一種高精度溫度控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高精度溫度控制系統(tǒng)，包括有微處理器，微處理器內(nèi)設(shè)置有設(shè)定的溫度閾值，微處理器的信號輸出端連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路的信號輸出端分別驅(qū)動連接三路加熱片，三路加熱片上設(shè)有三路熱敏電阻，三路熱敏電阻的信號輸出端分別連接有一個信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路的信號輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路連接微處理器的信號輸入端，三路熱敏電阻分別檢測三路加熱片的溫度并輸出模擬電信號，三路模擬電信號分別經(jīng)過調(diào)理變?yōu)閿?shù)字信號后接入微處理器并跟微處理器內(nèi)設(shè)定的溫度閾值進行比較，從而控制三路加熱片的加熱狀態(tài)。本實用新型可進一步提高大氣顆粒物檢測精度。
【專利說明】一種高精度溫度控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及振蕩天平法大氣顆粒物在線自動監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種高精度溫度控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]振蕩天平法大氣顆粒物自動監(jiān)測儀利用物體的固有振動頻率與其質(zhì)量之間的關(guān)系來測量采樣顆粒物的質(zhì)量。振動系統(tǒng)由濾膜、空心錐形振蕩管和底座構(gòu)成。振蕩管包括其底座嵌在箱體中間，濾膜固定在振蕩管的頂部，采樣氣體通過箱帽中間的通孔到達濾膜，從振蕩管中流過。空氣中的顆粒物積累在濾膜上，改變振蕩系統(tǒng)的質(zhì)量，從而使整個振蕩系統(tǒng)的固有頻率發(fā)生變化。
[0003]由于振蕩管的振蕩頻率受溫度影響很大，因此箱體、箱帽和氣體的溫度要保證在恒溫環(huán)境，對溫度的控制精度要求高。當被控對象的溫度與環(huán)境溫度存在溫差時，會出現(xiàn)熱傳導(dǎo)；而且被控對象不同，其本身的熱慣性也不一樣，溫度控制參數(shù)也不一樣。因此沒有一套溫度控制系統(tǒng)通用所有的被控對象。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種精度高、穩(wěn)定性好的用于振蕩天平法大氣顆粒物自動監(jiān)測儀高精度溫度控制系統(tǒng)。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案:
[0006]一種高精度溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:包括有微處理器，微處理器內(nèi)設(shè)置有設(shè)定的溫度閾值，微處理器的信號輸出端連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路的信號輸出端分別驅(qū)動連接三路加熱片，三路加熱片上設(shè)有三路熱敏電阻，三路熱敏電阻的信號輸出端分別連接有一個信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路的信號輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路連接微處理器的信號輸入端，三路熱敏電阻分別檢測三路加熱片的溫度并輸出模擬電信號，三路模擬電信號分別經(jīng)過調(diào)理變?yōu)閿?shù)字信號后接入微處理器并跟微處理器內(nèi)設(shè)定的溫度閾值進行比較，從而控制三路加熱片的加熱狀態(tài)。
[0007]所述的一種高精度溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的三路熱敏電阻R (25°C)為100K, B (25O/50。0 為 4900。
[0008]所述的一種高精度溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號調(diào)理電路中包括有分壓電阻Rl，分壓電阻Rl采用高抗溫漂、高精度金屬膜電阻，阻值為59ΚΩ，精度為0.1%。
[0009]所述的一種高精度溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的三路加熱片的驅(qū)動電路中采用功率型MOSFET IRF640N。
[0010]所述的一種高精度溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的三路加熱片分別為24V，48W ；24V,20ff ;24V，25W。
[0011]箱體、箱帽和氣體的溫度經(jīng)過所述的三路熱敏電阻將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號，輸出至信號調(diào)理電路；經(jīng)過電阻分壓、濾波后的模擬信號再輸出至所述的A/D轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；數(shù)字信號傳到微處理器，微處理器輸出PWM信號至所述的驅(qū)動電路；驅(qū)動電路直接控制加熱片的工作狀態(tài)，決定其加熱功率；三路加熱片分別緊貼在箱體、箱帽和空氣采樣管上，對其進行加熱，保證溫度在恒溫狀態(tài)。
[0012]本實用新型采用的有益效果是:
