CN211979531U - 一种温度控制器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种温度控制器。包括：微处理器、以及分别与所述微处理器相连的温度采集模块、室温补偿模块、输出执行模块和显示输入模块；所述温度采集模块包括：依次连接的测温传感器、防高压接入电路、差分电路和信号放大电路，所述信号放大电路与所述微处理器相连。本实施例可直接进行负载交流高压部分的控制，实现将加热执行部分和控制部分一体化，解决了分体式成本高、接线负载、控制精度低等问题。

Description

一种温度控制器

技术领域

本公开涉及一种温控设备，尤其涉及一种温度控制器。

背景技术

加热在工业界中得到广泛的应用。由于加热需要大量的能量，因此，必须有合适可靠的温度控制，以防止发生过热，避免导致设备损坏和火灾等严重的安全隐患。现有的温度控制器，存在抗干扰能力差，当出现外部干扰时候，容易导致温度控制器无法准确反馈温度，室内温度的变化也容易导致温度控制器误差大，导致无法准确控制温度；另外，现有技术中，温度控制器通常与高压执行加热部分分离，采用独立的执行器与温度控制器连接使用，这样不仅增加的成本和接线难度，而且控制精度不高。

实用新型内容

为了解决上述技术问题的至少一种，本公开提供了一种温度控制器。

本公开的技术方案是这样实现的：

一种温度控制器，包括：微处理器、以及分别与所述微处理器相连的温度采集模块、室温补偿模块、输出执行模块和显示输入模块；

所述温度采集模块包括：依次连接的测温传感器、防高压接入电路、差分电路和信号放大电路，所述信号放大电路与所述微处理器相连。

进一步地，所述温度采集模块还包括滤波电路，所述测温传感器通过所述滤波电路与所述防高压接入电路相连。

进一步地，所述防高压接入电路包括二极管D1和二极管D2，所述二极管D1的阴极与所述二极管的阳极相连，所述二极管D1的阳极与所述二极管D2的阴极相连；所述二极管D1和二极管D2与所述测温传感器并联。

进一步地，所述室温补偿模块包括：热敏电阻和分压电路，所述热敏电阻经过分压电路分压后与所述微处理器相连。

进一步地，所述微处理器内置有AD运算器；所述AD运算器用于将所述温度采集模块输入的测量值转换成数字信号，并计算对应的温度值。

进一步地，所述微处理器内置有PID运算器；所述PID运算器用于将温度给定值和所述温度采集模块输入的测量值相结合进行PID运算，并将运算结果形成PWM信号输出。

进一步地，所述输出执行模块包括可控硅、光耦U1、光耦U2、所述光耦U1的发光二极管阴极与所述光耦U2的发光二极管阳极相连，所述光耦U2的发光二极管的的阴极接地，所述光耦U1的发光二极管的阳极与所述微处理器的IO口相连；所述光耦U1的受光元件的第一极与所述可控硅的控制极相连；所述光耦U2的受光元件的第二极与电源相连；所述光耦U1的受光元件的第二极与所述光耦U2的第一极相连。

进一步地，所述可控硅的第一极与电源相连，所述可控硅的第二极与负载相连。

进一步地，所述显示输入模块包括数个数码显示管，数个所述数码显示管分为上排和下排两组，上排所述数码显示管共阳连接，下排所述数码显示管共阴连接。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本公开的温度控制器的原理示意框图；

图2是本公开的温度采集模块的原理示意框图；

图3是本公开的防高压接入电路的电路原理示意图；

图4是本公开的温度采集模块的电路原理示意图；

图5是本公开的室温补偿模块的电路原理示意图；

图6是本公开的显示输入模块的电路原理示意图；

图7是本公开的显示输入模块与微处理的连接电路原理示意图；

图8是本公开的输出执行模块的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

参照图1和图2，本实施例提供了一种温度控制器，包括：微处理器1、以及分别与所述微处理器1相连的温度采集模块2、室温补偿模块3、输出执行模块4和显示输入模块5；所述温度采集模块2包括：依次连接的测温传感器21、防高压接入电路23、差分电路24和信号放大电路25，所述信号放大电路25与所述微处理器1相连。

所述温度采集模块2还包括滤波电路22，所述测温传感器21通过所述滤波电路22与所述防高压接入电路23相连。通过所述滤波电路22对所述测温传感器21采集的温度信号做初级的滤波处理，降低干扰。

参照图2和图3，所述防高压接入电路23包括二极管D1和二极管D2，所述二极管D1的阴极与所述二极管的阳极相连，所述二极管D1的阳极与所述二极管D2的阴极相连；所述二极管D1和二极管D2与所述测温传感器并联。本实施例通过利用两个二极管自身压降，对所述测温传感器21进行高阻抗隔离，当外部干扰脉冲电压高于二极管压降时，对外部干扰形成回路，避免高压对内部电路的损坏。所述防高压电路所对应的高压为高于二极管压降的电压。

参照图2和图4，本实施通过所述测温传感器21采集到温度信号并经过初级滤波处理后，送给差分电路24，利用差分电路34对温度信号进行处理，防止共模干扰，然后经过信号放大电路25对温度信号进行线性放大到2.5v；所述信号放大电路25包括运算放大器IC1B。

优选的，本实施例所述的测温传感器21可选用热电偶传感器或者三线制热电阻。

参照图1和图5，所述室温补偿模块3包括：热敏电阻R16和分压电路，所述热敏电阻R16经过分压电路分压后与所述微处理器相连。所述分压电路包括电阻R17和与所述电阻R17并联的电容；本实施例利用热敏电阻R16采集室内环境温度，并通过分压电路将输出电压分压成0-0.25Vdc信号，传送给微处理器。应当说明的是，所述室温补充模块的温度采集除了使用本实施的所述的热敏电阻外，也可以采用热电偶、红外温度感应器等温度采集元件作为替代方案。

