CN219266785U - 一种基于pid调节升降压的tec控温电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于PID调节升降压的TEC控温电路，包括处理器模块、温度采集模块，PID电路模块、电压调节电路模块、升降压芯片模块、TEC温度控制模块；所述温度采集模块用于对激光器的实时温度进行采集；所述温度采集模块的信号输出端与处理器模块连接，所述处理器模块的输出端与PID电路模块的输入端连接，且所述PID电路模块的输出端与电压调节电路模块的输入端连接，且所述电压调节电路模块的输出端与升降压芯片模块的反馈端、电压输出端连接；所述升降压芯片模块的输入电压端和输出电压端分别接到TEC温度控制模块的两端。本实用新型能够对激光器的温度进行精准控制，设计更加简单，价格便宜很多，精度更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体检测技术领域，具体为一种基于PID调节升降压的TEC控温电路。
背景技术
TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)是可调谐半导体激光吸收光谱技术的简称。TDLAS气体检测技术是利用激光器波长调制通过被测气体的特征吸收区，当半导体激光器发射出特定波长的激光束穿过被测气体时，被测气体对激光束进行吸收导致激光强度衰减，激光强度的衰减与被测气体含量成正比，因此通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。
采用TDLAS气体检测技术，激光器的材料性质对温度变化非常敏感，即使温度发生1℃，也会造成0.1nm的激光波长漂移。因此，控制激光器温度才能实现最佳性能。现有技术通常直接使用TEC驱动芯片来控制TEC加热或制冷，但是这种芯片一般价格昂贵，设计复杂。
因此我们对此做出改进，提出一种基于PID调节升降压的TEC控温电路。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
本实用新型一种基于PID调节升降压的TEC控温电路，包括处理器模块、温度采集模块，PID电路模块、电压调节电路模块、升降压芯片模块、TEC温度控制模块；
所述温度采集模块用于对激光器的实时温度进行采集；所述温度采集模块的信号输出端与处理器模块连接，所述处理器模块的输出端与PID电路模块的输入端连接，且所述PID电路模块的输出端与电压调节电路模块的输入端连接，且所述电压调节电路模块的输出端与升降压芯片模块的反馈端、电压输出端连接；所述升降压芯片模块的输入电压端和输出电压端分别接到TEC温度控制模块的两端。
作为本实用新型的一种优选技术方案，通过温度采集模块将激光器的实时温度数据传送至处理器模块，则处理器模块发出控制信号，则PID电路模块动态调节升降压芯片的输出，升降压芯片模块通过改变输出电压的变化来控制通过TEC温度控制模块的电流方向及大小。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述温度采集模块设有n个，来对激光器的各个部位的温度进行采集。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述TEC温度控制模块设有n个且安装在激光器的各处。
作为本实用新型的一种优选技术方案，n个温度采集模块A1、A2......An，n个TEC温度控制模块依次为A1、A2......An，且温度采集模块与TEC温度控制模块一一对应。
作为本实用新型的一种优选技术方案，每个TEC温度控制模块经独立的PID电路模块、电压调节电路模块、升降压芯片模块、TEC温度控制模块进行控制。
本实用新型的有益效果是：
1、该种基于PID调节升降压的TEC控温电路中处理器模块输出温度控制信号来确定激光器温控点；PID电路模块经过实时采集激光器温度，动态调节TEC控温，保持激光器一直工作在温控点；通过PID动态调节升降压芯片的输出，能够实时的控制激光器的温度，提升激光器的性能，保证测量精度和数据稳定性。升降压芯片通过改变输出电压的变化来控制通过TEC的电流方向及大小，从而对激光器的温度进行精准控制，设计更加简单，价格便宜很多，精度更高。
2、该种基于PID调节升降压的TEC控温电路中所述温度采集模块设有n个，来对激光器的各个部位的温度进行采集，所述TEC温度控制模块设有n个且安装在激光器的各处，n个温度采集模块A1、A2......An，n个TEC温度控制模块依次为A1、A2......An，且温度采集模块与TEC温度控制模块一一对应，来对激光器的各处进行独立的测温以及降温，从而保障对激光器整体具有较好的控温效果，从而避免局部温度过低和温度过高现象的发生。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型实施例1中的一种基于PID调节升降压的TEC控温电路的结构示意图；
