一种二线式加热测温装置及其加热测温方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电加热测温技术领域，特别涉及一种二线式加热测温装置及其加热测温方法。包括控制部分和负载部分；控制部分由主控单元M、加热电源E1、测控电源E2和换向开关K组成；负载部分由加热器R1、热敏电阻R2、隔离二极管D、导线A和导线B组成；所述主控单元M控制端S‑1和S‑2分别通过控制线与换向开关K连接，加热电源E1正极与换向开关K1‑2连接，加热电源E1负极接地，测控电源E2正极经电阻R3与换向开关K2‑3和温度数据端C连接，测控电源E2负极接地；加热器R1与所述热敏电阻R2串联，所述隔离二极管D与热敏电阻R2并联，二极管D正极接热敏电阻R2和导线A，二极管D负极接热敏电阻另一端和加热器R1。

【技术实现步骤摘要】
一种二线式加热测温装置及其加热测温方法
本专利技术涉及电加热测温
，特别涉及一种二线式加热测温装置及其加热测温方法。
技术介绍
电加热技术因其具有清洁、高效和易控的特点普遍应用于各个领域，伴随电加热控温的需要，必须使用测温元件实时感知加热温度。为保证测温准确性，测温元件一般紧靠加热器，同时测温元件通过独立的导线将温度参数传递到控制单元。现有技术中，一般加热器供电线路为大功率强电流，而测温元件和控制单元均为小功率小信号工作。二者供电参数相差较大，所以加热器和测温元件都设计有各自独立的线路进行连接，常见的是用二线加热、另外再增加一至三线测温，共需三至五条导线才能保证加热和测温同时正常工作。如果让加热和测温使用共同的线路，即加热和测温共线工作，可以减少连接线路，实现加热测温一体化组合，对于简化电加热系统成本，特别是对于长距离加热系统，有较大的实际意义。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的在于提供了一种二线式加热测温装置及其加热测温方法，简化了加热线路，降低了加热负载的连接成本。为了实现上述目的，本专利技术一种二线式加热测温装置及其加热测温方法是采取以下技术方案实现：一种二线式加热测温装置包括控制部分和负载部分。控制部分由主控单元M、加热电源E1、测控电源E2和换向开关K组成。负载部分由加热器R1、热敏电阻R2、隔离二极管D、导线A和导线B组成。控制部分设置有手动控制部分、电子控制部分两种。在手动控制部分中，所述主控单元M控制端S通过控制线与换向开关K连接，加热电源E1正极与换向开关K1-2连接，加热电源E1负极接地。测控电源E2正极经电阻R3与换向开关K2-3和温度数据端C连接，测控电源E2负极接地。主控单元M通过C采集温度数据，通过控制端S控制换向开关K的动作。负载部分导线A与换向开关K1-1连接，导线B与换向开关K2-1连接。在电子控制部分中，所述主控单元M控制端S-1和S-2分别通过控制线与换向开关K连接，加热电源E1正极与换向开关K1-2连接，加热电源E1负极接地。测控电源E2正极经电阻R3与换向开关K2-3和温度数据端C连接，测控电源E2负极接地。主控单元M通过C采集温度数据，通过控制端S-1和S-2控制换向开关K的动作。负载部分导线A与换向开关K1-1连接，导线B与换向开关K2-1连接。在负载部分中，所述加热器R1与所述热敏电阻R2串联，所述隔离二极管D与热敏电阻R2并联。二极管D正极接热敏电阻R2和导线A，二极管D负极接热敏电阻另一端和加热器R1。加热器R1另一端接导线B。所述的一种二线式加热测温装置中，所述热敏电阻的阻值大于加热器阻值。所述的一种二线式加热测温装置，其中所述负载部分的电流为交替换向直流电，加热时正向电流I1的流通方向为A→负载→B，测温时反向电流I2的流通方向为B→负载→A。所述的一种二线式加热测温装置，其中所述负载部分与所述控制部分之间只需二线连接即可实现加热与测温双重功能。所述的一种二线式加热测温装置，其中所述主控单元M控制所述换向开关K动作，切换所述加热电源E1和所述测控电源E2分时换向流通，其中加热电源E1接通使I1正向流过负载时进行加热，加热电源E2接通使I2反向流过负载时进行测温。所述的一种二线式加热测温装置，其中所述换向开关K为双刀双掷机械开关或者为电子线路构成的开关，其内部开关元件使用场效应管或三极管或继电器，也可使用换向H桥集成电路，其开关动作由主控单元M进行控制。加热控温系统依据需要可以设置按键、显示器和打印机等人机交互电路或输出设备。一种二线式加热测温装置的加热测温方法,工作过程是：由主控单元控制换向开关按一定规律换向工作，使加热电源供电出现短暂的停止，在短暂停止的间隙提供反向的测控电源，即由换向开关提供测温时隙。加热时，加热电源E1正向与负载部分连接，在测温时隙，测控电源E2反向与负载部分连接。加热时，加热电源E1通过换向开关M与负载接通，电流为I1,负载部分的二极管D正向导通。因二极管D正向压降很小，热敏电阻R2被短路，加热电压几乎不受阻碍地传递到加热器R1两端，加热器R1能正常加热。测温时，加热电源E1被切断，测控电源E2通过换向开关K反向与负载部分接通，电流为I2，负载部分的二极管D反向截止，热敏电阻R2接入回路。因热敏电阻的阻值远大于加热器阻值，所以测控电压几乎全部加到热敏电阻两端。此时在连接导线C上的电压数值，就是热敏电阻反映出的温度数据信号。测温回路中同时串联有加热器电阻R1，但因热敏电阻R2的阻值数百倍于加热器电阻值，同时加热器电阻值随温度变化甚微，所以加热器电阻对测温精度的影响十分有限，在大多数实际应用中可以忽略不计。在有特殊精度要求的情况下，可以由软件对测温数据进行修正以完全消除加热器电阻的影响。本专利技术具有以下有益效果：1、加热、测温共用二根连接导线，使加热器负载的连接导线达到了最简化，在真正意义上实现了加热测温一体化，可显著降低加热控制线路的建设成本和维护成本。2、在加热、测温共线条件下，即可实现加热器的大功率供电，又可实现测温参数的小信号传输，二者互不影响。测温数据的精度完全能够得到保证，实用效果良好。3、测温时隙仅为为毫秒级。由于测温时隙短并具有较长的时间间隔，而加热器通常具有较大的的热惯量，测温瞬间加热器停止供电的短暂间隙，对于加热器的工作影响极小可以忽略。在实际使用中感觉不到测温时隙的存在。4、负载部分的结构十分简单，只使用了一个二极管，节省了一半的连接导线。对于多负载长距离的加热测温系统，有较好的经济价值。5、加热器负载仅使用2根导线，其连接线路和接口方式可以和大多数传统加热器线路兼容，使设备线路使用连接具有极大的灵活性。在使用此方式测温时，加热系统原有的连接线路无需更换可直接延用。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术的基本原理图（控制部分不含主控单元，换向开关为机械开关）；图2为本专利技术的实施例原理图（控制部分含主控单元，换向开关为电子开关）。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图2中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。参照附图1-2，一种二线式加热测温装置包括控制部分和负载部分。控制部分由主控单元M、加热电源E1、测控电源E2和换向开关K组成。负载部分由加热器R1、热敏电阻R2、隔离二极管D、导线A和导线B组成。控制部分设置有手动控制部分、电子控制部分两种。在手动控制部分中，所述主控单元M控制端S通过控制线与换向开关K连接，加热电源E1正极与换向开关K1-2连接，加热电源E1负极接地。测控电源E2正极经电阻R3与换向开关K2-3和温度数据端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二线式加热测温装置，其特征在于，包括控制部分和负载部分；控制部分由主控单元M、加热电源E1、测控电源E2和换向开关K组成；负载部分由加热器R1、热敏电阻R2、隔离二极管D、导线A和导线B组成；/n在控制部分中，所述主控单元M控制端S-1和S-2分别通过控制线与换向开关K连接，加热电源E1正极与换向开关K1-2连接，加热电源E1负极接地，测控电源E2正极经电阻R3与换向开关K2-3和温度数据端C连接，测控电源E2负极接地；主控单元M通过C采集温度数据，通过控制端S-1和S-2控制换向开关K的动作，负载部分导线A与换向开关K1-1连接，导线B与换向开关K2-1连接；/n在负载部分中，所述加热器R1与所述热敏电阻R2串联，所述隔离二极管D与热敏电阻R2并联，二极管D正极接热敏电阻R2和导线A，二极管D负极接热敏电阻另一端和加热器R1，加热器R1另一端接导线B。/n

