分别与电阻R6一端、电阻R4另一端连接;所述晶体管Q5第二引脚2分别与电容C3一端、电阻R5一端连接;所述电阻R5另一端分别与二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接;所述二极管D1正极端分别与三极管Q1基极端、晶体管Q6第二引脚5连接;所述晶体管Q6第三引脚4与电容C3另一端连接;所述三极管Q1发射极端与电感L1另一端连接;所述电阻R6另一端与电容C4正极端连接。
根据本发明的一个方面,所述滤波模块包括热敏电阻VR2、电容C6、电感L2、电感L3、运算放大器U1、电容C7,其中所述热敏电阻VR2一端与电容C4负极端连接;所述热敏电阻VR2另一端分别与电感L2一端、电容C6正极端连接;所述电感L2另一端分别与运算放大器U1第四引脚3、第二引脚6连接;所述运算放大器U1第三引脚7分别与电阻R5另一端、二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接;所述运算放大器U1第五引脚2分别与电容C6负极端、电感L3一端连接;所述电感L3另一端分别与电容C7负极端、地线GND连接;所述电容C7正极端与运算放大器U1第一引脚4连接。
根据本发明的一个方面,所述温度控制输出模块包括可变电阻RV1、电容C5、可变电阻RV2、控制器U2、二极管D2、电容C8,其中所述可变电阻RV1第二引脚2分别与控制器U2第六引脚8、二极管D2负极端、运算放大器U1第三引脚7、电阻R5另一端、二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接;所述可变电阻RV1第一引脚1和第三引脚3均与电容C5正极端连接;所述电容C5负极端分别与控制器U2第四引脚4和第五引脚5、可变电阻RV2第二引脚2连接;所述可变电阻RV2第一引脚1和第三引脚3分别与电容C8负极端、地线GND连接;所述电容C8正极端与控制器U1第二引脚1连接;所述二极管D2正极端与控制器U1第八引脚7连接;所述控制器U2第一引脚6与输出端OUTPUT1连接。
根据本发明的一个方面,所述消抖滤波模块包括热敏电阻VR1、可控开关SW1、电感L4、电阻R7、三极管Q2、电感L5、电阻R8、电容C9、驱动器U5,其中所述热敏电阻VR1一端分别与热敏电阻VR2一端、电容C4负极端连接;热敏电阻VR1另一端与可控开关SW1第三引脚2连接;所述可控开关SW1第二引脚1分别与热敏电阻VR2另一端、电感L2一端、电容C6正极端连接;所述可控开关SW1第一引脚3分别与电感L4一端、驱动器U5第四引脚3连接;所述电感L4另一端分别与电阻R7一端、三极管Q2基极端连接;所述电阻R7另一端分别与三极管Q2发射极端、电容C9一端、地线GND连接;所述电容C9另一端分别与电阻R8一端、驱动器U5第二引脚1连接;所述电阻R8另一端分别与三极管Q2集电极端、电感L5一端连接;所述电感L5另一端分别与驱动器U5第一引脚4、端口UI、可变电阻RV1第二引脚2、控制器U2第六引脚8、二极管D2负极端、运算放大器U1第三引脚7、电阻R5另一端、二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接。
根据本发明的一个方面,所述PID调节模块包括可变电阻RV4、电阻R20、电容C14、运算放大器U3、电阻R17、电阻R19、电容C12、电阻R18、电容C13、运算放大器U4、电阻R16,其中所述可变电阻RV4第二引脚2分别与电阻R19一端、端口UI连接;所述可变电阻RV4第一引脚1和第三引脚3均与电阻R20一端连接;所述电阻R20另一端分别与电容C14一端、运算放大器U3第一引脚3连接;所述运算放大器U3第三引脚2与地线GND连接;所述运算放大器U3第一引脚6分别与电阻R17一端、电容C14另一端连接;所述电阻R17另一端分别与电阻R16一端、端口UO连接;所述电阻R16另一端分别与电阻R18一端、电容C13一端、运算放大器U4第一引脚6连接;所述电阻R18另一端分别与电容C13另一端、运算放大器U4第二引脚3、电容C12负极端连接;所述运算放大器U4第三引脚2与地线GND连接;所述电容C12正极端与电阻R19另一端连接。
