一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表及方法
2023-09-22 12:06:40 4
專利名稱：一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表及方法
技術領域：
本發明涉及一種測溫儀表及方法，尤其是涉及一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性 的儀表及方法。
背景技術：
現行大多數電熨鬥的溫度範圍是由電熨鬥底板附近的溫控器來控制的，因而電熨 鬥工作時存在著周期性的溫度變化，以滿足熨燙不同織物的需求。電熨鬥在出廠之前必須 要進行電熨鬥底板溫度的測量校準。目前，生產線上使用的溫度儀表能夠顯示實時的溫度 數據，但沒有高低溫指示報警功能，只能靠工人時刻關注著儀表的數值變化來判斷溫度範 圍是否滿足規定的要求，存在著較大的誤差，準確性較低。
發明內容
為了提高電熨鬥溫控器的調溫準確性，克服現有的溫度表沒有高低溫指示報警功 能的不足，本發明的目的在於提供一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表及方法，該溫 度表不僅能測得實時的溫度數據，而且能夠指示電熨鬥調溫過程中每個周期的最高、最低 溫度並進行超標指示報警。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一、一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表包括熱電偶、信號放大及模數轉換集成電路、控制邏輯電路、解碼電路、驅動電路、 顯示電路、報警電路和按鍵；熱電偶接信號放大及模數轉換集成電路後與控制邏輯電路相 接，控制邏輯電路分別與解碼電路和驅動電路相接後，解碼電路和驅動電路分別與顯示電 路相接，報警電路和按鍵分別接控制邏輯電路。所述的熱電偶採用K型熱電偶；所述的信號放大及模數轉換集成電路採用集成了 熱電偶放大器、冷端補償、A/D轉換器及SPI串口的熱電偶放大器與數字轉換器MAX6675 ；所 述的控制邏輯電路、解碼電路和驅動電路，採用STC89C52型單片機和74LS154型解碼器組 成；所述的顯示電路，由12位0. 56"紅綠雙色數碼管分別組成三個顯示窗口，即最高溫度 顯示窗口、實時溫度顯示窗口以及最低溫度顯示窗口 ；所述的報警電路，採用三極體和蜂鳴 器組成；所述的按鍵，採用1位開關按鍵和4位輕觸按鍵組成。二、一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的方法，該方法的步驟如下a)熱點偶置於電熨鬥底板的中心位置；b)通過按鍵預設最高溫度標準Tsta _和最低溫度標準Tsta min ；c)信號放大及模數轉換集成電路將熱電偶輸入的模擬量電壓經過信號放大、冷端 補償、線性化、模數轉換，變成數字量，通過控制邏輯電路進行數據處理，計算出實時溫度值 Treal以及每個周期的最高溫度值Tmax和最低溫度值Tmin ；d)Tmax由最高溫度顯示窗口顯示，Treal由實時溫度顯示窗口顯示，Tmin由最低溫度 顯示窗口進行顯示；
e)當Tmax ( Tsta max時，最高溫度顯示窗口顯示綠色，否則顯示為紅色，蜂鳴器鳴叫 進行超標報警；當Tmin彡Tsta min時，最低溫度顯示窗口顯示綠色，否則顯示為紅色，蜂鳴器鳴 叫進行超標報警；僅當Tmax彡Tsta max和Tmin彡Tstajlin同時滿足要求時，實時溫度顯示窗口顯 示綠色，否則顯示為紅色。本發明具有的有益效果是本發明結構簡單，測量方便，顯示直觀，靈敏度高，在測試電熨鬥底板溫度時，不僅 能夠顯示實時溫度數據，還能夠顯示出周期性的最高溫度、最低溫度數據指標，通過雙色數 碼管，工人可直觀的區分出相應的溫度指標是否滿足要求，這樣不但保證了產品的準確性、 可靠性而且提高了生產效率。
圖1是本發明的電路連接框圖。圖2是本發明的面板布置圖。圖3是本發明的除顯示部分外的電路原理圖。圖4是本發明的最高溫度顯示的電路原理圖。圖5是本發明的實時溫度顯示的電路原理圖。圖6是本發明的最低溫度顯示的電路原理圖。圖中1.熱電偶，2.信號放大及模數轉換集成電路，3.控制邏輯電路，4.解碼電路， 5.驅動電路，6.顯示電路，7.報警電路，8.按鍵，9.最高溫度顯示窗口，10.實時溫度顯示 窗口，11.最低溫度顯示窗口，12.表殼。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。