The invention discloses a variable power temperature control system and a control method for a fluid ejector valve, which comprises a temperature sensor, a single-chip microcomputer, a temperature display module, a PWM wave processing module and a heating device, and the heated object is the main body of the dispensing valve. The temperature sensor for real-time temperature detection of the fluid chamber; used for temperature data processing chip temperature sensor, and compared with the set temperature, processing by the PID output frequency, PWM wave emptiescompared adjustable; PWM waveform processing module is used for the low voltage output amplifier high voltage applied to the heating device. The invention has the advantages of simple structure and convenient operation, and automatically adjusts the duty cycle of the output PWM according to the current temperature of the glue cavity, and changes the power of the heating device, so that the temperature control is precise.
【技术实现步骤摘要】
一种用于流体喷射阀的变功率温控系统及控制方法
本专利技术属于电气控制
,涉及到变功率高精度温度控制。
技术介绍
在微电子封装技术中,流体喷射技术是必不可少的,在喷射式点胶技术中,温度是影响点胶质量的一个重要因素。胶液本身粘度会随着温度的增加而迅速减小;点胶过程中,胶液温度的稳定性也会影响点胶阀的喷射性能,胶滴的一致性等,因此,保持胶液腔温度稳定非常重要。对物体进行温度控制是把电能转化为热能,利用反馈进行物体恒温控制的一般模式是:检测物体当前温度,与设定温度进行比较,通过特定算法控制继电器的通断,进而控制物体加热与否。目前常用PID算法控制继电器的通断,如果加热装置加热功率较大,或物体体积,比热容较小,当物体当前温度接近设定温度时,即使加热装置在继电器一个通断周期加热也会导致物体温度在一定范围内波动,因此,对于高精度的恒温控制,简单的PID控制继电器通断,恒定功率加热方式难以满足要求。本专利设计了一种用于流体喷射阀的变功率温控系统,采用高频PWM波(例如1KHz)输出控制,通过PID算法得到PWM的占空比,使加热装置功率是渐变的,有利于流体腔温度稳定。其中,驱动电路包含两种实现方式:其一,调占空比:将单片机的低压PWM波通过比较器输出稳定的PWM波,经过场效应管开关电路控制加热装置负载电路的通断;其二,调电压:将低压PWM波进行RC滤波,或者其他方式转变为低压模拟信号,然后通过放大器放大为高压模拟电压,施加于加热装置。
技术实现思路
本专利技术针对上述恒定功率加热难以满足流体腔温度稳定的问题,提供了一种基于PWM输出的变功率温控方法。本专利技术的技术方案如 ...
【技术保护点】
一种用于流体喷射阀变功率温控系统,其特征在于,系统组成包括:流体喷射阀:包括点胶阀主体1、流体腔2、温度传感器装置3和加热装置4,流体腔2、温度传感器装置3和加热装置4集成一体位于喷射阀主体1下方,可以从喷射阀主体1拆卸或固定,该喷射阀可以实现流体喷射;温度检测电路:包括温度传感器及其驱动电路,该温度传感器端口与单片机电路端口连接,可以实现将温度电路的温度数据传送给单片机电路;单片机电路:包括单片机、晶振电路和复位电路,该单片机电路接收温度检测电路传送的实时温度数据,与设定的温度值比较,经PID处理,输出一定频率、占空比可调的PWM波,经驱动电路对该PWM波放大,经驱动电路放大的电压驱动加热装置加热,温度传感器将加热的实时温度数据传到单片机电路,完成单片机反馈控制的一个循环,实现流体喷射阀变功率温度控制;温度显示电路:包括LCD显示屏及其驱动电路,用于将温度数据显示在显示屏上;USB供电与通信电路:包括USB接口、电源开关BOTTON、电平转换芯片CH340、AMS,用于流体喷射阀变功率温控系统的供电以及控制程序的烧录、通信;驱动电路:通过该驱动电路,将单片机输出的频率一定、占空比可调 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于流体喷射阀变功率温控系统,其特征在于,系统组成包括:流体喷射阀:包括点胶阀主体1、流体腔2、温度传感器装置3和加热装置4,流体腔2、温度传感器装置3和加热装置4集成一体位于喷射阀主体1下方,可以从喷射阀主体1拆卸或固定,该喷射阀可以实现流体喷射;温度检测电路:包括温度传感器及其驱动电路,该温度传感器端口与单片机电路端口连接,可以实现将温度电路的温度数据传送给单片机电路;单片机电路:包括单片机、晶振电路和复位电路,该单片机电路接收温度检测电路传送的实时温度数据,与设定的温度值比较,经PID处理,输出一定频率、占空比可调的PWM波,经驱动电路对该PWM波放大,经驱动电路放大的电压驱动加热装置加热,温度传感器将加热的实时温度数据传到单片机电路,完成单片机反馈控制的一个循环,实现流体喷射阀变功率温度控制;温度显示电路:包括LCD显示屏及其驱动电路,用于将温度数据显示在显示屏上;USB供电与通信电路:包括USB接口、电源开关BOTTON、电平转换芯片CH340、AMS,用于流体喷射阀变功率温控系统的供电以及控制程序的烧录、通信;驱动电路:通过该驱动电路,将单片机输出的频率一定、占空比可调的PWM波,输出为稳定的、放大的PWM波或连续的模拟电信号,将输出的该电压施加于加热装置加热,实现加热装置稳定的、功率可控的加热。2.根据权利要求1所述一种用于流体喷射阀变功率温控系统,其特征在于,所述温度检测电路的结构为:温度传感器型号为DS1820,该温度传感器传递的数据长度为两字节16位,其连接方式为:该温度传感器的管脚1接该温度检测电路的地、管脚2与单片机PA0端口连接、管脚3与管脚2串联的电阻R19先并联,将该并联点分为两个支路,一个支路连接到VCC3.3电源端,另一个支路串联电容C20再接该电路的地。3.根据权利要求1所述一种用于流体喷射阀变功率温控系统,其特征在于,所述单片机电路结构为:单片机型号为STM32F103RCT6,单片机的PA11端口外接驱动电路,该单片机PA11端口输出一定频率、占空比可调的PWM波,该PWM波的频率可以为1KHZ。4.根据权利要求1所述一种用于流体喷射阀变功率温控系统,其特征在于,所述温度显示电路的结构为:显示屏为2.8寸TFTLCD,该显示屏包含16个数据端口、复位端口、背光调节端口、接电源端口、控制端口以及片选端口等。5.根据权利要求1所述一种用于流体喷射阀变功率温控系统,其特征在于,所述USB供电与通信电路结构为:USB接口的D+、D-端口连接到CH340芯片的端口5和6;CH340芯片的输出端口TXD、RXD与单片机的端口PA9、PA10连接,端口1、16分别接地和电源VCC5...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓圭玲,杨志翔,周灿,沈倩,冯志逸,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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