根据本发明的一个方面,所述脉冲控制模块包括可变电阻RV3、电容C10、运算放大器U2、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C11、二极管D3、电感L6、三极管Q3、电阻R12,其中所述可变电阻RV3第三引脚3与驱动器U5第五引脚5连接;所述可变电阻RV3第一引脚1分别与电容C10一端、运算放大器U2第五引脚2连接;所述可变电阻RV3第二引脚2分别与电容C10一端、电阻R9一端连接;所述电阻R9另一端分别与电阻R11一端、运算放大器U2第三引脚6连接;所述运算放大器U2第四引脚4与地线GND连接;所述运算放大器U2第二引脚7与端口UO连接;所述运算放大器U2第一引脚3与电阻R10一端连接;所述电阻R10另一端与二极管D3负极端连接;所述二极管D3正极端分别与三极管Q3发射极端、电阻R12一端、输出端OUTPUT2连接;所述电阻R12另一端与电容C11一端连接;所述电容C11另一端分别与电阻R11另一端、三极管Q3基极端、电感L6一端连接;所述电感L6另一端与三极管Q3集电极端连接。
根据本发明的一个方面,所述二极管D1、所述二极管D2、所述二极管D3型号均为稳压二极管;所述电容C4、所述电容C5、所述电容C6、所述电容C7、所述电容C8、所述电容C12型号均为电解电容;所述三极管Q1、所述三极管Q2、所述三极管Q3型号均为NPN;所述光敏电阻pbs型号为GM255;所述控制器U2型号为555;所述驱动器U5型号为SN74LVC1G。
根据本发明的一个方面,一种自阻加热成形智能温度检测控制系统的控制方法,其特征在于以下步骤:
步骤1、光敏电阻pbs通过获取待加热物体表面反馈的辐射,从而获取待加热物体表面的实际温度,从而将实际检测的温度反馈给控制器部分;
步骤2、控制器部分通过热敏电阻VR1和热敏电阻VR2根据检测温度的变化,使热敏电阻内部阻值增大,从而温度的变化控制导通路径,而温度超出热敏电阻VR2检测范围时,内部阻值就会变大,从而阻断温度检测信号的导通,而可控开关SW1第二引脚1获取不到,热敏电阻VR2的导通指令,从而使可控开关SW1内部闭合,进而根据温度的升高选择热敏电阻VR1导通路径,进而根据导通路径将获取实时温度值传递出去,并根据热敏电阻内置的阻值调整输出部分的输出值,以控制温度按照预设的方式进行变化;
步骤3、控制部分中滤波模块与消抖滤波模块分别在两条支路上,进而可以独立运行,互不干扰,从而根据检测温度的变化选择不同的滤波电路,而滤波模块是将信号中干扰波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰信号的影响,而消抖滤波模块是消除接触时产生的干扰抖动杂脉冲波;
步骤4、滤波模块将处理后的信号传递温度控制输出模块,从而根据控制器U2调节电流的幅值大小,来达到温度控制的目的;
步骤5、当检测温度超出热敏电阻VR2检测范围时,滤波模块停止运行、热敏电阻VR1导通,消抖滤波模块消除干扰抖动,再通过PID调节模块接收的检测温度控制输出电压电流值,从而根据温度的变化保证温度按照预设的曲线上升,而脉冲控制模块通过控制脉冲电流的幅值大小及占空比,进而达到控制温度的目的。
有益效果:本发明设计一种自阻加热成形智能温度检测控制系统及其控制方法,通过设置测温部分、控制器部分和输出部分,而测温部分采用红外测温方式,分点布置传感器,而红外测温方式可以快速的反应温度的变化,在所检测范围内,布置多个温度传感器,从而精准的获取待加热物体的实际温度,再通过控制器部分来实现采集温度的处理及控制,再通过控制器部分获取温度传感器的输出,得到当前起始温度,其次,控制器部分识别温度上升阶段,采用门槛值进行温度值的判断,且该门槛值带有滞洄特性,防止识别升温阶段发生干扰抖动,当低于此门槛时识别为初始升温阶段,高于此门槛识别为向目标温度攀升至恒温到恒温保持阶段,从而根据温度的变化控制输出;而输出部分可以控制脉冲电流的幅值大小及占空比,从而达到温度检测控制的目的。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的智能温度检测控制电路分布图。
