溫度控制器的製作方法

2023-10-24 13:57:12 1

專利名稱：溫度控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及溫度控制器，具體地說是應用於電熱毯溫度控制的溫度控制器。
背景技術：
溫度控制器是一種廣泛應用的控制儀器，目前有很多種用作溫度控制的儀器。這 類儀器比較多地採用熱敏電阻作傳感器，將一定的溫度轉換成一定的電壓或電流值，與一 設定的電壓或電流值比較，用比較的結果來控制加溫與否。例如專利名稱為溫度控制器，專利號為88209493. 9的專利公開了一種溫度控制 器，包括一個測溫電路、一個環境溫度補償電路、一個溫度預置電路、耦合到上述三個電路 的信號補償及比較電路、耦合到所述信號補償及比較電路的控制電路。所述測溫電路包括 一個將被測溫度與環境溫度的差值轉化成電信號的溫度傳感器和一個產生溫度電信號的 第一放大電路，所述環境溫度補償電路包括一個由普通電阻和熱電阻組成的分壓網絡，作 為環境溫度轉換器，還包括一個產生溫度補償電信號的第二放大電路；所述溫度預置電路 包括一個輸出電壓可調的產生溫度預置信號的分壓電路，所述信號補償及比較電路包括一 個加法器，所述控制電路包括一個繼電器。另外，所述信號補償及比較電路通過一個驅動電 路耦合到所述控制電路。該專利公開的溫度控制器，結構較複雜，不具備實現恆溫控制以及防止加熱體局 部高溫的功能。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，而提供可以方便地實 現恆溫控制以及防止加熱體局部高溫的溫度控制器。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為溫度控制器，包括用於輸入 交流電的第一電源輸入接口和第二電源輸入接口，以及主控制模塊，第一電源輸入接口和 第二電源輸入接口之間連接有溫度保險模塊和電源轉換模塊，主控制模塊的第一輸入端連 接電源轉換模塊，主控制模塊的第二輸入端通過電源檢測模塊連接第一電源輸入接口或者 第二電源輸入接口。為優化上述技術方案，採取的措施還包括在上述的第一電源輸入接口和第二電源輸入接口之間串聯由雙向晶閘管、第一電 阻和正溫度係數熱敏電阻組成的支路，主控制模塊的第一輸入端連接有檢測支路，該檢測 支路的另一端連接第一電阻與雙向晶閘管之間的接點；第一電源輸入接口或者第二電源輸 入接口串聯有接地的分壓支路，該分壓支路連接有檢測電源電壓的基準電壓支路，該基準 電壓支路連接主控制模塊的第二輸入端；所述主控制模塊內設置用於比較第一輸入端電壓 和第二輸入端電壓的比較器。上述的分壓支路由第一分壓電阻和第二分壓電阻組成，分壓支路一端連接第一電 源輸入接口或第二電源輸入接口，另一端接地；所述主控制模塊的第二輸入端與第一分壓電阻和第二分壓電阻之間接點相連接。上述的正溫度係數熱敏電阻外設有用於過溫保護的負溫度係數絕緣材料，該負溫 度係數絕緣材料與主控制模塊的第三輸入端相連接。上述的正溫度係數熱敏電阻為發熱線。上述的主控制模塊連接有用於檢測電熱體的電熱體溫度檢測模塊。上述的主控制模塊連接有定時設定模塊。上述的主控制模塊連接有溫度設定模塊。上述的主控制模塊連接有顯示模塊。與現有技術相比，本實用新型的溫度控制器，在第一電源輸入接口和第二電源輸 入接口之間連接有溫度保險模塊和電源轉換模塊。採用電流檢測的方法對進行溫度偵測， 利用正溫度係數熱敏電阻的特性，在輸出加熱過程中，隨著正溫度係數熱敏電阻的溫度升 高，正溫度係數熱敏電阻的電阻值也隨之升高，那麼輸出電流就會相反隨著降低。主控制模 塊預先將降低後的電流絕對值設定為用戶需要的溫度值，那麼在加熱控制過程中，只要主 控制模塊檢測到輸出電流達到預設電流值時就關閉輸出，說明溫度已經達到要求了，關閉 輸出後，正溫度係數熱敏電阻的溫度就會停止上升，並將溫度逐漸釋放出來，等待溫度降低 後，控制電路又將再次輸出加熱，如此循環控制達到恆溫的目的。並且，正溫度係數熱敏電 阻的中間絕緣層是呈負溫度係數的負溫度係數絕緣材料，在高溫時將導致負溫度係數絕緣 材料的絕緣阻抗降低，判斷電源在負溫度係數絕緣材料上的漏電流大小就可以判斷發熱體 是否出現高溫現象。

