用于电学检测系统的PWM式温度控制器技术方案

本实用新型专利技术属于温度控制技术领域，特指一种用于电学检测系统的PWM式温度控制器。主要由探测器、铝块、热敏电阻、珀尔贴、密封罩、散热器和控制电路组成，探测器的上端固定密封在密封罩中，探测器的下端面与铝块的上端面固定贴合在一起，热敏电阻固定安装在铝块上，铝块的下端面与珀尔贴固定贴合在一起，珀尔贴与散热器电连接，控制电路分别与热敏电阻和珀尔贴电连接，控制电路用于接收热敏电阻感知的温度，控制电路通过比较目标物电压值和设定电压值并根据比较结果控制珀尔贴的温度变化。本实用新型专利技术能达到在温度检测和电压检测方面更加优化的目的。

PWM Temperature Controller for Electrical Detection System

【技术实现步骤摘要】
用于电学检测系统的PWM式温度控制器
本技术属于温度控制
，特指一种用于电学检测系统的PWM式温度控制器。
技术介绍
本申请的技术人在ZL2013106005860中提出了一种用于电学检测系统的PWM式温度控制器，该控制器应用于粮食中脂肪、蛋白质等含量的检测仪器时，运行良好。市场对粮食的质量要求越来越高，对粮食成分检测的精确度有了更高的要求。PWM式温度控制器是粮食成分检测中较为关键的一个部件。现有的用于电学检测系统的PWM式温度控制器必须在温度检测精确度方面进行进一步的研发。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种在温度检测和电压检测方面更加优化的，用于电学检测系统的PWM式温度控制器。本技术的目的是这样实现的：用于电学检测系统的PWM式温度控制器，主要由探测器、铝块、热敏电阻、珀尔贴、密封罩、散热器和控制电路组成，探测器的上端固定密封在密封罩中，探测器的下端面与铝块的上端面固定贴合在一起，热敏电阻固定安装在铝块上，铝块的下端面与珀尔贴固定贴合在一起，珀尔贴与散热器电连接，控制电路分别与热敏电阻和珀尔贴电连接，控制电路用于接收热敏电阻感知的温度，控制电路通过比较目标物电压值和设定电压值并根据比较结果控制珀尔贴的温度变化，所述控制电路的具体电路是：热敏电阻NTC1一端接电源Vcc，一端与固定电阻R1串联，固定电阻R1的另一端接地；限流电阻R2的一端连接在热敏电阻NTC1和固定电阻R1之间，另一端与三极管Q1和Q2连接，该限流电阻R2的另一端的电压是Ua，Ua也是Q1和Q2的输入电压；三极管Q1和Q2的基极均与主IC的I/O选择口连接，当“I/O选择口”的输出为高电平时，Q1导通，Q2关闭，当“I/O选择口”为低电平时，Q2导通，Q1关闭；三极管Q2的输出端直接连接到主IC的I/OAD口，输出电压为Un,所述三极管Q1的输出端输出电压为Ui，与放大单元连接，放大单元包括运算放大器LM358A、电阻R4和R3，该放电单元的放大倍数是(1+R4/R3)；该放大单元通过二极管D2与主IC的I/OAD口连接，其输出电压是Uf。所述二极管D1设置在I/OAD口和电源Vcc之间。所述主IC的I/OAD口与PID补偿网络电连接，PID补偿网络与H桥电路电连接，H桥电路与珀尔贴电连接。所述探测器具体采用G9203-256S型号。所述密封罩内充满惰性气体或者抽真空。本技术相比现有技术突出且有益的技术效果是：1.本技术的用于电学检测系统的PWM式温度控制器，可以控制温度稳定在-20～+60度，稳定性可达到±0.005，具有小型化、经济化的优势，且制冷精度完全可以达到降噪测量的要求。在热敏电阻的阻值变化不明显时，即当电压检测单元检测到电压变动幅度低于预定阈值时，使放大单元导通，从而提高了在热敏电阻的阻值变化不明显时的检测精度，使得检测精度更均匀。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的温度控制的原理图；图3是本技术的温度检测电路的电路图。具体实施方式下面以具体实施例对本技术做进一步描述。如图1-3所示,用于电学检测系统的PWM式温度控制器，主要由探测器1、铝块2、热敏电阻3、珀尔贴4、密封罩5、散热器6和控制电路7组成，探测器1的上端固定密封在密封罩5中，探测器1的下端面与铝块2的上端面固定贴合在一起，热敏电阻3固定安装在铝块2上，铝块2的下端面与珀尔贴4固定贴合在一起，珀尔贴4与散热器6电连接，控制电路7分别与热敏电阻3和珀尔贴4电连接，控制电路7用于接收热敏电阻3感知的温度，控制电路7通过比较目标物电压值和设定电压值并根据比较结果控制珀尔贴4的温度变化。控制电路7的具体电路是：热敏电阻NTC1一端接电源Vcc，一端与固定电阻R1串联，固定电阻R1的另一端接地。限流电阻R2的一端连接在热敏电阻NTC1和固定电阻R1之间，另一端与三极管Q1(例如是8050)和Q2(例如是8550)连接，该限流电阻R2的另一端的电压是Ua，Ua也是Q1和Q2的输入电压。三极管Q1和Q2的基极均与主IC(相当于电压检测单元)的I/O选择口连接，当“I/O选择口”的输出为1(高电平)时，Q1导通，Q2关闭，当“I/O选择口”为0(低电平)时，Q2导通，Q1关闭。三极管Q2的输出端直接连接到主IC的I/OAD口，输出电压为Un。三极管Q1的输出端输出电压为Ui，与放大单元连接，放大单元包括运算放大器LM358A、电阻R4和R3，该放电单元的放大倍数是(1+R4/R3)。该放大单元通过二极管D2与主IC的I/OAD口连接，其输出电压是Uf。二极管D1设置在I/OAD口和电源Vcc之间。工作时，在整机上电后，首先I/O选择口输出0(低电平)，Q2导通，Q1关闭，此时UAD＝Un，而Un＝Ua–VQ2CE，其中，VQ2CE是三级管Q2的导通后的管压降。主IC将检测到的UAD转换为AD值，作为判断热敏电阻电阻变化幅度的依据。当检测到AD值小于预设阈值时，认为热敏电阻电阻变化不明显，需要进行放大，则I/O选择口输出1(高电平)，Q1导通，Q2关闭，此时UAD＝Uf＝Ui*(1+R4/R3)-VD2，其中，VD2是二级管D2的管压降。而当检测到AD值大于等于预设阈值时，认为热敏电阻电阻变化明显，不需要进行放大，I/O选择口输出0(低电平)，Q2导通，Q1关闭，此时UAD＝Un。主IC的I/OAD口与PID补偿网络电连接，PID补偿网络与H桥电路电连接，H桥电路与珀尔贴4电连接。探测器1具体采用G9203-256S型号。热敏电阻3具体采用MF523950型号。密封罩5内充满惰性气体或者抽真空，密封罩5采用玻璃材料制成，防止灰尘及结霜，延长整个温度控制器的使用寿命。散热器6的作用是促进温度的实时传导。控制电路7具体采用PID补偿网络原理，利用H桥电路结构进行控制。本技术的PWM式温度控制器的工作过程如下：探测器1的实时温度通过铝块2同步于热敏电阻3上，随热敏电阻3变化的电流作用于珀尔贴4上，同时热敏电阻3将感知的温度传递给控制电路7中的温度电压测量电路并将此温度换算成相应的目标物的实际电压值，PID补偿网络根据目标物的实际电压值和目标物的设定电压值调节测算温度稳定性和建立时间，经过H桥电路控制珀尔贴4的温度变化：当目标物温度高于设定点温度时，H桥电路向珀尔贴4制冷方向输出电流，并降低温度；当目标物的温度降低时，H桥电路就会减小输出电流或反转输出电流方向给珀尔贴4加热，使目标物温度达到设定点温度，通过本技术的PWM式温度控制器可以维持探测器1的温度实时稳定。上述实施例仅为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于电学检测系统的PWM式温度控制器，主要由探测器（1）、铝块（2）、热敏电阻(3)、珀尔贴(4)、密封罩(5)、散热器(6)和控制电路(7)组成，探测器(1)的上端固定密封在密封罩(5)中，探测器(1)的下端面与铝块(2)的上端面固定贴合在一起，热敏电阻(3)固定安装在铝块（2）上，铝块（2）的下端面与珀尔贴（4）固定贴合在一起，珀尔贴（4）与散热器（6）电连接，控制电路（7）分别与热敏电阻（3）和珀尔贴（4）电连接，控制电路（7）用于接收热敏电阻（3）感知的温度，控制电路（7）通过比较目标物电压值和设定电压值并根据比较结果控制珀尔贴（4）的温度变化，其特征在于，所述控制电路（7）的具体电路是：热敏电阻NTC1一端接电源Vcc，一端与固定电阻R1串联，固定电阻R1的另一端接地；限流电阻R2的一端连接在热敏电阻NTC1和固定电阻R1之间，另一端与三极管Q1和Q2连接，该限流电阻R2的另一端的电压是Ua，Ua也是Q1和Q2的输入电压；三极管Q1和Q2的基极均与主IC的I/O选择口连接，当“I/O选择口”的输出为高电平时，Q1导通，Q2关闭，当“I/O选择口”为低电平时，Q2导通，Q1关闭；三极管Q2的输出端直接连接到主IC的I/OAD口，输出电压为Un,所述三极管Q1的输出端输出电压为Ui，与放大单元连接，放大单元包括运算放大器LM358A、电阻R4和R3，该放电单元的放大倍数是(1+R4/R3)；该放大单元通过二极管D2与主IC的I/OAD口连接，其输出电压是Uf。...