图3是本发明的红外测温模块电路图。
图4是本发明的温度控制输出模块电路图。
图5是本发明的消抖滤波模块电路图。
图6是本发明的PID调节模块电路图。
图7是本发明的脉冲控制模块电路图。
具体实施方式
如图1所示,在该实施例中,一种自阻加热成形智能温度检测控制系统,包括:
用于通过被测物体反馈的辐射,通过光敏电阻pbs将获取的光信号转换为电信号的测温部分;
用于接收测温部分反馈的温度参数,通过热敏电阻VR2和热敏电阻VR1对接收的温度值进行控制,根据温度的变化改变热敏电阻的阻值,再通过可控开关SW1实现滤波模块形成的初始升温阶段与消抖滤波模块形成的温度攀升至恒温阶段组成互锁电路的控制器部分;
用于接收控制器部分检测的温度参数,从而根据温度检测数值智能控制输出的输出部分。
在进一步的实施例中,如图3所示,所述红外测温模块包括电阻R1、电容C1、光敏电阻pbs、电容C2、电阻R3、晶体管Q5、电阻R6、电阻R4、电容C4、电阻R5、电容C3、二极管D1、晶体管Q6、三极管Q1、电感L1。
在更进一步的实施例中,所述红外测温模块中所述电阻R1一端与电源+30V连接;所述电阻R1另一端分别与光敏电阻pbs一端、电容C1一端连接;所述电容C1另一端分别与光敏电阻pbs另一端、电容C2一端、电阻R3一端、电阻R4一端、晶体管Q6第一引脚6、电感L1一端连接;所述电容C2另一端分别与电阻R3另一端、晶体管Q5第三引脚1连接;所述晶体管Q5第一引脚3分别与电阻R6一端、电阻R4另一端连接;所述晶体管Q5第二引脚2分别与电容C3一端、电阻R5一端连接;所述电阻R5另一端分别与二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接;所述二极管D1正极端分别与三极管Q1基极端、晶体管Q6第二引脚5连接;所述晶体管Q6第三引脚4与电容C3另一端连接;所述三极管Q1发射极端与电感L1另一端连接;所述电阻R6另一端与电容C4正极端连接。
在进一步的实施例中,如图2所示,所述滤波模块包括热敏电阻VR2、电容C6、电感L2、电感L3、运算放大器U1、电容C7。
在更进一步的实施例中,所述滤波模块中所述热敏电阻VR2一端与电容C4负极端连接;所述热敏电阻VR2另一端分别与电感L2一端、电容C6正极端连接;所述电感L2另一端分别与运算放大器U1第四引脚3、第二引脚6连接;所述运算放大器U1第三引脚7分别与电阻R5另一端、二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接;所述运算放大器U1第五引脚2分别与电容C6负极端、电感L3一端连接;所述电感L3另一端分别与电容C7负极端、地线GND连接;所述电容C7正极端与运算放大器U1第一引脚4连接。
在进一步的实施例中,如图4所示,所述温度控制输出模块包括可变电阻RV1、电容C5、可变电阻RV2、控制器U2、二极管D2、电容C8。
在更进一步的实施例中,所述温度控制输出模块中所述可变电阻RV1第二引脚2分别与控制器U2第六引脚8、二极管D2负极端、运算放大器U1第三引脚7、电阻R5另一端、二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接;所述可变电阻RV1第一引脚1和第三引脚3均与电容C5正极端连接;所述电容C5负极端分别与控制器U2第四引脚4和第五引脚5、可变电阻RV2第二引脚2连接;所述可变电阻RV2第一引脚1和第三引脚3分别与电容C8负极端、地线GND连接;所述电容C8正极端与控制器U1第二引脚1连接;所述二极管D2正极端与控制器U1第八引脚7连接;所述控制器U2第一引脚6与输出端OUTPUT1连接。