圖1是本實用新型的溫度控制器的模塊原理圖；圖2是圖1中的局部電路圖；圖3是圖1中的局部電路圖；圖4是圖1的第一種實施電路圖；圖5是圖1的第二種實施電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細描述。圖1至圖4所示為本實用新型的結構示意圖。如圖1所示的模塊原理圖，本實用新型的溫度控制器，包括主控制模塊U1，主控制 模塊連接有定時設定模塊、溫度設定模塊、顯示模塊用於輸入交流電的第一電源輸入接口 和第二電源輸入接口。主控制模塊Ul通過開關模塊連接有電熱體，並且主控制模塊Ul連 接有用於檢測電熱體的電熱體溫度檢測模塊。主控制模塊Ul為微型控制單元MCU。第一電 源輸入接口和第二電源輸入接口用於連接市電的零線和火線。本實用新型具有溫度控制功能，是在第一電源輸入接口和第二電源輸入接口之間 連接有溫度保險模塊和電源轉換模塊，主控制模塊Ul的第一輸入端P50連接電源轉換模 塊，主控制模塊Ul的第二輸入端P51通過電源檢測模塊連接第一電源輸入接口或者第二電 源輸入接口。[0026]溫度控制器是採用電流檢測的方法對進行溫度偵測，利用正溫度係數熱敏電阻的 特性，在輸出加熱過程中，隨著正溫度係數熱敏電阻的溫度升高，正溫度係數熱敏電阻的電 阻值也隨之升高，那麼輸出電流就會相反隨著降低。主控制模塊Ul預先將降低後的電流絕 對值設定為用戶需要的溫度值，那麼在加熱控制過程中，只要主控制模塊Ul檢測到輸出 電流達到預設電流值時就關閉輸出，說明溫度已經達到要求了，關閉輸出後，正溫度係數熱 敏電阻的溫度就會停止上升，並將溫度逐漸釋放出來，等待溫度降低後，控制電路又將再次 輸出加熱，如此循環控制達到恆溫的目的。本實用新型中，正溫度係數熱敏電阻主要採用 PTC發熱線，但並不局限於此。如圖2所示，在第一電源輸入接口和第二電源輸入接口之間串聯由雙向晶閘管 T1TRIAC、第一電阻FRl和PTC發熱線組成的支路，在第一電阻FRl的一端設置有取樣第一 電阻FRl電壓的檢測支路，該檢測支路連接主控制模塊Ul的第一輸入端P50。在檢測支路 上還可串聯有用於防止過流的第二電阻R16。第一電源輸入接口或者第二電源輸入接口串 聯有接地的分壓支路，該分壓支路連接有取樣基準電壓的基準電壓支路，該基準電壓支路 連接主控制模塊Ul的第二輸入端P51。所述主控制模塊Ul內設置用於比較第一輸入端P50 和第二輸入端P51電壓的比較器。分壓支路由第一分壓電阻R18和第二分壓電阻R20組成，分壓支路一端連接第一 電源輸入接口或第二電源輸入接口，另一端接地。所述主控制模塊Ul的第二輸入端P51與 第一分壓電阻和第二分壓電阻之間的接點相連接。電源經過PTC發熱線、雙向晶閘管Tl TRIAC和第一電阻FRl產生負載功率進行加 熱工作，在第一電阻FRl處產生電流分壓值由第二電阻R16提供給主控制模塊Ul內部以 檢測電壓大小。另外一路，電源經過第一分壓電阻R18和第二分壓電阻R20分壓產生的電 壓也提供給主控制模塊Ul內部檢測電壓，並將這個電壓作為基準電壓，第一電阻FRl處的 電壓作為比較電壓。在初始狀態下，比較電壓高於基準電壓，所以主控制模塊Ul持續加熱 PTC發熱線，當溫度達到後，第一電阻FRl處電壓小於等於基準電壓，說明溫度已經到，主控 制模塊Ul即停止可控矽開關，切斷負載電流，保證溫度恆定。當產品非正常使用時，會出現局部或者單點溫度過高，本實用新型的溫度控制器 具有防止發熱體局部高溫的功能。如圖3所示，在正溫度係數熱敏電阻外設有用於過溫保護的負溫度係數絕緣材料 NTC,該負溫度係數絕緣材料NTC與主控制模塊Ul的第三輸入端相連接。