【技术特征摘要】
1.用于电学检测系统的PWM式温度控制器，主要由探测器（1）、铝块（2）、热敏电阻(3)、珀尔贴(4)、密封罩(5)、散热器(6)和控制电路(7)组成，探测器(1)的上端固定密封在密封罩(5)中，探测器(1)的下端面与铝块(2)的上端面固定贴合在一起，热敏电阻(3)固定安装在铝块（2）上，铝块（2）的下端面与珀尔贴（4）固定贴合在一起，珀尔贴（4）与散热器（6）电连接，控制电路（7）分别与热敏电阻（3）和珀尔贴（4）电连接，控制电路（7）用于接收热敏电阻（3）感知的温度，控制电路（7）通过比较目标物电压值和设定电压值并根据比较结果控制珀尔贴（4）的温度变化，其特征在于，所述控制电路（7）的具体电路是：热敏电阻NTC1一端接电源Vcc，一端与固定电阻R1串联，固定电阻R1的另一端接地；限流电阻R2的一端连接在热敏电阻NTC1和固定电阻R1之间，另一端与三极管Q1和Q2连接，该限流电阻R2的另一端的电压是Ua，Ua也是Q1和Q2的输入电压；三极管Q1和Q2的基极均与主IC的I/O选择口连接，当“I/O...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴仁官，林新光，
申请(专利权)人：浙江创谱科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33