如圖1所示，本發明的電路連接由熱電偶1、信號放大及模數轉換集成電路2、控制 邏輯電路3、解碼電路4、驅動電路5、顯示電路6、報警電路7和按鍵8組成。熱電偶1接信 號放大及模數轉換集成電路2，信號放大及模數轉換集成電路2與控制邏輯電路3相接，控 制邏輯電路3與解碼電路4、驅動電路5、報警電路7相接，解碼電路4、驅動電路5與顯示電 路6相接，按鍵8接控制邏輯電路3。其中熱電偶1採用K型熱電偶；信號放大及模數轉換集成電路2採用集成了熱電 偶放大器、冷端補償、A/D轉換器及SPI串口的熱電偶放大器與數字轉換器MAX6675 ；控制邏 輯電路3、解碼電路4和驅動電路5採用STC89C52型單片機和74LS154型解碼器組成；顯 示電路6採用12位0.56"紅綠雙色數碼管分別組成三個顯示窗口，即最高溫度顯示窗口、 實時溫度顯示窗口以及最低溫度顯示窗口 ；報警電路7採用三極體和蜂鳴器組成，按鍵8採 用1位開關按鍵和4位輕觸按鍵組成。信號放大及模數轉換集成電路2將熱電偶1輸入的模擬量電壓經過信號放大、冷 端補償、線性化、模數轉換，變成數字量，通過控制邏輯電路3進行數據處理，並通過解碼電 路4和驅動電路5，將處理結果送顯示電路6上以數字的方式進行顯示。控制邏輯電路3還 能對按鍵8的鍵值進行判斷，來改變預設的溫度值。如圖2所示，本發明的面板由表殼12以及表殼上的顯示電路6和按鍵8組成。其中，顯示電路6由雙色數碼管組成三個顯示窗口，分別是最高溫度顯示窗口 9、實時溫度顯 示窗口 10以及最低溫度顯示窗口 11，所述的雙色數碼管採用0.56"紅綠雙色數碼管，便於 區分相應的溫度指標是否滿足標準；按鍵8由按鍵ST、K1、K2、K3、K4組成，其中，按鍵ST用 來控制對預設溫度的設置，按鍵K1、K2用來調節預設的最高溫度，按鍵K3、K4用來調節預設
的最低溫度，如果所測溫度超過預設的最高溫度或者低於預設的最低溫度，則進行超標報
m 目。如圖3、圖4、圖5、圖6所示，本發明的電路包括熱電偶放大器與數字轉換器 MAX6675、STC89C52型單片機、74LS154型解碼器、按鍵、蜂鳴器和數碼管顯示電路；K型熱電 偶的冷、熱端分別與MAX6675的T-、T+相連，MAX6675的輸出端與STC89C52相連，STC89C52 與74LS154的輸入端相連，74LS154的輸出端與最高溫度顯示電路和最低溫度顯示電路的 位碼相連，STC89C52的PO 口與實時溫度顯示電路的位碼相連，STC89C52的Pl 口與顯示電 路的段碼相連，按鍵和蜂鳴器與STC89C52相連。本發明的步驟如下a)熱點偶1置於電熨鬥底板的中心位置； b)通過按鍵8預設最高溫度標準Tsta _和最低溫度標準Tsta min ；c)信號放大及模數轉換集成電路2將熱電偶1輸入的模擬量電壓經過信號放大、 冷端補償、線性化、模數轉換，變成數字量，通過控制邏輯電路3進行數據處理，計算出實時 溫度值TMal以及每個周期的最高溫度值Tmax和最低溫度值Tmin ；d)Tmax由最高溫度顯示窗口 9顯示，IVeal由實時溫度顯示窗口 10顯示，Tmin由最低 溫度顯示窗口 11進行顯示；e)當Tmax ( Tsta max時，最高溫度顯示窗口 9顯示綠色，否則顯示為紅色，蜂鳴器鳴 叫進行超標報警；當Tmin彡Tstajlin時，最低溫度顯示窗口 11顯示綠色，否則顯示為紅色，蜂 鳴器鳴叫進行超標報警；僅當Tmax彡Tsta max和Tmin彡Tstajlin同時滿足要求時，實時溫度顯示 窗口 10顯示綠色，否則顯示為紅色。本發明可顯示溫度範圍0 999. 9°C，誤差在士 1°C以內。本發明的具體實施例將K型熱電偶粘於電熨鬥的底板中心位置，此時實時溫度顯示窗口顯示當前電熨 鬥的溫度為27. 3°C。按下開關ST，開始對最高溫度值和最低溫度值進行預設，此時，最高溫 度顯示窗口顯示200. 0°C，最低溫度顯示窗口顯示150. 0°C ；通過Kl、K2調整預設最高溫度 值，本例中預設最高溫度為180. 0°C ；通過K3、K4調整預設最低溫度值，本例中預設最低溫 度為120. O0C ；斷開開關ST，完成預設，此時最高溫度顯示窗口和最低溫度顯示窗口都顯示為 紅色的00. 0°C。接通電熨鬥電源，電熨鬥開始升溫，實時溫度顯示窗口顯示實時變化的溫度 數值，當上升到203. 5°C時開始降溫，此時，最高溫度因為超過了預設的最高溫度值，所以顯 示為紅色的203. 5°C，蜂鳴器鳴叫報警；當溫度下降到160. 0°C時電熨鬥又開始升溫，此時，最 低溫度因為沒有低於預設的最低溫度值，所以顯示為綠色的160. 0°C;第一個升降溫周期結束 後，最低溫度滿足要求但最高溫度不滿足要求，因此實時溫度顯示窗口呈紅色。在第二個溫 度周期中，最高溫度顯示為綠色的190. 5°C，最低溫度顯示為綠色的168. 0°C，因為最高溫度 和最低溫度均滿足要求，因此實時溫度顯示窗口呈綠色，認為此電熨鬥溫控器滿足溫度要求。 如果三個溫度周期後，實時溫度顯示窗口仍呈紅色，則認為電熨鬥溫控器不滿足要求。
