The invention provides a temperature control method based on passive variable thermal resistance. A semiconductor temperature difference module realizing passive variable thermal resistance is set between the temperature control object and the environment where the temperature control object is located. According to the collected temperature signal, according to the thermal resistance control protocol, the heat flow is changed to realize temperature control. The invention does not need energy consumption, has no intermediate adjusting link, improves response speed, and can improve temperature control precision by changing thermal resistance. For example, two-way active temperature control with semiconductor refrigeration can quickly achieve thermal balance and achieve high precision temperature control. The invention has the advantages of flexibility, convenience, low cost, effective improvement of temperature control accuracy, and can be widely used in high precision temperature control in different temperature regions.
【技术实现步骤摘要】
基于无源可变热阻的温度控制方法
本专利技术涉及一种基于无源可变热阻的温度控制方法,特别是一种基于半导体温差模块无源可变热阻的温度控制方法。
技术介绍
温度是最主要的被控参数,高精度的温度控制有了极其广泛的应用需求和前景。温度控制系统含有纯滞后环节,加热/制冷执行器有一定惰性,控温对象的不均匀性和热惯性,以及负荷变化和外界干扰,这都容易引起系统超调和振荡以及系统参数的变化,这种随机产生和不可准确预计的变化,无疑增加了高精度温度控制实现的难度。热阻(ThermalResistance)反映阻止热量传递的能力的综合参量。可以通过减小热阻以加强传热;通过增大热阻以抑制热量的传递。现有专利(CN201711169864,控温装置及控温方法)提出一种涉及热阻的控温装置和方法。至少存在如下技术缺陷:调节热阻并不是用于实时控温,只是利用热阻实现设定温度的制冷器的初始温度状态,将热阻调节应用于制冷器的不同温度状态,而实时控温依靠加热器的微调完成;具体控温路线中仅考虑了制冷机自身的温度波动的绝对温度状态,未考虑影响控温精度的热惯性、惰性以及温度变化率和变化趋势的必然因素;中间热阻件采用机械和热流体两种方式,可控性和响应能力极差,不能满足实时温控的技术要求,没有也不可能被设计为用于实时温度控制;需要一定的电力供应,耗费能源,产生额外干扰源;应用并局限于低温领域。现有专利(2018110473442,基于无源可变热阻的温度控制方法)提出一种涉及热阻的控温装置和方法。其在温控装置的加热执行器和制冷执行器与控温对象间设置可变热阻,可变热阻具有基础热阻,基础热阻的存在会降低加热执行器和 ...
【技术保护点】
1.一种基于无源可变热阻的温度控制方法,其特征在于,在控温对象(7)与控温对象所处环境(9)间设置半导体温差模块(3),所述半导体温差模块(3)串接可变电阻(4),所述可变电阻(4)连接所述温控装置(1)的控制器(5)并受所述控制器(5)的控制,温度传感器(6)实时采集所述控温对象(7)的温度以及所述控温对象所处环境(9)的温度,所述温控装置(1)根据采集得到的所述控温对象(7)的当前温度,采用已有温度控制算法进行控温,当所述控温对象(7)的设定温度与所述控温对象(7)的当前温度差别大于设定阈值时,调节所述可变电阻(4)的阻值为无限大,此时所述半导体温差模块(3)的热阻最大,当所述控温对象(7)的当前温度与所述控温对象(7)的设定温度差别小于设定阈值时,所述控制器(5)根据采集得到的所述控温对象(7)的当前温度以及所述控温对象所处环境(9)的温度,基于一定的热阻控制算法计算热阻的相应变化,输出热阻控制信号,驱动并调节所述可变电阻(4)阻值进而改变所述半导体温差模块(3)的热阻,改变所述控温对象(7)至所述控温对象所处环境(9)的热流,实现温度控制。
【技术特征摘要】
1.一种基于无源可变热阻的温度控制方法,其特征在于,在控温对象(7)与控温对象所处环境(9)间设置半导体温差模块(3),所述半导体温差模块(3)串接可变电阻(4),所述可变电阻(4)连接所述温控装置(1)的控制器(5)并受所述控制器(5)的控制,温度传感器(6)实时采集所述控温对象(7)的温度以及所述控温对象所处环境(9)的温度,所述温控装置(1)根据采集得到的所述控温对象(7)的当前温度,采用已有温度控制算法进行控温,当所述控温对象(7)的设定温度与所述控温对象(7)的当前温度差别大于设定阈值时,调节所述可变电阻(4)的阻值为无限大,此时所述半导体温差模块(3)的热阻最大,当所述控温对象(7)的当前温度与所述控温对象(7)的设定温度差别小于设定阈值时,所述控制器(5)根据采集得到的所述控温对象(7)的当前温度以及所述控温对象所处环境(9)的温度,基于一定的热阻控制算法计算热阻的相应变化,输出热阻控制信号,驱动并调节所述可变电阻(4)...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑艺华,李宁,其他发明人请求不公开姓名,
申请(专利权)人:青岛大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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