在进一步的实施例中,如图5所示,所述消抖滤波模块包括热敏电阻VR1、可控开关SW1、电感L4、电阻R7、三极管Q2、电感L5、电阻R8、电容C9、驱动器U5。
在更进一步的实施例中,所述消抖滤波模块中所述热敏电阻VR1一端分别与热敏电阻VR2一端、电容C4负极端连接;热敏电阻VR1另一端与可控开关SW1第三引脚2连接;所述可控开关SW1第二引脚1分别与热敏电阻VR2另一端、电感L2一端、电容C6正极端连接;所述可控开关SW1第一引脚3分别与电感L4一端、驱动器U5第四引脚3连接;所述电感L4另一端分别与电阻R7一端、三极管Q2基极端连接;所述电阻R7另一端分别与三极管Q2发射极端、电容C9一端、地线GND连接;所述电容C9另一端分别与电阻R8一端、驱动器U5第二引脚1连接;所述电阻R8另一端分别与三极管Q2集电极端、电感L5一端连接;所述电感L5另一端分别与驱动器U5第一引脚4、端口UI、可变电阻RV1第二引脚2、控制器U2第六引脚8、二极管D2负极端、运算放大器U1第三引脚7、电阻R5另一端、二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接。
在进一步的实施例中,如图6所示,所述PID调节模块包括可变电阻RV4、电阻R20、电容C14、运算放大器U3、电阻R17、电阻R19、电容C12、电阻R18、电容C13、运算放大器U4、电阻R16。
在更进一步的实施例中,所述PID调节模块中所述可变电阻RV4第二引脚2分别与电阻R19一端、端口UI连接;所述可变电阻RV4第一引脚1 和第三引脚3均与电阻R20一端连接;所述电阻R20另一端分别与电容C14一端、运算放大器U3第一引脚3连接;所述运算放大器U3第三引脚2与地线GND连接;所述运算放大器U3第一引脚6分别与电阻R17一端、电容C14另一端连接;所述电阻R17另一端分别与电阻R16一端、端口UO连接;所述电阻R16另一端分别与电阻R18一端、电容C13一端、运算放大器U4第一引脚6连接;所述电阻R18另一端分别与电容C13另一端、运算放大器U4第二引脚3、电容C12负极端连接;所述运算放大器U4第三引脚2与地线GND连接;所述电容C12正极端与电阻R19另一端连接。
在进一步的实施例中,如图7所示,所述脉冲控制模块包括可变电阻RV3、电容C10、运算放大器U2、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C11、二极管D3、电感L6、三极管Q3、电阻R12。
在更进一步的实施例中,所述脉冲控制模块中所述可变电阻RV3第三引脚3与驱动器U5第五引脚5连接;所述可变电阻RV3第一引脚1分别与电容C10一端、运算放大器U2第五引脚2连接;所述可变电阻RV3第二引脚2分别与电容C10一端、电阻R9一端连接;所述电阻R9另一端分别与电阻R11一端、运算放大器U2第三引脚6连接;所述运算放大器U2第四引脚4与地线GND连接;所述运算放大器U2第二引脚7与端口UO连接;所述运算放大器U2第一引脚3与电阻R10一端连接;所述电阻R10另一端与二极管D3负极端连接;所述二极管D3正极端分别与三极管Q3发射极端、电阻R12一端、输出端OUTPUT2连接;所述电阻R12另一端与电容C11一端连接;所述电容C11另一端分别与电阻R11另一端、三极管Q3基极端、电感L6一端连接;所述电感L6另一端与三极管Q3集电极端连接。
在进一步的实施例中,所述二极管D1、所述二极管D2、所述二极管D3型号均为稳压二极管;所述电容C4、所述电容C5、所述电容C6、所述电容C7、所述电容C8、所述电容C12型号均为电解电容;所述三极管Q1、所述三极管Q2、所述三极管Q3型号均为NPN;所述光敏电阻pbs型号为GM255;所述控制器U2型号为555;所述驱动器U5型号为SN74LVC1G。
在进一步的实施例中,一种自阻加热成形智能温度检测控制系统的控制方法,其特征在于以下步骤:
