CN113566991A - 一种基于温度传感器技术的水温探测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于温度传感器技术的水温探测方法及系统，该系统包括单片机、反应釜，单片机的output端口分别电性连接有第一控制模块和第二控制模块，第一控制模块的output端口电性连接有电热管，第二控制模块的output端口电性连接有冷却扇，反应釜的内部通过螺钉安装有温度传感器，且温度传感器的output端口电性连接有A/D转换模块，A/D转换模块的output端口电性连接有信号放大模块。本发明通过过零控制电路能够实现工频电压的过零检测，并给出脉冲信号，由单片机控制可控硅过零脉冲数目，从而有效地消除射频干扰和污染电频，从而使得温度的控制更加精准。
Description
技术领域
本发明涉及化工产业技术领域，具体是一种基于温度传感器技术的水温探测方法及系统。
背景技术
温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多，按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。。
现有的开关电路会产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电频，从而使得单片机对于电热管的信号产生异常，使得电热管无法精确执行单片机的命令，从而使得温度的控制不精确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于温度传感器技术的水温探测方法及系统，以解决上述背景技术中提出的会产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电频的问题。
本发明的技术方案是：一种基于温度传感器技术的水温探测系统，包括单片机、反应釜，所述单片机的output端口分别电性连接有第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块的output端口电性连接有电热管，所述第二控制模块的output端口电性连接有冷却扇，且电热管和冷却扇均通过螺钉安装在反应釜的内部，所述反应釜的内部通过螺钉安装有温度传感器，且温度传感器的output端口电性连接有A/D转换模块，所述A/D转换模块的output端口电性连接有信号放大模块，且信号放大模块的output端口电性连接在单片机的output端口上；
所述第一控制模块包括耦合电路，所述耦合电路的input端口电性连接在单片机的output端口上，且耦合电路的output端口电性连接有触发电路，所述触发电路的两个output端口分别电性连接有过零保护电路和开关电路，且电热管电性连接在开关电路的output端口上。
进一步地，所述单片机的交互端电性连接有通讯模块，且单片机通过通讯模块与上位机交换数据。
进一步地，其特征在于：所述开关电路的output端口并联有吸收电路和功率放大电路，且功率放大电路电性连接在单片机的output端口上。
进一步地，所述单片机的output端口分别电性连接有报警器和显示器，且单片机的output端口电性连接有矩阵键盘。
进一步地，所述温度传感器电性连接在开关电路的output端口，且温度传感器分别与吸收电路和功率放大电路并联。
一种基于温度传感器技术的水温探测方法，包括以下步骤：
S1：操作人员通过矩阵键盘向单片机内部输入温度控制值A1，单片机内生成温度控制范围A1±0.5℃，同时生成温度报警范围A2≥A1+10℃或A1≤A1－10℃，并通过显示器显示；
S2：温度传感器直接测量反应釜内部的温度，并将温度信号通过A/D转换模块转换为数字信号A3并经过信号放大模块放大后传递给单片机；
S3：单片机将A3与A1进行对比，若A1－10℃＜A3＜A1－0.5℃，则单片机通过第一控制模块将电热管开启，使得电热管对反应釜内部的原料进行加热，若A3≤A1－10℃，则单片机激活功率放大电路，使得电热管的功率增大，以达到快速加热的目的；
S4：若A1+0.5℃＜A3＜A1+10℃，则单片机通过第一控制模块将电热管关闭，使得反应釜内部的原料自然降温，若A1+10℃≤A3，则单片机通过第二控制模块将冷却扇开启，使得冷却扇对反应釜内部的原料进行快速降温。