權利要求
1.一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表，包括熱電偶(1)、信號放大及模數轉換 集成電路⑵、控制邏輯電路⑶、解碼電路⑷、驅動電路(5)、顯示電路(6)、報警電路(7) 和按鍵(8)；熱電偶(1)接信號放大及模數轉換集成電路(2)後與控制邏輯電路(3)相接， 控制邏輯電路⑶分別與解碼電路⑷和驅動電路(5)相接後，解碼電路⑷和驅動電路 (5)分別與顯示電路(6)相接，報警電路(7)和按鍵⑶分別接控制邏輯電路(3)。
2.根據權利要求1所述的一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表，其特徵在於所 述的熱電偶(1)採用K型熱電偶。
3.根據權利要求1所述的一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表，其特徵在於所 述的信號放大及模數轉換集成電路(2)採用熱電偶放大器與數字轉換器MAX6675。
4.根據權利要求1所述的一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表，其特徵在於所 述的控制邏輯電路(3)、解碼電路(4)和驅動電路(5)，採用STC89C52型單片機和74LS154 型解碼器組成。
5.根據權利要求1所述的一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表，其特徵在於所 述的顯示電路(6)，由12位0. 56〃紅綠雙色數碼管分別組成三個顯示窗口，即最高溫度顯 示窗口(9)、實時溫度顯示窗口(10)以及最低溫度顯示窗口(11)。
6.根據權利要求1所述的一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表，其特徵在於所 述的報警電路(7)，採用三極體和蜂鳴器組成。
7.根據權利要求1所述的一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表，其特徵在於所 述的按鍵(8)，採用1位開關按鍵和4位輕觸按鍵組成。
8.按權利要求1所述儀表的一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的方法，其特徵在於， 該方法的步驟如下a)熱點偶(1)置於電熨鬥底板的中心位置；b)通過按鍵(8)預設最高溫度標準Tstamax和最低溫度標準Tsta min ；c)信號放大及模數轉換集成電路(2)將熱電偶(1)輸入的模擬量電壓經過信號放大、 冷端補償、線性化、模數轉換，變成數字量，通過控制邏輯電路(3)進行數據處理，計算出實 時溫度值TMal以及每個周期的最高溫度值Tmax和最低溫度值Tmin ；d)Tmax由最高溫度顯示窗口(9)顯示，TMal由實時溫度顯示窗口(10)顯示，Tmin由最低 溫度顯示窗口(11)進行顯示；e)當TmaxSTsta max時，最高溫度顯示窗口(9)顯示綠色，否則顯示為紅色，蜂鳴器鳴叫 進行超標報警；當Tmin彡Tsta min時，最低溫度顯示窗口(11)顯示綠色，否則顯示為紅色，蜂 鳴器鳴叫進行超標報警；僅當tmax彡Tsta max和Tmin彡Tstajlin同時滿足要求時，實時溫度顯示 窗口(10)顯示綠色，否則顯示為紅色。
全文摘要
本發明公開了一種提高電熨鬥溫控器調溫準確性的儀表及方法。熱電偶接信號放大及模數轉換集成電路後與控制邏輯電路相接，控制邏輯電路分別與解碼電路和驅動電路相接，解碼電路和驅動電路分別與顯示電路相接，報警電路和按鍵分別接控制邏輯電路。顯示電路，由12位0.56″紅綠雙色數碼管組成最高溫度顯示窗口、實時溫度顯示窗口以及最低溫度顯示窗口三個顯示窗口。本發明結構簡單，測量方便，顯示直觀，靈敏度高，在測試電熨鬥底板溫度時，不僅能夠顯示實時溫度數據，還能夠顯示出周期性的最高溫度、最低溫度數據指標，通過雙色數碼管，工人可直觀的區分出相應的溫度指標是否滿足要求，這樣不但保證了產品的準確性、可靠性而且提高了生產效率。
文檔編號G01K7/04GK102004007SQ201010508818
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月15日
發明者孫堅, 易子豐, 王一, 鄭堅璐, 陳樂 申請人:中國計量學院