图2是本实用新型实施例2中的一种基于PID调节升降压的TEC控温电路的套筒的结构示意图。
图中：1、处理器模块；2、温度采集模块；3、PID电路模块；4、电压调节电路模块；5、升降压芯片模块；6、TEC温度控制模块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例：如图1所示，本实用新型一种基于PID调节升降压的TEC控温电路，包括处理器模块1、温度采集模块2，PID电路模块3、电压调节电路模块4、升降压芯片模块5、TEC温度控制模块6；
所述温度采集模块2用于对激光器的实时温度进行采集；所述温度采集模块2的信号输出端与处理器模块1连接，所述处理器模块1的输出端与PID电路模块3的输入端连接，且所述PID电路模块3的输出端与电压调节电路模块4的输入端连接，且所述电压调节电路模块4的输出端与升降压芯片模块5的反馈端、电压输出端连接；所述升降压芯片模块5的输入电压端和输出电压端分别接到TEC温度控制模块6的两端。
通过温度采集模块2将激光器的实时温度数据传送至处理器模块1，则处理器模块1发出控制信号，则PID电路模块动态调节升降压芯片的输出，升降压芯片模块5通过改变输出电压的变化来控制通过TEC温度控制模块6的电流方向及大小。处理器模块1输出温度控制信号来确定激光器温控点；PID电路模块3经过实时采集激光器温度，动态调节TEC控温，保持激光器一直工作在温控点；通过PID动态调节升降压芯片的输出，能够实时的控制激光器的温度，提升激光器的性能，保证测量精度和数据稳定性。升降压芯片通过改变输出电压的变化来控制通过TEC的电流方向及大小，从而对激光器的温度进行精准控制，设计更加简单，价格便宜很多，精度更高。
实施例2、如图1所示，本实施例与实施例1的技术区别在于：所述温度采集模块2设有n个，来对激光器的各个部位的温度进行采集。
所述TEC温度控制模块6设有n个且安装在激光器的各处。
n个温度采集模块2A1、A2......An，n个TEC温度控制模块6依次为A1、A2......An，且温度采集模块2与TEC温度控制模块6一一对应。
每个TEC温度控制模块6经独立的PID电路模块3、电压调节电路模块4、升降压芯片模块5、TEC温度控制模块6进行控制。
来对激光器的各处进行独立的测温以及降温，从而保障对激光器整体具有较好的控温效果，从而避免局部温度过低和温度过高现象的发生。
最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于PID调节升降压的TEC控温电路，包括处理器模块(1)、温度采集模块(2)，PID电路模块(3)、电压调节电路模块(4)、升降压芯片模块(5)、TEC温度控制模块(6)；其特征在于：
所述温度采集模块(2)用于对激光器的实时温度进行采集；所述温度采集模块(2)的信号输出端与处理器模块(1)连接，所述处理器模块(1)的输出端与PID电路模块(3)的输入端连接，且所述PID电路模块(3)的输出端与电压调节电路模块(4)的输入端连接，且所述电压调节电路模块(4)的输出端与升降压芯片模块(5)的反馈端、电压输出端连接；所述升降压芯片模块(5)的输入电压端和输出电压端分别接到TEC温度控制模块(6)的两端。
2.根据权利要求1所述的一种基于PID调节升降压的TEC控温电路，其特征在于，通过温度采集模块(2)将激光器的实时温度数据传送至处理器模块(1)，则处理器模块(1)发出控制信号，则PID电路模块动态调节升降压芯片的输出，升降压芯片模块(5)通过改变输出电压的变化来控制通过TEC温度控制模块(6)的电流方向及大小。
3.根据权利要求1所述的一种基于PID调节升降压的TEC控温电路，其特征在于，所述温度采集模块(2)设有n个，来对激光器的各个部位的温度进行采集。
4.根据权利要求3所述的一种基于PID调节升降压的TEC控温电路，其特征在于，所述TEC温度控制模块(6)设有n个且安装在激光器的各处。
5.根据权利要求4所述的一种基于PID调节升降压的TEC控温电路，其特征在于，n个温度采集模块(2)A1、A2......An，n个TEC温度控制模块(6)依次为A1、A2......An，且温度采集模块(2)与TEC温度控制模块(6)一一对应。
6.根据权利要求5所述的一种基于PID调节升降压的TEC控温电路，其特征在于，每个TEC温度控制模块(6)经独立的PID电路模块(3)、电压调节电路模块(4)、升降压芯片模块(5)、TEC温度控制模块(6)进行控制。
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