PTC發熱線的中間絕緣層是呈負溫度係數的負溫度係數絕緣材料NTC，在高溫時 將導致負溫度係數絕緣材料NTC的絕緣阻抗降低，判斷電源在負溫度係數絕緣材料NTC上 的漏電流大小就可以判斷發熱體是否出現高溫現象了。首先關可控矽，避免其他幹擾信號 或分流迴路影響檢查結果，其過程是電源端經過PTC發熱線、負溫度係數絕緣材料NTC、第 三電阻R22、第四電阻R21、第五電阻R19電阻和主控制模塊Ul的第三輸入端建立漏電流回 路，只要此漏電流在產生的電壓降足以達到主控制模塊Ul的高電平門檻電壓時，主控制模 塊Ul判斷已經為高電平了，即產品出現的局部高溫，將高溫標誌置1，退出檢查程序後，停 止加熱直到局部高溫點溫度將到安全範圍內才重新進行加熱，如此循環檢查控制達到過溫 保護目的。如圖4所示，為本實用新型的溫度控制器的第一種實施電路圖，圖5為溫度控制器的第二種實施電路圖。本實用新型的溫度控制器並不局限於圖4和圖5的電路圖實施方 式。 本實用新型的最佳實施例已闡明，由本領域普通技術人員做出的各種變化或改型 都不會脫離本實用新型的範圍。
權利要求1.溫度控制器，包括用於輸入交流電的第一電源輸入接口和第二電源輸入接口，以及 主控制模塊(Ul)，其特徵是所述的第一電源輸入接口和第二電源輸入接口之間連接有溫 度保險模塊和電源轉換模塊，主控制模塊(Ui)的第一輸入端連接電源轉換模塊，主控制模 塊(UI)的第二輸入端通過電源檢測模塊連接第一電源輸入接口或者第二電源輸入接口。
2.根據權利要求1所述的溫度控制器，其特徵是所述的第一電源輸入接口和第二電 源輸入接口之間串聯由雙向晶閘管(T1TRIAC)、第一電阻(FRl)和正溫度係數熱敏電阻組 成的支路，主控制模塊(Ul)的第一輸入端連接有檢測支路，該檢測支路的另一端連接第一 電阻(FRl)與雙向晶閘管(T1TRIAC)之間的接點；所述的第一電源輸入接口或者第二電源 輸入接口串聯有接地的分壓支路，該分壓支路連接有檢測電源電壓的基準電壓支路，該基 準電壓支路連接主控制模塊(Ul)的第二輸入端；所述主控制模塊(Ul)內設置用於比較第 一輸入端電壓和第二輸入端電壓的比較器。
3.根據權利要求2所述的溫度控制器，其特徵是所述的分壓支路由第一分壓電阻 (R18)和第二分壓電阻(R20)組成，分壓支路一端連接第一電源輸入接口或第二電源輸入 接口，另一端接地；所述主控制模塊(Ul)的第二輸入端與第一分壓電阻和第二分壓電阻之 間接點相連接。
4.根據權利要求3所述的溫度控制器，其特徵是所述的正溫度係數熱敏電阻外設有 用於過溫保護的負溫度係數絕緣材料(NTC)，該負溫度係數絕緣材料(NTC)與主控制模塊 (Ul)的第三輸入端相連接。
5.根據權利要求4所述的溫度控制器，其特徵是所述的正溫度係數熱敏電阻為PTC 發熱線。
6.根據權利要求1至5任一權利要求所述的溫度控制器，其特徵是所述的主控制模 塊(UI)連接有用於檢測電熱體的電熱體溫度檢測模塊。
7.根據權利要求6所述的溫度控制器，其特徵是所述的主控制模塊(Ul)連接有定時 設定模塊。
8.根據權利要求7所述的溫度控制器，其特徵是所述的主控制模塊(Ul)連接有溫度 設定模塊。
9.根據權利要求8所述的溫度控制器，其特徵是所述的主控制模塊(Ul)連接有顯示 模塊。
專利摘要本實用新型公開了溫度控制器，溫度控制器包括用於輸入交流電的第一電源輸入接口和第二電源輸入接口，以及主控制模塊，第一電源輸入接口和第二電源輸入接口之間連接有溫度保險模塊和電源轉換模塊，主控制模塊的第一輸入端連接電源轉換模塊，主控制模塊的第二輸入端通過電源檢測模塊連接第一電源輸入接口或者第二電源輸入接口。該溫度控制器可以方便地實現恆溫控制以及起到防止加熱體局部高溫的作用。
文檔編號G05D23/20GK201845243SQ20102019971
公開日2011年5月25日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者張華平, 施軍達 申請人:施軍達