一种TEC温控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种TEC温控装置，属于温控技术领域，包括温度采集电路、微处理器、全桥电路以及整流滤波电路；温度采集电路输出端与微处理器输入端连接；微处理器输出端与全桥电路输入端连接，全桥电路输出端与整流滤波电路连接，整流滤波电路输出端连接TEC制冷片。本实用新型专利技术基于精确温度采集、PWM原理和位置式PID控制，使装置温控精度和温度均匀性均能达到0.01℃，可适用于对控温精度要求高的场合。

A TEC Temperature Control Device

【技术实现步骤摘要】
一种TEC温控装置
本技术涉及温控
，特别涉及一种TEC温控装置。
技术介绍
传统的TEC温控装置即半导体制冷片控制器采用液晶数码显示组合按键的方式，或者通过计算机下发及上传数据的方式实现人机交互，参数设置和显示内容单一，携带计算机操作不便等缺点。而且，TEC驱动电路一般采用专用的PWM驱动方式的TEC驱动芯片或者分立元件硬件电路，TEC驱动芯片价格高昂，分立元件硬件电路复杂且可靠性低；TEC温控装置的主控芯片采用单片机，工作频率低、资源单一且不易扩展；温度获取采用工业级NTC热敏电阻，采集精度不足。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种TEC温控装置，以实现TEC温控装置的温度的精确采集。为实现以上目的，本技术采用一种TEC温控装置，包括温度采集电路、微处理器、全桥电路以及整流滤波电路；温度采集电路输出端与微处理器输入端连接；微处理器输出端与全桥电路输入端连接，全桥电路输出端与整流滤波电路连接，整流滤波电路输出端连接TEC制冷片。进一步地，所述温度采集电路包括四通道运算放大器OPA4340和温度传感器，四通道运算放大器OPA4340包括运算放大器U10A、运算放大器U10B、运算放大器U10C和运算放大器U10D，所述温度传感器采用三线制PT100；U10C的正向输入端与参考基准源连接，输出端经分压电阻连接到U10A正向输入端，U10A输出端与PT100连接为PT100提供激励源；三线制PT100输出端分别连接U10D的正向输入端和U10B的正向输入端，U10D的输出端连接U10B的反向输入端，与为其提供校正信号，U10B的输出端连接所述微处理器。进一步地，在所述温度采集电路和所述微处理器之间还设置有差分放大电路，该差分放大电路包括所述U10B、电阻R33、R40、R41、R49、R50和电容C59、C61；电阻R33一端接在所述U10A输出端，电阻R33另一端接电阻R40，电阻R40两端依次并联电阻R41和电容C59，电容C59一端接所述U10B的正向输入端；电阻R49一端接所述U10D的输出端，电阻R49另一端接所述U10B的反向输入端，电阻R50和电容C61并联，且并联后两端分别接入电阻R49另一端和所述U10B的输出端。进一步地，所述全桥电路包括H桥上半桥驱动电路、H桥下半桥驱动电路、H桥上半桥功率驱动管和H桥下半桥功率驱动管；H桥上半桥驱动电路和H桥下半桥驱动电路的输入端均与所述微处理器输出端连接，H桥上半桥驱动电路的输出端与H桥上半桥功率驱动管连接，H桥下半桥驱动电路的输出端与H桥下半桥功率驱动管连接。进一步地，所述H桥上半桥功率驱动管还连接有过流检测电路。进一步地，所述整流滤波电路包括H桥上半桥LC滤波电路和H桥下半桥LC滤波电路；H桥上半桥LC滤波电路输入端与所述H桥上半桥功率驱动管输出端连接；H桥下半桥LC滤波电路与所述H桥下半桥功率驱动管输出端连接。进一步地，所述微处理器输出端还经通讯电路连接一显示输入设备。进一步地，所述显示输入设备为电阻式触摸屏。与现有技术相比，本技术存在以下技术效果：本技术采用H桥驱动芯片构建全桥电路，解决死区由单片机设置的问题；温度采集电路采用恒压源经过运算放大器形成恒流激励源加载到温度传感器；采用全桥平衡电路，获取温度变化的差分电压信号，经过整流滤波电路进行放大，解决精确温度的采集的问题。附图说明下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述：图1是一种IEC温控装置的结构示意图；图2是温度采集电路结构示意图；图3是三线制PT100电路连接拓扑图；图4是电压校正电路图；图5是电压基准源电路拓扑图；图6是全桥电路和滤波电路连接示意图；图7是全桥电路和滤波电路拓扑图；图8是RS232通讯电路拓扑图；图9是STM32F103ZET6芯片结构图。具体实施方式为了更进一步说明本技术的特征，请参阅以下有关本技术的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本技术的保护范围加以限制。参阅图1所示，本实施例公开了一种TEC温控装置，包括：温度采集电路10、微处理器30、全桥电路40以及整流滤波电路50；温度采集电路10输出端与微处理器30输入端连接；微处理器30输出端与全桥电路40输入端连接，全桥电路40输出端与整流滤波电路50连接，整流滤波电路50输出端连接TEC制冷片60。本实施例中温度采集电路10用于实时监测被测物体温度，输入至微处理器30，微处理器30输出相应的电压信号至全桥电路40，全桥电路40获取温度变化的电压信号，经过整流滤波电路50进行放大，解决精确温度的采集的问题。进一步地，参阅图2至图3所示，所述温度采集电路包括电阻温度探测器、电阻R45、电阻R46和电阻R39；所述电阻温度探测器RTD采用补偿三线制PT100，与四通道运算放大器OPA4340连接，四通道运算放大器OPA4340包括运算放大器U10A、运算放大器U10B、运算放大器U10C和运算放大器U10D；U10C的正向输入端与参考基准源连接，输出端经分压电阻连接到U10A正向输入端，U10A输出端与PT100连接为PT100提供激励源；三线制PT100输出端分别连接U10D的正向输入端和U10B的正向输入端，U10D的输出端连接U10B的反向输入端，与为其提供校正信号，U10B的输出端连接所述微处理器。其中：参考基准源产生的直流2.5V的基准电压输入到运算放大器的四分之一U10C正向端，由U10C缓冲后，经过电阻网络分压，其输出连接输入到U10A，U10A的输出级连接到PT100的信号线1，为PT100提供激励电流；运算放大器U10D作为信号校正电路，为三线制PT100提供校正信号，可补偿PT100公共端的两根引线(信号线1和信号线2之间)电阻产生的误差。激励电流在PT100产生电压，由放大器四分之一U10B将电压变化放大46倍，产生3.2V的电压范围。U10B的输出端连接到微处理器的模拟信号输入端。电压基准源MA6126产生2.5V电压基准源，经过U10C运算放大器做跟随缓冲后，输出连接到R31和R39组成的电阻网络。输出恒压源U10A和电阻R45和R46输出恒流信号至PT100信号线1。PT100信号线2连接到U10D正相输入端，经过R49做补偿，输出到U10B的反向输入端，PT100信号线1输出连接到R33，R40，R41和C59信号调理和滤波后输入到U10B正相输入端。具体地，在温度采集电路中：电阻温度探测器的第一输入引脚与所述U10A的输出端连接；电阻温度探测器的第二输入引脚依次连接电阻R45和电阻R46的一端，电阻R45和电阻R46并联连接，电阻R46的一端接所述U10A的反向输入端，电阻R45的另一端和电阻R46的另一端连接后接入电阻R39一端，电阻R39另一端接所述U10A的正向输入端；电阻温度探测器的第三输入引脚与所述U10D的正向输入端连接。进一步地，参阅图4至图5所示，运算放大器的四分之一U10C作为恒压源电路，其正向输入端接电压基准源电路，电压基准源电路包括电压基准源MAX6126，电压基准源MAX6126的引脚1和引脚7之间依次串联电容C65和电容C68，引脚2串联电容C66后接地，引脚3和引脚4均接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TEC温控装置，其特征在于，包括温度采集电路、微处理器、全桥电路以及整流滤波电路；温度采集电路输出端与微处理器输入端连接；微处理器输出端与全桥电路输入端连接，全桥电路输出端与整流滤波电路连接，整流滤波电路输出端连接TEC制冷片。