步骤1、光敏电阻pbs通过获取待加热物体表面反馈的辐射,从而获取待加热物体表面的实际温度,从而将实际检测的温度反馈给控制器部分;
步骤2、控制器部分通过热敏电阻VR1和热敏电阻VR2根据检测温度的变化,使热敏电阻内部阻值增大,从而温度的变化控制导通路径,而温度超出热敏电阻VR2检测范围时,内部阻值就会变大,从而阻断温度检测信号的导通,而可控开关SW1第二引脚1获取不到,热敏电阻VR2的导通指令,从而使可控开关SW1内部闭合,进而根据温度的升高选择热敏电阻VR1导通路径,进而根据导通路径将获取实时温度值传递出去,并根据热敏电阻内置的阻值调整输出部分的输出值,以控制温度按照预设的方式进行变化;
步骤3、控制部分中滤波模块与消抖滤波模块分别在两条支路上,进而可以独立运行,互不干扰,从而根据检测温度的变化选择不同的滤波电路,而滤波模块是将信号中干扰波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰信号的影响,而消抖滤波模块是消除接触时产生的干扰抖动杂脉冲波;
步骤4、滤波模块将处理后的信号传递温度控制输出模块,从而根据控制器U2调节电流的幅值大小,来达到温度控制的目的;
步骤5、当检测温度超出热敏电阻VR2检测范围时,滤波模块停止运行、热敏电阻VR1导通,消抖滤波模块消除干扰抖动,再通过PID调节模块接收的检测温度控制输出电压电流值,从而根据温度的变化保证温度按照预设的曲线上升,而脉冲控制模块通过控制脉冲电流的幅值大小及占空比,进而达到控制温度的目的。
总之,本发明具有以下优点:测温部分中红外测温模块采用分点布置红外测温传感器的方式,从而获取检测温度的最优状态,而电容C1给光敏电阻pbs提供储存电源,进而提高运行速度,电阻R5获取晶体管Q5的导通电压,从而根据电阻R5的内部阻值降低输出电压值,进而给下一模块提供安全的工作电压;再通过控制器部分对测温部分采集温度进行控制处理,从而根据控制部分中的滤波模块和消抖滤波模块,通过热敏电阻VR2和热敏电阻VR1对接收的温度值进行控制,根据温度的变化改变热敏电阻的阻值,再通过可控开关SW1实现滤波模块形成的初始升温阶段与消抖滤波模块形成的温度攀升至恒温阶段组成互锁电路,当初始升温阶段导通时温度攀升至恒温阶段截止,相反当温度攀升至恒温阶段导通时初始升温阶段截止,进而根据温度的变化控制导通路径,而电感L4与电感L3用于过滤运算中的干扰频段,而三极管Q2作无触点开关,控制指令的传输;输出部分中脉冲控制模块采用控制脉冲电流方式,从而提高输出电源的稳定,在测温部分与控制器部分采用分段温度采集与温度控制方式,而在测温部分中初始升温阶段采用加权方式以获得被测物体的温度,而在控制器部分中温度攀升至恒温阶段采用限幅消抖滤波,进而消除接触时产生的干扰抖动杂脉冲波,而在控制器部分中初始升温阶段采用滤波模块,协调温度检测器件,在输出部分中采用PID调节,从而提高控制系统的稳定。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (7)
1.一种自阻加热成形智能温度检测控制系统的控制方法,其特征在于:
所述控制系统包括以下部分:
用于通过被测物体反馈的辐射,通过光敏电阻pbs将获取的光信号转换为电信号的测温部分;
用于接收测温部分反馈的温度参数,通过热敏电阻VR2和热敏电阻VR1对接收的温度值进行控制,根据温度的变化改变热敏电阻的阻值,再通过可控开关SW1实现滤波模块形成的初始升温阶段与消抖滤波模块形成的温度攀升至恒温阶段组成互锁电路的控制器部分;
用于接收控制器部分检测的温度参数,从而根据温度检测数值智能控制输出的输出部分;
所述控制方法包括如下步骤:
步骤1、光敏电阻pbs通过获取待加热物体表面反馈的辐射,从而获取待加热物体表面的实际温度,从而将实际检测的温度反馈给控制器部分;
