TWM632983U - 溫度感測控制裝置及溫度控制系統 - Google Patents

Abstract

一種溫度感測控制裝置，包含一基準溫度感測單元，及數個溫控單元。該基準溫度感測單元用來量測一基準溫度，並依據所量測的該基準溫度輸出一基準溫度訊號。該等溫控單元訊號連接該基準溫度感測單元，並用來接收並共用該基準溫度訊號，每一該溫控單元包括一目標溫度感測器及一控制模組，該目標溫度感測器依據所量測到的該目標溫度輸出一目標溫度訊號，該控制模組依據該基準溫度訊號及該目標溫度訊號輸出一相關於溫度補償的溫控訊號。本新型藉由該等溫控單元共用該基準溫度訊號，提升溫度控制及調節的精準度。

Description

溫度感測控制裝置及溫度控制系統

本新型是有關於一種感測控制裝置及一種控制系統，特別是指一種共用單一基準溫度而減少基準溫度量測誤差的溫度感測控制裝置，及運用此溫度感測控制裝置的溫度控制系統。

加工機會因運作時所產生的廢熱影響加工的精密度，常見有使用液冷散熱裝置降低發熱區溫度的方式來提升加工的精密度，並搭配溫控裝置進行溫度的量測及液冷散熱裝置的控制。

現有的一種溫控裝置，具有一用來量測一基準溫度的基準溫度計，及一用來量測一發熱區的一目標溫度的目標溫度計。該溫控裝置訊號連接於該液冷散熱裝置，當所量測到的該目標溫度與所量測到的該基準溫度的差值超過一預定值時，該溫控裝置便會向該液冷散熱裝置發送一溫控訊號，藉此控制該液冷散熱裝置運作並降低該發熱區的溫度。

當加工機包含數個軸向及對應於該等軸向的數個該發熱區時，由於該等軸向之間對於溫度冷卻的需求不同(例如，其中一 該發熱區需要將對應的目標溫度控制為相當於對應的基準溫度，而另一該發熱區則需要將對應的目標溫度控制為低於或高於對應的基準溫度一預定的值)，而需要搭配數個溫控裝置，並分別控制對應不同發熱區的液冷散熱裝置，該等溫控裝置的該等目標溫度計分別設置於該等發熱區，而該等基準溫度計則應共同設置於該加工機的一較不易受該加工機本身發熱而影響溫度的位置。雖然該等基準溫度計設置於相同的一處，但是，由於每一該基準溫度計所測量出的基準溫度仍存在誤差，影響該等溫控裝置控制該等液冷散熱裝置的結果，進而降低該加工機的精密度。此外，當搭配較多的該溫控裝置時，由於需要在該處設置相同數量的基準溫度計，數量增多時，安裝上較不方便。

因此，本新型之目的，即在提供一種能降低基準溫度量測誤差的溫度感測控制裝置，及包含該溫度感測控制裝置的溫度控制系統。

於是，本新型溫度感測控制裝置，包含一基準溫度感測單元，及數個溫控單元。

該基準溫度感測單元用來量測一基準溫度，並依據所量測的該基準溫度輸出一基準溫度訊號。

該等溫控單元訊號連接該基準溫度感測單元，並用來接收並共用該基準溫度訊號，每一該溫控單元包括一目標溫度感測器及一控制模組，該目標溫度感測器用來量測一目標溫度，並依據所量測到的該目標溫度輸出一目標溫度訊號，該控制模組接收該基準溫度訊號及該目標溫度訊號，並依據該基準溫度訊號及該目標溫度訊號輸出一相關於溫度補償的溫控訊號。