【技术特征摘要】
1.一种TEC温控装置，其特征在于，包括温度采集电路、微处理器、全桥电路以及整流滤波电路；温度采集电路输出端与微处理器输入端连接；微处理器输出端与全桥电路输入端连接，全桥电路输出端与整流滤波电路连接，整流滤波电路输出端连接TEC制冷片。2.如权利要求1所述的TEC温控装置，其特征在于，所述温度采集电路包括四通道运算放大器OPA4340和温度传感器，四通道运算放大器OPA4340包括运算放大器U10A、运算放大器U10B、运算放大器U10C和运算放大器U10D，所述温度传感器采用三线制PT100；U10C的正向输入端与参考基准源连接，输出端经分压电阻连接到U10A正向输入端，U10A输出端与PT100连接为PT100提供激励源；三线制PT100输出端分别连接U10D的正向输入端和U10B的正向输入端，U10D的输出端连接U10B的反向输入端，与为其提供校正信号，U10B的输出端连接所述微处理器。3.如权利要求2所述的TEC温控装置，其特征在于，在所述温度采集电路和所述微处理器之间还设置有差分放大电路，该差分放大电路包括所述U10B、电阻R33、R40、R41、R49、R50和电容C59、C61；电阻R33一端接在所述U10A输出端，电阻R33另一端接电阻R40，电阻R40两端依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘吉名，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十六研究所，
类型：新型
国别省市：安徽,34