步骤2、控制器部分通过热敏电阻VR1和热敏电阻VR2根据检测温度的变化,使热敏电阻内部阻值增大,从而温度的变化控制导通路径,而温度超出热敏电阻VR2检测范围时,内部阻值就会变大,从而阻断温度检测信号的导通,而可控开关SW1第二引脚(1)获取不到,热敏电阻VR2的导通指令,从而使可控开关SW1内部闭合,进而根据温度的升高选择热敏电阻VR1导通路径,进而根据导通路径将获取实时温度值传递出去,并根据热敏电阻内置的阻值调整输出部分的输出值,以控制温度按照预设的方式进行变化;
步骤3、控制部分中滤波模块与消抖滤波模块分别在两条支路上,进而可以独立运行,互不干扰,从而根据检测温度的变化选择不同的滤波电路,而滤波模块是将信号中干扰波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰信号的影响,而消抖滤波模块是消除接触时产生的干扰抖动杂脉冲波;
步骤4、滤波模块将处理后的信号传递温度控制输出模块,从而根据控制器U2调节电流的幅值大小,来达到温度控制的目的;
步骤5、当检测温度超出热敏电阻VR2检测范围时,滤波模块停止运行、热敏电阻VR1导通,消抖滤波模块消除干扰抖动,再通过PID调节模块接收的检测温度控制输出电压电流值,从而根据温度的变化保证温度按照预设的曲线上升,而脉冲控制模块通过控制脉冲电流的幅值大小及占空比,进而达到控制温度的目的。
2.根据权利要求1所述的一种自阻加热成形智能温度检测控制系统的控制方法,其特征在于,所述测温部分包括红外测温模块,所述测温模块包括电阻R1、电容C1、光敏电阻pbs、电容C2、电阻R3、晶体管Q5、电阻R6、电阻R4、电容C4、电阻R5、电容C3、二极管D1、晶体管Q6、三极管Q1、电感L1,其中所述电阻R1一端与电源+30V连接;所述电阻R1另一端分别与光敏电阻pbs一端、电容C1一端连接;所述电容C1另一端分别与光敏电阻pbs另一端、电容C2一端、电阻R3一端、电阻R4一端、晶体管Q6第一引脚(6)、电感L1一端连接;所述电容C2另一端分别与电阻R3另一端、晶体管Q5第三引脚(1)连接;所述晶体管Q5第一引脚(3)分别与电阻R6一端、电阻R4另一端连接;所述晶体管Q5第二引脚(2)分别与电容C3一端、电阻R5一端连接;所述电阻R5另一端分别与二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接;所述二极管D1正极端分别与三极管Q1基极端、晶体管Q6第二引脚(5)连接;所述晶体管Q6第三引脚(4)与电容C3另一端连接;所述三极管Q1发射极端与电感L1另一端连接;所述电阻R6另一端与电容C4正极端连接。
3.根据权利要求1所述的一种自阻加热成形智能温度检测控制系统的控制方法,其特征在于,所述控制器部分包括:滤波模块、温度控制输出模块、消抖滤波模块,其中所述滤波模块包括热敏电阻VR2、电容C6、电感L2、电感L3、运算放大器U1、电容C7,其中所述热敏电阻VR2一端与电容C4负极端连接;所述热敏电阻VR2另一端分别与电感L2一端、电容C6正极端连接;所述电感L2另一端分别与运算放大器U1第四引脚(3)、第二引脚(6)连接;所述运算放大器U1第三引脚(7)分别与电阻R5另一端、二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接;所述运算放大器U1第五引脚(2)分别与电容C6负极端、电感L3一端连接;所述电感L3另一端分别与电容C7负极端、地线GND连接;所述电容C7正极端与运算放大器U1第一引脚(4)连接。
4.根据权利要求3所述的一种自阻加热成形智能温度检测控制系统的控制方法,其特征在于,所述温度控制输出模块包括可变电阻RV1、电容C5、可变电阻RV2、控制器U2、二极管D2、电容C8,其中所述可变电阻RV1第二引脚(2)分别与控制器U2第六引脚(8)、二极管D2负极端、运算放大器U1第三引脚(7)、电阻R5另一端、二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接;所述可变电阻RV1第一引脚(1)和第三引脚(3)均与电容C5正极端连接;所述电容C5负极端分别与控制器U2第四引脚(4)和第五引脚(5)、可变电阻RV2第二引脚(2)连接;所述可变电阻RV2第一引脚(1)和第三引脚(3)分别与电容C8负极端、地线GND连接;所述电容C8正极端与控制器U1第二引脚(1)连接;所述二极管D2正极端与控制器U1第八引脚(7)连接;所述控制器U2第一引脚(6)与输出端OUTPUT1连接。