【技术特征摘要】
1.一种二线式加热测温装置，其特征在于，包括控制部分和负载部分；控制部分由主控单元M、加热电源E1、测控电源E2和换向开关K组成；负载部分由加热器R1、热敏电阻R2、隔离二极管D、导线A和导线B组成；
在控制部分中，所述主控单元M控制端S-1和S-2分别通过控制线与换向开关K连接，加热电源E1正极与换向开关K1-2连接，加热电源E1负极接地，测控电源E2正极经电阻R3与换向开关K2-3和温度数据端C连接，测控电源E2负极接地；主控单元M通过C采集温度数据，通过控制端S-1和S-2控制换向开关K的动作，负载部分导线A与换向开关K1-1连接，导线B与换向开关K2-1连接；
在负载部分中，所述加热器R1与所述热敏电阻R2串联，所述隔离二极管D与热敏电阻R2并联，二极管D正极接热敏电阻R2和导线A，二极管D负极接热敏电阻另一端和加热器R1，加热器R1另一端接导线B。


2.根据权利要求1所述的一种二线式加热测温装置，其特征在于，
所述热敏电阻的阻值大于加热器阻值。


3.根据权利要求1所述的二线式加热测温装置，其特征在于：所述负载部分的电流为交替换向直流电，加热时正向电流I1的流通方向为A→负载→B，测温时反向电流I2的流通方向为B→负载→A。


4.根据权利要求1所述的一种二线式加热测温装置，其特征在于，所述负载部分与所述控制部分之间只需二线连接即可实现加热与测温双重功能。


5.根据权利要求1所述的一种二线式加热测温装置，其特征在于，所述主控单元M控制所述换向开关K动作，切换所述加热电源E1和所述测控电源E2分时换向流通，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：史翰缨，史建军，韩潇，
申请(专利权)人：江苏中普科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32