本新型溫度控制系統，適用於安裝於一目標控溫裝置，該目標控溫裝置包含數個目標控溫區，及一恆溫區。該溫度控制系統包含數個溫度調節裝置，及一如上述的溫度感測控制裝置。

該等溫度調節裝置分別對應該等目標控溫區設置。每一該溫度調節裝置依據所接收到的一溫控訊號調整對該目標控溫區所進行的溫度調節。

該基準溫度感測單元對應該恆溫區設置，並量測該恆溫區的溫度以作為該基準溫度。該等目標溫度感測器分別設置於該等溫度調節裝置以量測對應的該目標溫度。該等控制模組分別訊號連接於該等溫度調節裝置，以分別發送該溫控訊號至該等溫度調節裝置。

本新型之功效在於：藉由該等溫控單元共用該基準溫度訊號，能避免該等溫控單元各自量測基準溫度所產生的誤差，故可提升溫度控制及調節的精準度。

1:溫度感測控制裝置

10:溫控訊號

101:泵浦控制訊號

102:風扇控制訊號

11:基準溫度感測單元

110:基準溫度訊號

111:基準溫度感測器

112:轉接板

113:濾波模組

114:處理模組

115:放大模組

116:原始訊號

117:分配訊號

12:溫控單元

120:目標溫度訊號

121:目標溫度感測器

122:控制模組

123:溫控板

2:溫度調節裝置

21:管道單元

22:泵浦單元

23:散熱單元

24:風扇單元

8:目標控溫區

9:恆溫區

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一電路方塊圖，說明本新型溫度控制系統的一實施例的一溫度感測控制裝置；圖2是該實施例的局部立體示意圖，說明一轉接板連接於三個溫控板；及圖3是該實施例的管線及電路示意圖，說明該溫度感測控制裝置連接於三個溫度調節裝置。

參閱圖1至圖3，本新型溫度控制系統的一實施例，適用於安裝於一目標控溫裝置(圖未示)，該目標控溫裝置例如為一加工機，並包含數個目標控溫區8，及一恆溫區9。該等目標控溫區8例如是需要較高溫度精密度的加工區域，或是容易過溫的高溫區域。該恆溫區9例如為不易受該加工機之溫度影響而能維持溫度基本恆定的區域，例如為可量測到該加工機放置空間的室溫溫度之區域，或是該加工機本身溫度較為穩定的區域(例如基座或立柱)。該溫度控制系統包含一溫度感測控制裝置1與數個溫度調節裝置2。

該溫度感測控制裝置1包括一基準溫度感測單元11與數個溫控單元12。

該基準溫度感測單元11，用來量測一基準溫度，並依據所量測的該基準溫度輸出一基準溫度訊號110。該基準溫度感測單元11包括一基準溫度感測器111，及一訊號連接於該基準溫度感測器111的轉接板112。該基準溫度感測器111設置於該恆溫區9，用來量測該恆溫區9的溫度以作為該基準溫度，並依據所量測的該基準溫度輸出一原始訊號116。

該轉接板112具有一訊號連接該基準溫度感測器111的濾波模組113、一訊號連接該濾波模組113的處理模組114，及數個訊號連接該處理模組114且分別訊號連接於該等溫控單元12的放大模組115。該濾波模組113接收該基準溫度感測器111輸出的該原始訊號116並將其去除雜訊。該處理模組114將去除雜訊後之訊號輸出至該等放大模組115，該等放大模組115將訊號放大輸出為數個分配訊號117。該等分配訊號117即作為該基準溫度訊號110。

該等溫控單元12分別訊號連接該等放大模組115，並用來接收並共用該基準溫度訊號110(該等分配訊號117)。每一該溫控單元12包括一目標溫度感測器121、一控制模組122，及一溫控板123。該目標溫度感測器121用來量測一目標溫度，並依據所量測到的該目標溫度輸出一目標溫度訊號120。

該控制模組122接收該基準溫度訊號110及該目標溫度訊號120。該控制模組122依據所接收到的該基準溫度訊號110及該目標溫度訊號120而得到該基準溫度及該目標溫度，並再依據該基準溫度及該目標溫度差值輸出一相關於溫度補償的溫控訊號10。