5.根据权利要求3所述的一种自阻加热成形智能温度检测控制系统的控制方法,其特征在于,所述消抖滤波模块包括热敏电阻VR1、可控开关SW1、电感L4、电阻R7、三极管Q2、电感L5、电阻R8、电容C9、驱动器U5,其中所述热敏电阻VR1一端分别与热敏电阻VR2一端、电容C4负极端连接;热敏电阻VR1另一端与可控开关SW1第三引脚(2)连接;所述可控开关SW1第二引脚(1)分别与热敏电阻VR2另一端、电感L2一端、电容C6正极端连接;所述可控开关SW1第一引脚(3)分别与电感L4一端、驱动器U5第四引脚(3)连接;所述电感L4另一端分别与电阻R7一端、三极管Q2基极端连接;所述电阻R7另一端分别与三极管Q2发射极端、电容C9一端、地线GND连接;所述电容C9另一端分别与电阻R8一端、驱动器U5第二引脚(1)连接;所述电阻R8另一端分别与三极管Q2集电极端、电感L5一端连接;所述电感L5另一端分别与驱动器U5第一引脚(4)、端口UI、可变电阻RV1第二引脚(2)、控制器U2第六引脚(8)、二极管D2负极端、运算放大器U1第三引脚(7)、电阻R5另一端、二极管D1负极端、三极管Q1集电极端、降压电源+20V连接。
6.根据权利要求1所述的一种自阻加热成形智能温度检测控制系统的控制方法,其特征在于,所述输出部分包括PID调节模块、脉冲控制模块,其中PID调节模块包括可变电阻RV4、电阻R20、电容C14、运算放大器U3、电阻R17、电阻R19、电容C12、电阻R18、电容C13、运算放大器U4、电阻R16,其中所述可变电阻RV4第二引脚(2)分别与电阻R19一端、端口UI连接;所述可变电阻RV4第一引脚(1)和第三引脚(3)均与电阻R20一端连接;所述电阻R20另一端分别与电容C14一端、运算放大器U3第一引脚(3)连接;所述运算放大器U3第三引脚(2)与地线GND连接;所述运算放大器U3第一引脚(6)分别与电阻R17一端、电容C14另一端连接;所述电阻R17另一端分别与电阻R16一端、端口UO连接;所述电阻R16另一端分别与电阻R18一端、电容C13一端、运算放大器U4第一引脚(6)连接;所述电阻R18另一端分别与电容C13另一端、运算放大器U4第二引脚(3)、电容C12负极端连接;所述运算放大器U4第三引脚(2)与地线GND连接;所述电容C12正极端与电阻R19另一端连接。
7.根据权利要求6所述的一种自阻加热成形智能温度检测控制系统的控制方法,其特征在于,所述脉冲控制模块包括可变电阻RV3、电容C10、运算放大器U2、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C11、二极管D3、电感L6、三极管Q3、电阻R12,其中所述可变电阻RV3第三引脚(3)与驱动器U5第五引脚(5)连接;所述可变电阻RV3第一引脚(1)分别与电容C10一端、运算放大器U2第五引脚(2)连接;所述可变电阻RV3第二引脚(2)分别与电容C10一端、电阻R9一端连接;所述电阻R9另一端分别与电阻R11一端、运算放大器U2第三引脚(6)连接;所述运算放大器U2第四引脚(4)与地线GND连接;所述运算放大器U2第二引脚(7)与端口UO连接;所述运算放大器U2第一引脚(3)与电阻R10一端连接;所述电阻R10另一端与二极管D3负极端连接;所述二极管D3正极端分别与三极管Q3发射极端、电阻R12一端、输出端OUTPUT2连接;所述电阻R12另一端与电容C11一端连接;所述电容C11另一端分别与电阻R11另一端、三极管Q3基极端、电感L6一端连接;所述电感L6另一端与三极管Q3集电极端连接。
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