连续加热型环境温度补偿恒温控制装置制造方法及图纸

技术编号:2786362 阅读:215 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术连续加热环境恒温补偿恒温控制装置,它包括电源、线路板和恒温槽,其控制电路由温差电压检测电路(1)、温差电压运算电路(2)和压控电流源(3)三部分组成。该装置克服了通断式加热由于热惯性造成的温度过种现象,在同等保温程度时,温度控制精度高,可达0.05℃以上。(*该技术在2007年保护过期,可自由使用*)

Continuous heating type environment temperature compensating constant temperature control device

The utility model has the advantages of continuous heating environment temperature compensation temperature control device, which comprises a power supply, circuit board and thermostat, the temperature control circuit comprises a voltage detection circuit (1), voltage difference operation circuit (2) and a voltage controlled current source (3) is composed of three parts. The device overcomes the over temperature phenomenon caused by thermal inertia in on-off heating, and has the advantages of high temperature control accuracy and over 0.05 DEG C at the same heat preservation degree.

【技术实现步骤摘要】

本技术连续加热型环境温计补偿恒温控制装置,属于基本电器元件的恒温控制系统。已知常用的通断式加热装置由于热惯性造成的温度过冲现象,温度控制精度较低。本专利技术的目的就是要克服通断式加热的缺点,提供一种连续加热型环境温度补偿恒温控制装置。本技术连续加热型环境温度补偿恒温控制装置包括电源、线路板和恒温槽等部分。连续加热型环境温度补偿恒温控制电路如图1所示,可分为温差电压检测电路(1)、温差电压运算电路(2)和压控电流源(3)三部分,三部分的连接关系温差电压检测电路(1)中电位器Rw和热敏电阻Rt与温差电压运放电路(2)中运放A2的反相输入端相连;电位器Rw0和热敏电阻Rt0与运放A1的同相输入端相连;电阻R2、R3与运放A1的反相输入端和运放A2的同相输入端相连;温差电压运放电路(2)中运放A3的输出端和压控电流源(3)中运放A4的同相输入端相连。温差电压检测电路由电阻R1-R3、稳压二极管Dz、电容C、电位器Rw0、Rw以及负温度系数热敏电阻Rt和Rt0组成,其中热敏电阻Rt被放置于恒温槽中。设定Rw的值便设定了恒温槽的温度,设定Rw0的值便确定了环境温度对控制电压的补偿深度。由R2、R3、Rw0和Rt0组成的桥路提供一个基本控制量Vs,当恒温槽体温度达到设定值时,Vs控制压控电流源补充对外热交换造成的热耗散。Vs随环境温度的变化而变化,环境温度越低造成热耗散量越大,则Vs越大,反之Vs越小。Rt检测恒温槽体的温度并反馈给由R2、R3和Rw、Rt组成的桥路,经比例运算产生温差电压ΔV,恒温槽体实际温度与设定温度相差越远,则ΔV绝对值越大,加热功率越大;反之加热功率越小,使恒温槽体温度逐渐逼近设定温度。温差电压运算电路(2)由运放A1-A3和电位器Rw1-Rw3组成。A1输出基本控制电压Vs,为系统在希望的工作点附近提供一个基本控制量。A2输出一个差值控制电压ΔV,为系统提供一个差值控制量,使系统向达到热平衡的方向转化。A3输出实际控制电压Vc-Vs-ΔY,作为实际工作电流的控制电压去控制压控电流源。当恒温槽的温度达到设定的工作温度时,反映温差的参量ΔV消失,加热丝以基本控制电压Vs产生的电流连续地工作以补偿热量散失,使系统达到动态平衡。若恒温槽体的温度发生变化,反映温度差值的参量ΔV又出现在控制量V0当中进行调节,使温度恒定在设定的工作温度上。压控电流源(3)由运放A4、电阻R4和R5以及三极管T1、T2、加热丝组成。压控电流源输出电流I0=β2×β1×V0/。