参照图1和图2，所述微处理器1内置有AD运算器；所述AD运算器用于将所述温度采集模块2输入的测量值转换成数字信号，并计算对应的温度值。所述AD运算器将会对室温补偿模块采集的室温信号进行运算，计算出冷端温度值，通过所述微处理器1内置程序对温度采集模块2冷端进行温度补偿，从而得出准确的测量信号值。

所述微处理器1内置有PID运算器；所述PID运算器用于将温度给定值和所述温度采集模块输入的测量值相结合进行PID运算，PID得运算结果形成数字输出量0-100％，并将运算结果形成PWM信号通过微处理器的IO口输出。

所述微处理器1内置有存储器，所述存储器存储控制所需的变量数据和AD运算器、PID运算器所需的运算程序，所述运算程序可采用现有技术，或者根据需要进行定制。

应对说明的是，所述AD运算器、所述PID运算器和所述存储器也可采用外挂电路的形式实现相应的功能。

参照图1、图6和图7，本实施例中，所述显示输入模块5包括数个数码显示管，数个所述数码显示管分为上排和下排两组，上排所述数码显示管用于显示温度测量值，下排所述数码显示管用于显示温度设定值。上排所述数码显示管共阳连接，下排所述数码显示管共阴连接。本实施例将数码显示管上的小数点，分别从十进制数码显示中独立处理，当做指示灯使用。本实施例采用周期逐位扫描数码显示管的方式，对微处理器1的IO口先共阳扫描上排数码显示管，再共阴扫描下排数码显示管；所述按键关联在所述数码显示管显示段输出扣上，当数码显示管扫描结束后，接着对按键进行扫描，用于判断按键是否有操作，采用上述电路结构，能够节省微处理器用于显示和按键输入的IO口资源。

应当说明的是，本公开所述的显示输入模块，不局限于本实施例的上述结构，例如，也可以利用LED或LCD显示屏结合显示驱动电路作为显示模块，或利用带触控功能的LED或LCD显示屏结合显示触控驱动电路实现显示和输入。

参照图1和图8，所述输出执行模块4包括可控硅41、光耦U1、光耦U2、所述光耦U1的发光二极管阴极与所述光耦U2的发光二极管阳极相连，所述光耦U2的发光二极管的的阴极接地，所述光耦U1的发光二极管的阳极与所述微处理器1的IO口相连；所述光耦U1的受光元件的第一极与所述可控硅41的控制极相连；所述光耦U2的受光元件的第二极与电源相连；所述光耦U1的受光元件的第二极与所述光耦U2的第一极相连。所述可控硅41的第一极与电源相连，所述可控硅41的第二极与负载6相连。

本实施例通过光耦U1和光耦U2隔离触发可控硅41直接进行负载交流高压部分的占空比控制，通过利用可控硅41直接驱动负载6加热，可配备大功率散热器安装至本公开的温度控制器内部，实现将加热执行部分和控制部分一体化，解决了分体式成本高、接线负载、控制精度低等问题。

应对说明的是，所述输出执行模块不局限于本实施例的情况，例如，也可采用光耦电路控制继电器的方式，或者开关电路控制继电器等形式的电路结构，以达到直接驱动高压负载工作的目的均可。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (9)

1.一种温度控制器，其特征在于，包括：微处理器、以及分别与所述微处理器相连的温度采集模块、室温补偿模块、输出执行模块和显示输入模块；

所述温度采集模块包括：依次连接的测温传感器、防高压接入电路、差分电路和信号放大电路，所述信号放大电路与所述微处理器相连。

2.如权利要求1所述的一种温度控制器，其特征在于，所述温度采集模块还包括滤波电路，所述测温传感器通过所述滤波电路与所述防高压接入电路相连。

3.如权利要求1所述的一种温度控制器，其特征在于，所述防高压接入电路包括二极管D1和二极管D2，所述二极管D1的阴极与所述二极管的阳极相连，所述二极管D1的阳极与所述二极管D2的阴极相连；所述二极管D1和二极管D2与所述测温传感器并联。

4.如权利要求1所述的一种温度控制器，其特征在于，所述室温补偿模块包括：热敏电阻和分压电路，所述热敏电阻经过分压电路分压后与所述微处理器相连。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种温度控制器，其特征在于，所述微处理器内置有AD运算器。

6.如权利要求1-4任一项所述的一种温度控制器，其特征在于，所述微处理器内置有PID运算器。

7.如权利要求6所述的一种温度控制器，其特征在于，所述输出执行模块包括可控硅、光耦U1、光耦U2、所述光耦U1的发光二极管阴极与所述光耦U2的发光二极管阳极相连，所述光耦U2的发光二极管的阴极接地，所述光耦U1的发光二极管的阳极与所述微处理器的IO口相连；所述光耦U1的受光元件的第一极与所述可控硅的控制极相连；所述光耦U2的受光元件的第二极与电源相连；所述光耦U1的受光元件的第二极与所述光耦U2的第一极相连。

8.如权利要求7所述的一种温度控制器，其特征在于，所述可控硅的第一极与电源相连，所述可控硅的第二极与负载相连。

9.如权利要求1-4任一项所述的一种温度控制器，其特征在于，所述显示输入模块包括数个数码显示管，数个所述数码显示管分为上排和下排两组，上排所述数码显示管共阳连接，下排所述数码显示管共阴连接。

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