要補充說明的是，在本實施例中，該基準溫度感測器111及該等目標溫度感測器121是以熱電偶(Thermocouple)實施，但在其他變化例中，也可以是電阻溫度感測器(Resistance Temperature Detector,RTD)，或是具有熱敏電阻(Thermistor)的溫度感測器。可以理解的是，由於熱電偶經量測該基準溫度後所輸出的該原始訊號116是一電位差，為了使該等溫控單元12可以共用該基準溫度感測器111所輸出的相關於溫度的該原始訊號116(即，共用該基準溫度感測器111所量測的該基準溫度)，而透過該轉接板112將該電位差訊號分配為該等由該等放大模組115各別向該等控制模組122發送的該等分配訊號117，因此，該等分配訊號117(即該基準溫度訊號110)所包含之該基準溫度的資訊與該原始訊號116相同。

該等溫度調節裝置2分別連接於該等目標控溫區8。每一該溫度調節裝置2接收對應的該溫控訊號10，並依據該溫控訊號10調整對該目標控溫區8所進行的溫度調節。每一該溫度調節裝置2包括一用來供一冷卻液(圖未示)通過且連接於對應的該目標控溫 區8的管道單元21、一用來驅動該冷卻液在該管道單元21內循環移動的泵浦單元22，一連接於該管道單元21的散熱單元23，及一連接於該散熱單元23的風扇單元24。每一該溫度調節裝置2依據所接收到的該溫控訊號10調整該泵浦單元22及該風扇單元24的轉速。

在本實施例中，每一該溫控訊號10包括一用來控制該泵浦單元22的轉速的泵浦控制訊號101，及一用來控制該風扇單元24的轉速的風扇控制訊號102。該等目標溫度感測器121分別設置於對應的該管道單元21。每一該目標溫度感測器121量測對應的該冷卻液的溫度，並依據該冷卻液的溫度輸出對應的該目標溫度訊號120。

要補充說明的是，該等放大模組115、該等溫控單元12、該等溫度調節裝置2的數量對應於該等目標控溫區8，於本實施例中，以皆為三個作為說明，但也可依照實際需求設置，而為二、四，或是五以上之數量。

於運作時，每一該溫度調節裝置2藉由該泵浦單元22輸送該冷卻液，使該冷卻液通過連接於該目標控溫區8的該管道單元21，而將該目標控溫區8的熱能輸送到該散熱單元23再透過該風扇單元24降溫，進而達到調節該目標控溫區8溫度的效果。同時，透過該溫度感測控制裝置1依據所量測到的該基準溫度及該目標溫度之差值，向該等溫度調節裝置2輸出相關於溫度補償的該溫控訊號 10，而能夠精準地依據實際狀況調節溫度。

經由以上的說明，可將前述實施例的優點歸納如下：本新型藉由該等溫控單元12共用該基準溫度訊號110(即，共用該基準溫度)，而能避免習知技術中，該等溫控單元12因各自量測基準溫度所產生的誤差，故本實施例能提升溫度控制及調節的精準度。再者，透過本實施例之該溫度感測控制裝置1與該等溫度調節裝置2的配合，可以精準地依據實際狀況調節溫度，提高對該等目標控溫區8的溫控精準度。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1:溫度感測控制裝置

11:基準溫度感測單元

111:基準溫度感測器

112:轉接板

113:濾波模組

114:處理模組

115:放大模組

12:溫控單元

121:目標溫度感測器

122:控制模組

123:溫控板

Claims (10)