实际工作过程中,为了提高系统对温度变化的反映灵敏度,可适当提高A2的放大倍数,即反馈深度,使较小的温差对应于相对较大的温差电压。本控制装置的优点将差值控制量比例式地叠加在基本控制量上进行反馈控制,采用连续加热方式,不存在通断式加热由于热惯性造成的温度过冲现象,在同等保温程度时,温度控制精度较高,相对而言对保温程度的要求不是特别严格。而且本控制电路基本控制量受环境温度补偿,可达到较高的温度控制精度,温度精度可达0.05℃以上。为满足较高控温精度的要求,温差电压检测电路(1)中的元器件应选择温度系数小的器件,而系统反馈深度应视恒温槽保温程度而定。本电路原理简明,结构简单,可应用于科研、工业生产等领域。 附图说明图1为连续加热型环境温度恒温控制装置的电路图,其中(1)温差电压检测电路,(2)温差电压运算电路,(3)压控电流源。实施例按着附图1的电路制成线路板,采用15V电源用20Ω的电阻丝制成加热丝和保护部分,放在恒温槽内,电路部分所用元器件清单如下R1: 10KΩ 1/8W R2: 10KΩ 1/8WR3: 10KΩ 1/8W R4: 1KΩ 1/8WR5: 1KΩ 1/8W Rt: MFT-602-40Rt0: MFT-602-40D2: LM336,5.0VRw: 10KΩ Rw0: 10KΩRw1: 100KΩ Rw2: 20KΩRw3: 100KΩ At: AD620A2: AD620 A3: AD620A4: CA3140T1: 3DG12T2: 3DG56 C: 10μF,16V加热丝电阻丝,20Ω权利要求1.连续加热型环境温度补偿恒温控制装置,包括电源、线路板和恒温槽,其特征在于该装置的控制电路包括温差电压检测电路(1)、温差电压运算电路(2)和压控电流源(3)三部分,三部分的连接关系温差电压检测电路(1)中电位器Rw和热敏电阻Rt与温差电压运放电路(2)中运放A2的反相输入端相连;电位器Rw0和热敏电阻Rt0与运放A1的同相输入端相连;电阻R2、R3与运放A1的反相输入端和运放A2的同相输入端相连;温差电压运放电路(2)中运放A3的输出端和压控电流源(3)中运放A4的同相输入端相连;(1)温差电压检测电路由电阻R1-R3、稳压二极管Dz、电容C、电位器Rw0、Rw以及负温度系数热敏电阻Rt和Rt0组成,其中热敏电阻Rt被放置于恒温槽中;(2)温差电压运算电路由运放A1-A3和电位器Rw1-Rw3组成;(3)压控电流源由运放A4、电阻R4和R6以及三极管T1、T2、加热丝组成。专利摘要本技术连续加热环境恒温补偿恒温控制装置,它包括电源、线路板和恒温槽,其控制电路由温差电压检测电路(1)、温差电压运算电路(2)和压控电流源(3)三部分组成。该装置克服了通断式加热由于热惯性造成的温度过种现象,在同等保温程度时,温度控制精度高,可达0.05℃以上。文档编号G05D23/00GK2341184SQ97231878公开日1999年9月29日 申请日期1997年12月30日 优先权日1997年12月30日专利技术者张升伟, 张德海, 张俊荣 申请人:中国科学院长春地理研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
连续加热型环境温度补偿恒温控制装置,包括电源、线路板和恒温槽,其特征在于该装置的控制电路包括温差电压检测电路(1)、温差电压运算电路(2)和压控电流源(3)三部分,三部分的连接关系:温差电压检测电路(1)中电位器R↓[w]和热敏电阻R↓[t]与温差电压运放电路(2)中运放A↓[2]的反相输入端相连;电位器R↓[w0]和热敏电阻R↓[t0]与运放A↓[1]的同相输入端相连;电阻R↓[2]、R↓[3]与运放A↓[1]的反相输入端和运放A↓[2]的同相输入端相连;温差电压运放电路(2)中运放A↓[3]的输出端和压控电流源(3)中运放A↓[4]的同相输入端相连;(1)温差电压检测电路由电阻R↓[1]-R↓[3]、稳压二极管D↓[Z]、电容C、电位器R↓[w0]、R↓[w]以及负温度系数热敏电阻R↓[t]和R↓[t0 ]组成,其中热敏电阻Rt被放置于恒温槽中;(2)温差电压运算电路由运放A↓[1]-A↓[3]和电位器R↓[w1]-R↓[w3]组成;(3)压控电流源由运放A↓[4]、电阻R↓[4]和R↓[5]以及三极管T↓[1]、T↓[2]、加热丝 组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张升伟张德海张俊荣
申请(专利权)人:中国科学院长春地理研究所
类型:实用新型
国别省市:22[中国|吉林]

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