进一步地，所述S3或S4中若A3在温度报警范围内时，单片机会控制报警器启动，以对操作人员发出警报。
进一步地，所述单片机在将报警器启动的同时也会会通过通讯模块将异常数据和时间传递给上位机，且上位机将异常数据和时间记录。
本发明通过改进在此提供一种基于温度传感器技术的水温探测方法及系统，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
(1)通过设置的过零控制电路，过零控制电路能够实现工频电压的过零检测，并给出脉冲信号，由单片机控制可控硅过零脉冲数目，从而有效地消除射频干扰和污染电频，从而使得温度的控制更加精准。
(2)通过设置的功率放大电路和冷却扇，当反应釜内的温度达到温度报警范围内时，功率放大电路能够电热管的功率从而使得电热管快速将反应釜内的原料加热，或通过冷却扇快速对反应釜内部的原料进行降温，以防止原料长时间位于温度报警范围内，使得原料产生不可逆的损害。
(3)本发明利用单片机形成的控制信号通过执行机构第一控制模块和第二控制模块对电热管和冷却扇进行控制，抑制内部或外部扰动对输出量的影响，减小输出量的误差，达到控制目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的结构流程示意图；
图2是本发明的第一控制模块结构流程示意图；
具体实施方式
下面将结合附图1至图2对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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。
本发明通过改进在此提供一种基于温度传感器技术的水温探测系统，如图1-图2所示，包括单片机、反应釜，单片机的output端口分别电性连接有第一控制模块和第二控制模块，第一控制模块的output端口电性连接有电热管，第二控制模块的output端口电性连接有冷却扇，且电热管和冷却扇均通过螺钉安装在反应釜的内部，反应釜的内部通过螺钉安装有温度传感器，且温度传感器的output端口电性连接有A/D转换模块，A/D转换模块的output端口电性连接有信号放大模块，且信号放大模块的output端口电性连接在单片机的output端口上；
第一控制模块包括耦合电路，耦合电路的input端口电性连接在单片机的output端口上，且耦合电路的output端口电性连接有触发电路，触发电路的两个output端口分别电性连接有过零保护电路和开关电路，且电热管电性连接在开关电路的output端口上。
进一步地，单片机的交互端电性连接有通讯模块，且单片机通过通讯模块与上位机交换数据。
进一步地，其特征在于：开关电路的output端口并联有吸收电路和功率放大电路，且功率放大电路电性连接在单片机的output端口上。
进一步地，单片机的output端口分别电性连接有报警器和显示器，且单片机的output端口电性连接有矩阵键盘。
进一步地，温度传感器电性连接在开关电路的output端口，且温度传感器分别与吸收电路和功率放大电路并联。
一种基于温度传感器技术的水温探测方法，包括以下步骤：
S1：操作人员通过矩阵键盘向单片机内部输入温度控制值A1，单片机内生成温度控制范围A1±0.5℃，同时生成温度报警范围A2≥A1+10℃或A1≤A1－10℃，并通过显示器显示；
S2：温度传感器直接测量反应釜内部的温度，并将温度信号通过A/D转换模块转换为数字信号A3并经过信号放大模块放大后传递给单片机；
S3：单片机将A3与A1进行对比，若A1－10℃＜A3＜A1－0.5℃，则单片机通过第一控制模块将电热管开启，使得电热管对反应釜内部的原料进行加热，若A3≤A1－10℃，则单片机激活功率放大电路，使得电热管的功率增大，以达到快速加热的目的；
S4：若A1+0.5℃＜A3＜A1+10℃，则单片机通过第一控制模块将电热管关闭，使得反应釜内部的原料自然降温，若A1+10℃≤A3，则单片机通过第二控制模块将冷却扇开启，使得冷却扇对反应釜内部的原料进行快速降温。
进一步地，S3或S4中若A3在温度报警范围内时，单片机会控制报警器启动，以对操作人员发出警报。
进一步地，单片机在将报警器启动的同时也会会通过通讯模块将异常数据和时间传递给上位机，且上位机将异常数据和时间记录。
