一種tec溫控器的製作方法
2023-05-14 03:19:41
專利名稱：一種tec溫控器的製作方法
技術領域：
一種TEC溫控器
技術領域：
本實用新型涉及一種雷射溫控技術領域，尤其是一種TEC溫控器。背景技術：
目前TEC溫控器已經廣泛應用於光電、航天、軍事、機電、醫療、汽車、通訊等領域， 特別是在雷射光源的雷射二極體上，因雷射二極體輸出特性對溫度非常敏感，而且體積小， 很多雷射二極體把TEC製冷片和溫度傳感器集成在一起，用戶對溫度傳感器的型號類型選擇也各不相同.而通常溫控器在採樣處理特性方面比較單一某一種溫度傳感器，滿足不了用戶對溫度傳感器的多種選擇。另外為了避免熱敏電阻外接的導線長而影響到高精度，常把溫控器都是安裝在就近的雷射二極體附近，並且對用戶對溫控器查看或修改相關參數也是十分的麻煩。
實用新型內容針對上述問題，本實用新型的目的在於提供一種可兼容多種溫度傳感器和能遠程遙控的TEC溫控器，同時提高檢測精度。為達到該目的，本實用新型提供一種TEC溫控器，與溫度傳感器連接，其包括一主控模塊；一模擬信號處理模塊連接所述的溫度傳感器和主控模塊，其包括運算放大器、AD 晶片，運算放大器對模擬量進行放大處理後，再通過所述的主控模塊控制其模擬選擇開關的通斷，把選擇後的模擬量輸入AD晶片進行處理；— TEC驅動模塊包括一 DA晶片和一集成電路，在所述主控模塊處理後的模擬量經DA晶片轉化後傳輸至一個集成電路來控制TEC的製冷或制熱；一串口模塊連接在該溫控器與用戶之間的；一電源轉化模塊把外部電流轉化為上述各模塊所需電流和電壓。其中，所述主控模塊包括一自帶的AD功能的單片機，用於識別用戶所接的溫度傳感器。其中，所述模擬信號處理模塊的AD晶片為帶Σ -Δ的高精度的AD晶片。其中，所述TEC驅動模塊中的集成電路具有雙極性輸出。其中，所述的電源轉化模塊為D⑶C電源轉化模塊。其中，該溫控器還包括一顯示模塊。其中，所述的顯示模塊包括輕觸開關和一個IXD模塊。本實用新型的有益效果是通過這種主控模塊單片機識別溫度傳感器，從而實現一種溫控器兼容多種溫度傳感器；模擬信號處理模塊的帶Σ-Δ的高精度的AD晶片和TEC 驅動模塊的高精度的DA晶片進行數模轉化，進一步提高TEC溫控器的溫控精度；同時通過串口模塊和顯示模塊，實現遠程遙控的功能。
下面參照附圖結合實施方式對本實用新型作進一步的描述。圖1為本實用新型實施例TEC溫控器的結構框圖；圖2為本實用新型實施例自動識別溫度傳感器及模擬選擇開關信號處理原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明及具體實施方式
對本實用新型進一步說明。如圖1所示，為本實用新型TEC溫控器的結構框圖，該TEC溫控器是一具有自動識別溫度傳感器且有遠程遙控功能的，與溫度傳感器和TEC連接其包括主控模塊21、模擬信號處理模塊11、TEC驅動模塊13、串口模塊12、電源轉化模塊41。主控模塊21，與溫度傳感器連接，在本實施例中，包括一自帶的AD功能的單片機。 經識別用戶當前所接的溫度傳感器後，經從模擬信號處理模塊11獲得相應的溫度值後，再讀入單片機中進行PID技術處理，然後把數字量傳輸給TEC驅動模塊13。在本實施例中， AD功能的單片機可識別是否接了溫度傳感器，或者溫度傳感器的類別。模擬信號處理模塊11，連接溫度傳感器和主控模塊21，其包括運算放大器、AD晶片。當溫度傳感器經主控模塊21的單片機AD識別後，由運算放大器的模擬調節電路把溫度傳感器進行模擬量處理，再通過主控模塊21的單片機來控制模擬選擇開關的通斷，再把相應的模擬量輸入到AD晶片進行AD數據轉化，最後把轉化的值讀入主控模塊21的單片機中進行數據處理。在本實施例中，AD晶片為帶Σ -Δ的高精度的AD晶片。TEC驅動模塊13，包括一 DA晶片和一集成電路，數字量經過高精度的DA晶片進行 D/A轉化，再把處理後的模擬量給集成電路來控制TEC的製冷或制熱，與溫度傳感器所組成的模擬信號處理模塊形成一個閉環控制系統。在本實施例中，TEC驅動模塊中的集成電路為一個具有雙極性輸出，以實現控制TEC的製冷或制熱的雙重功能。串口模塊12，與PC機或其它設備的通過一個串口集成電路由某一種固定的協議與用戶接口 50連通，把一些相關的數據信息與用戶進行通信，實現遠程監控的作用。在本實施例中，該串口集成電路為一個RS232串口集成電路。電源轉化模塊41，把外部電流轉化為其他模塊所需電流和電壓。在本實施例中，電源轉化模塊41為DCDC電源轉化模塊，即把外部提供的直流轉化為其他模塊中用到的不同直流電壓的電源模塊。同時採用數位訊號地與模擬信號地完全隔離。該TEC溫控器還包括顯示模塊31，該模塊包括輕觸開關和一個IXD模塊。