[0013]本實用新型提供一種精度高、穩(wěn)定性好的用于振蕩天平法大氣顆粒物自動監(jiān)測儀的箱體、箱帽和氣體的溫度控制系統(tǒng)，可進一步提高大氣顆粒物檢測精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型示意圖。
[0015]圖2為本實用新型的測溫和信號調(diào)理電路圖。
[0016]圖3為本實用新型的加熱片驅(qū)動電路圖。
[0017]圖中所示:I三路熱敏電阻，2信號調(diào)理電路，3 A/D轉(zhuǎn)換電路，4微處理器，5驅(qū)動電路，6三路加熱片。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合圖1、圖2和圖3，對本實用新型做進一步的說明。
[0019]—種高精度溫度控制系統(tǒng)，包括有微處理器4,微處理器4內(nèi)設(shè)置有設(shè)定的溫度閾值，微處理器4的信號輸出端連接驅(qū)動電路5，驅(qū)動電路5的信號輸出端分別驅(qū)動連接三路加熱片6，三路加熱片6上設(shè)有三路熱敏電阻I，三路熱敏電阻I的信號輸出端分別連接有一個信號調(diào)理電路2，信號調(diào)理電路2的信號輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路3，A/D轉(zhuǎn)換電路3連接微處理器4的信號輸入端，三路熱敏電阻I分別檢測三路加熱片3的溫度并輸出模擬電信號，三路模擬電信號分別經(jīng)過調(diào)理變?yōu)閿?shù)字信號后接入微處理器4并跟微處理器4內(nèi)設(shè)定的溫度閾值進行比較，從而控制三路加熱片3的加熱狀態(tài)。
[0020]三路熱敏電阻I分別緊貼箱體、箱帽和氣體，將三者的溫度信號轉(zhuǎn)化為電信號；然后電信號經(jīng)過調(diào)理電路2的電阻分壓、RC濾波，消除干擾后，再通過A/D轉(zhuǎn)換電路3將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，輸入到微處理器4 ;在微處理器4中經(jīng)過控制算法輸出PWM信號至驅(qū)動電路5，控制加熱片6的工作狀態(tài)，改變其加熱功率；三路加熱片6分別緊貼在箱體、箱帽和空氣采樣管上，對其進行加熱，保證溫度在恒溫狀態(tài)。
[0021]熱敏電阻一端接地，另一端與分壓電阻Rl串聯(lián)，同時在熱敏電阻兩端并聯(lián)電容Cl濾波，通過電阻分壓，將熱敏電阻阻值轉(zhuǎn)化為電壓輸出。輸出電壓接入運放的正相輸入端，運放的反相輸入端直接與輸出端相連。運放輸出再經(jīng)過電阻R2和電容C2構(gòu)成的RC濾波后輸出至A/D轉(zhuǎn)換電路3。所述的熱敏電阻R (25°C)為100K，B (25°C/50°C )為4900。所述的分壓電阻Rl采用高抗溫漂、高精度金屬膜電阻，阻值為59ΚΩ，精度為0.1%。
[0022]微處理器輸出的PWM信號接光耦的一端，通過PWM信號的高低電平控制光耦的通斷。光耦發(fā)射極輸出與功率型MOSFET的柵極相連，同時經(jīng)過電阻R6與地相連，光耦集電極輸出經(jīng)過電阻R5與電源相連。MOSFET的漏極與加熱片一端相連，加熱片另一端與電源相連，MOSFET的源極直接接地。所述的MOSFET型號為IRF640N。當PWM信號為高電平時，光耦不通，MOSFET柵極為低電平，MOSFET關(guān)斷，加熱片不工作；當PWM信號為低電平時，光耦導(dǎo)通，MOSFET柵極為高電平，MOSFET通，加熱片工作。所述的三路加熱片分別為24V，48W ；O anry L t T ry i a r\ry L t T ry
【權(quán)利要求】
1.一種高精度溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:包括有微處理器，微處理器內(nèi)設(shè)置有設(shè)定的溫度閾值，微處理器的信號輸出端連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路的信號輸出端分別驅(qū)動連接三路加熱片，三路加熱片上設(shè)有三路熱敏電阻，三路熱敏電阻的信號輸出端分別連接有一個信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路的信號輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路連接微處理器的信號輸入端，三路熱敏電阻分別檢測三路加熱片的溫度并輸出模擬電信號，三路模擬電信號分別經(jīng)過調(diào)理變?yōu)閿?shù)字信號后接入微處理器并跟微處理器內(nèi)設(shè)定的溫度閾值進行比較，從而控制三路加熱片的加熱狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的三路熱敏電阻 R (25°C)為 100K，B (25°C/50°C)為 4900。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號調(diào)理電路中包括有分壓電阻Rl，分壓電阻Rl采用高抗溫漂、高精度金屬膜電阻，阻值為59ΚΩ，精度為0.1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的三路加熱片的驅(qū)動電路中采用功率型MOSFET IRF640N。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的三路加熱片分別為 24V,48ff ；24V,20ff ；24V,25ff0
【文檔編號】G05D23/24GK203733012SQ201420080176
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】張帥, 魯愛昕, 施奇兵, 高娜, 潘煥雙 申請人:安徽省安光環(huán)境光學工程技術(shù)研究中心有限公司