本发明的工作原理为：首先操作人员通过矩阵键盘向单片机内部输入温度控制值A1，单片机内生成温度控制范围A1±0.5℃，同时生成温度报警范围A2≥A1+10℃或A1≤A1－10℃，并通过显示器显示；然后温度传感器直接测量反应釜内部的温度，并将温度信号通过A/D转换模块转换为数字信号A3并经过信号放大模块放大后传递给单片机；接着单片机将A3与A1进行对比，若A1－10℃＜A3＜A1－0.5℃，则单片机通过第一控制模块将电热管开启，使得电热管对反应釜内部的原料进行加热，若A3≤A1－10℃，则单片机激活功率放大电路，使得电热管的功率增大，以达到快速加热的目的；若A1+0.5℃＜A3＜A1+10℃，则单片机通过第一控制模块将电热管关闭，使得反应釜内部的原料自然降温，若A1+10℃≤A3，则单片机通过第二控制模块将冷却扇开启，使得冷却扇对反应釜内部的原料进行快速降温。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种基于温度传感器技术的水温探测系统，其特征在于：包括单片机、反应釜，所述单片机的output端口分别电性连接有第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块的output端口电性连接有电热管，所述第二控制模块的output端口电性连接有冷却扇，且电热管和冷却扇均通过螺钉安装在反应釜的内部，所述反应釜的内部通过螺钉安装有温度传感器，且温度传感器的output端口电性连接有A/D转换模块，所述A/D转换模块的output端口电性连接有信号放大模块，且信号放大模块的output端口电性连接在单片机的output端口上；
所述第一控制模块包括耦合电路，所述耦合电路的input端口电性连接在单片机的output端口上，且耦合电路的output端口电性连接有触发电路，所述触发电路的两个output端口分别电性连接有过零保护电路和开关电路，且电热管电性连接在开关电路的output端口上。
2.根据权利要求1所述的一种基于温度传感器技术的水温探测系统，其特征在于：所述单片机的交互端电性连接有通讯模块，且单片机通过通讯模块与上位机交换数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于温度传感器技术的水温探测方法及系统，其特征在于：所述开关电路的output端口并联有吸收电路和功率放大电路，且功率放大电路电性连接在单片机的output端口上。
4.根据权利要求1所述的一基于温度传感器技术的水温探测系统，其特征在于：所述单片机的output端口分别电性连接有报警器和显示器，且单片机的output端口电性连接有矩阵键盘。
5.根据权利要求1所述的一基于温度传感器技术的水温探测系统，其特征在于：所述温度传感器电性连接在开关电路的output端口，且温度传感器分别与吸收电路和功率放大电路并联。
6.一种基于温度传感器技术的水温探测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：操作人员通过矩阵键盘向单片机内部输入温度控制值A1，单片机内生成温度控制范围A1±0.5℃，同时生成温度报警范围A2≥A1+10℃或A1≤A1－10℃，并通过显示器显示；
S2：温度传感器直接测量反应釜内部的温度，并将温度信号通过A/D转换模块转换为数字信号A3并经过信号放大模块放大后传递给单片机；
S3：单片机将A3与A1进行对比，若A1－10℃＜A3＜A1－0.5℃，则单片机通过第一控制模块将电热管开启，使得电热管对反应釜内部的原料进行加热，若A3≤A1－10℃，则单片机激活功率放大电路，使得电热管的功率增大，以达到快速加热的目的；
S4：若A1+0.5℃＜A3＜A1+10℃，则单片机通过第一控制模块将电热管关闭，使得反应釜内部的原料自然降温，若A1+10℃≤A3，则单片机通过第二控制模块将冷却扇开启，使得冷却扇对反应釜内部的原料进行快速降温。
7.根据权利要求6所述的一种基于温度传感器技术的水温探测方法，其特征在于：所述S3或S4中若A3在温度报警范围内时，单片机会控制报警器启动，以对操作人员发出警报。
8.根据权利要求8所述的一种基于温度传感器技术的水温探测方法，其特征在于：所述单片机在将报警器启动的同时也会会通过通讯模块将异常数据和时间传递给上位机，且上位机将异常数据和时间记录。
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