1. 一種溫度感測控制裝置，包含：一基準溫度感測單元，用來量測一基準溫度，並依據所量測的該基準溫度輸出一基準溫度訊號；及數個溫控單元，訊號連接該基準溫度感測單元，並用來接收並共用該基準溫度訊號，每一該溫控單元包括一目標溫度感測器及一控制模組，該目標溫度感測器用來量測一目標溫度，並依據所量測到的該目標溫度輸出一目標溫度訊號，該控制模組接收該基準溫度訊號及該目標溫度訊號，並依據該基準溫度訊號及該目標溫度訊號輸出一相關於溫度補償的溫控訊號。
2. 如請求項1所述的溫度感測控制裝置，其中，每一該溫控單元的該控制模組依據該基準溫度及該目標溫度的差值輸出相關於溫度補償的該溫控訊號。
3. 如請求項1所述的溫度感測控制裝置，其中，該基準溫度感測單元與該等目標溫度感測器各自具有一電熱偶。
4. 如請求項1所述的溫度感測控制裝置，其中，該基準溫度感測單元包括一用來量測該基準溫度的基準溫度感測器，及一訊號連接於該基準溫度感測器的轉接板，每一該溫控單元還包括一供該控制模組設置且訊號連接該轉接板的溫控板，每一該控制模組透過對應的該溫控板及該轉接板共用該基準溫度訊號。
5. 如請求項4所述的溫度感測控制裝置，其中，該轉接板具有一訊號連接該基準溫度感測器的濾波模組、一訊號 連接該濾波模組的處理模組，及數個訊號連接該處理模組的放大模組，該等放大模組分別訊號連接該等溫控單元，該濾波模組接收該基準溫度感測器感測之訊號並將其去除雜訊，該處理模組將去除雜訊後之訊號輸出至該等放大模組，該等放大模組將訊號放大輸出為該基準溫度訊號。
6. 如請求項5所述的溫度感測控制裝置，其中，該濾波模組是低通濾波器。
7. 一種溫度控制系統，適用於安裝於一目標控溫裝置，該目標控溫裝置包含數個目標控溫區，及一恆溫區，該溫度控制系統包含：數個溫度調節裝置，分別對應該等目標控溫區設置，每一該溫度調節裝置依據所接收到的一溫控訊號調整對該目標控溫區所進行的溫度調節；及一如請求項1所述的溫度感測控制裝置，該基準溫度感測單元對應該恆溫區設置，並量測該恆溫區的溫度以作為該基準溫度，該等目標溫度感測器分別設置於該等溫度調節裝置以量測對應的該目標溫度，該等控制模組分別訊號連接於該等溫度調節裝置，以分別發送該溫控訊號至該等溫度調節裝置。
8. 如請求項7所述的溫度控制系統，其中，該等溫度調節裝置分別連接於該等目標控溫區，每一該溫度調節裝置包括一用來供一冷卻液通過且連接於對應的該目標控溫區的管道單元、一用來驅動該冷卻液在該管道單元內循 環移動的泵浦單元，一連接於該管道單元的散熱單元，及一連接於該散熱單元的風扇單元，每一該溫度調節裝置依據所接收到的該溫控訊號調整該泵浦單元及該風扇單元的轉速，該等目標溫度感測器分別設置於對應的該管道單元並量測對應的該冷卻液的溫度，並依據該冷卻液的溫度輸出該目標溫度訊號。
9. 如請求項7所述的溫度控制系統，其中，該基準溫度感測單元具有一用來量測該基準溫度的基準溫度感測器，及一訊號連接於該基準溫度感測器的轉接板，每一該溫控單元還具有一供該控制模組設置且訊號連接該轉接板的溫控板，每一該控制模組透過對應的該溫控板及該轉接板共用該基準溫度訊號，該轉接板具有一訊號連接該基準溫度感測器的濾波模組、一訊號連接該濾波模組的處理模組，及數個訊號連接該處理模組的放大模組，該等放大模組分別訊號連接該等溫控單元，該濾波模組接收該基準溫度感測器感測之訊號並將其去除雜訊，該處理模組將去除雜訊後之訊號輸出至該等放大模組，該等放大模組將訊號放大輸出為該基準溫度訊號。
10. 如請求項7所述的溫度控制系統，其中，每一該溫控單元的該控制模組依據該基準溫度及該目標溫度的差值輸出相關於溫度補償的該溫控訊號。

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