如圖1所示，本TEC溫控器分別與溫度傳感器和TEC連接，首先溫度傳感器經主控模塊21的單片機AD識別，由運算放大器的模擬調節電路把溫度傳感器進行模擬量處理，再通過主控模塊21的單片機來控制模擬選擇開關的通斷，再把相應的模擬量輸入到帶 Σ -Δ的高精度的AD晶片進行AD數據轉化，主控模塊21的單片機從高精度的AD晶片讀取溫度值，把得到的溫度值經過PID技術處理後，把數字量輸給TEC驅動模塊。數字量經過 TEC驅動模塊13的高精度的DA晶片進行D/A轉化，再把處理後的模擬量給集成電路來控制 TEC的製冷或制熱，與溫度傳感器所組成的模擬信號處理模塊形成一個閉環控制系統。由於經過高精度的數模轉化，該TEC溫控器的溫控精度高達0. ore。同時，串口模塊12通過一個RS232串口 IC由某一種協議把一些相關的數據信息與用戶接口 50連接進行通信，實現遠程監控的作用。而整個溫控器的動力由電源轉化模塊 41把外部提供的直流轉化為其他模塊中用到的不同直流電壓的電源模塊。圖2是本實用新型的自動識別溫度傳感器及模擬選擇開關信號處理原理圖，UU U2為儀表放大器，U3為模擬選擇開關，U4為帶Σ -Δ的高精度AD晶片，TO為具有AD功能的單片機。Rl R6為高精密電阻，R7、R8為普通的電阻，Si、S2為恆流源晶片，RX1、RX2為用戶的溫度傳感器(其中RXl為熱電阻、RX2為為熱敏電阻)。其工作原理是根據熱電阻和熱敏電阻的特性和原理圖所知，RXl分壓的電壓很低， 一般是小於IOOmV,而RX2的壓差是由恆流源S2產生的電壓，所產生的電壓值一般是大於 IV小於溫控器的內部工作電壓，若溫度傳感器RX1、RX2都沒有接，根據圖2可知，它們的電壓是溫控器的內部工作電壓，所以只要通過單片機A/D檢測到的模擬量就能判斷當前是否接了溫度傳感器，或者是接的是熱敏電阻還是熱電阻的溫度傳感器。同時把採集的模擬量再經過Ul或U2的儀表放大器調理電路處理後，由單片機U5去控制模擬選擇開關U3的通斷，再把處理後的模擬量輸入給帶Σ -Δ高精度的AD晶片進行模數轉化，然後把轉化後的數字量讀入單片機中進行相應的處理。通過這種主控模塊21單片機識別溫度傳感器，從而實現一種溫控器兼容多種溫度傳感器；模擬信號處理模塊11的帶Σ - Δ的高精度的AD晶片和TEC驅動模塊13的高精度的DA晶片進行數模轉化，進一步提高TEC溫控器的溫控精度；同時通過串口模塊12和顯示模塊31，實現遠程遙控的功能。以上僅為本實用新型較佳實施例，但其並不限制本實用新型的實施範圍，即不偏離本實用新型的權利要求所作的等同變化與修飾，仍應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種TEC溫控器，與溫度傳感器連接，其特徵在於其包括一主控模塊；一模擬信號處理模塊連接所述的溫度傳感器和主控模塊，其包括運算放大器、AD晶片，運算放大器對模擬量進行放大處理後，再通過所述的主控模塊控制其模擬選擇開關的通斷，把選擇後的模擬量輸入AD晶片進行處理；一 TEC驅動模塊包括一 DA晶片和一集成電路，在所述主控模塊處理後的模擬量經DA 晶片轉化後傳輸至一個集成電路來控制TEC的製冷或制熱；一串口模塊連接在該溫控器與用戶之間的；一電源轉化模塊把外部電流轉化為上述各模塊所需電流和電壓。
2.根據權利要求1所述的TEC溫控器，其特徵在於所述主控模塊包括一自帶的AD功能的單片機，用於識別用戶所接的溫度傳感器。
3.根據權利要求1所述的TEC溫控器，其特徵在於所述模擬信號處理模塊的AD晶片為帶Σ -Δ的高精度的AD晶片。
4.根據權利要求1所述的TEC溫控器，其特徵在於所述TEC驅動模塊中的集成電路具有雙極性輸出。
5.根據權利要求1所述的TEC溫控器，其特徵在於所述的電源轉化模塊為DCDC電源轉化模塊。
6.根據權利要求1所述的TEC溫控器，其特徵在於該溫控器還包括一顯示模塊。
7.根據權利要求6所述的TEC溫控器，其特徵在於所述的顯示模塊包括輕觸開關和一個LCD模塊。
專利摘要本實用新型提供了一種TEC溫控器，與溫度傳感器連接，其包括主控模塊；模擬信號處理模塊連接於所述溫度傳感器和主控模塊之間，其包括運算放大器、AD晶片，對模擬量進行放大處理後，再通過所述主控模塊控制其模擬選擇開關的通斷，把選擇後的模擬量輸入AD晶片進行處理；TEC驅動模塊包括一DA晶片和一集成電路，在所述主控模塊處理後的模擬量經DA晶片轉化後傳輸至一個集成電路來控制TEC的製冷或制熱；串口模塊連接在該溫控器與用戶之間的；電源轉化模塊把外部電流轉化為上述各模塊所需電流和電壓。本實用新型的有益效果是通過主控模塊單片機識別溫度傳感器從而實現一種溫控器兼容多種溫度傳感器；串口模塊和顯示模塊達到遠程控制的目的。
文檔編號G05D23/20GK202133917SQ20112005045
公開日2012年2月1日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者眭肇鵬, 趙恆 , 鍾木榮, 高雲峰 申請人:深圳市大族雷射科技股份有限公司