电烙铁及其温度控制方法技术

一种电烙铁，包括供电单元、电加热元件、感温元件以及根据感温元件的信号控制所述供电单元输出到所述电加热元件的电功率的控制单元，其特征在于，所述感温元件包括与电加热元件一体的金属部分与另一种金属导体结合点形成的热电偶，所述控制单元控制所述供电单元间断供电给所述电加热元件，在两次供电的间隙，检测反映所述结合点温度的所述热电偶信号，根据检测到的热电偶信号控制下一时刻输送给所述电加热元件的电功率。实施按照本发明专利技术提供的电烙铁和方法，由于将电加热元件中的电阻率较高的材料与另一中电阻率较低的金属材料结合而形成热电偶，并使温度传感和加热交替进行，不仅可使电加热元件可与温度传感的热电偶结合一体制成，且得加热／传感与控制单元的连接简化到只要２根连线，特别适合于体积小、温度控制要求高的电烙铁的应用场合，也可用于其它需要温度控制的电烙铁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电加热技术，具体涉及一种加热和感温一体化、采样和加热交替进行的电烙铁及其加热温控方法。
技术介绍
传统的电烙铁，为进行温度控制需要设置专门的温度传感元件，控制装置根据温度传感元件提供的反映温度的电信号，控制电加热元件的电功率，进而达到控制温度的目的。在控制单元与加热部分为可拆分结构情况下，加热与控制部分之间除了要有供电的连线外还需要传感温度信号的连线，在一条共用情况下，也需要3根连线；3根连线增加了安装的复杂度，降低了可靠性；另一方面，也增加了体积和成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种控制单元与加热部分连线更少、制作工艺更简单和成本更低的可温度控制的。本专利技术上述技术问题这样解决，构造一种电烙铁，包括中空结构的金属烙铁头和加热温控单元，其特征在于，所述烙铁头1的中空部分装有电加热元件2，该电加热元件2有两个引出导线21和(22)，其中一个引线21构成与所述加热温控单元的一个连接端子，另一个引线22在与烙铁头1结合处形成双金属热电偶感温元件3，所述烙铁头1的另一点上引出与所述加热温控单元连接的另一个连接端子23，选择所述电加热元件2与所述烙铁头1接触传导的金属不同于烙铁头1金属使该双金属热电偶感温元件3能够产生反映温度热电偶温感信号，所述加热温控单元在在给电加热元件2两次供电的间隙，隔离供电部分与电加热元件2的电信号的同时，检测所述热电偶感温元件3产生的电信号并据此控制下次输出到电加热元件2的电功率。在上述按照本专利技术提供的电烙铁中，所述电加热元件2与烙铁头1中空内壁之间设有传热的电绝缘层4。在上述按照本专利技术提供的电烙铁中，所述电加热元件2包括绝缘柱芯以及缠绕在该绝缘柱体上的电热丝。在上述按照本专利技术提供的电烙铁中，所述烙铁头与加热温控单元的两个电连接是内芯/外套的双电极接插结构。在上述按照本专利技术提供的电烙铁中，所述电偶感温元件3形成于远离烙铁头端部的尾部位置或靠近烙铁头焊接部的内端位置。在上述按照本专利技术提供的电烙铁中，所述加热温控单元包括输出端通过单向隔离单元6连接到烙铁头端子(21、23)的受控功率供给单元7，接收热电偶信号的微伏放大单元8、输入端连接微伏放大单元8输出端的A/D转换单元9、输入端连接A/D转换单元9输出端口的CPU单元10，还包括连接在CPU单元10输入端的调温单元11以及分别连接在CPU单元10输出端口的D/A转换单元12和温度显示单元13，所述D/A转换单元12的输出端连接到所述受控功率供给单元7。在上述按照本专利技术提供的电烙铁中，所述加热温控单元包括输出端通过单向隔离单元6连接到烙铁头端子(21、23)的受控功率供给单元7和直接接收热电偶信号的微伏放大单元8、输入端连接微伏放大单元8输出端的A/D转换单元9以及输入端连接A/D转换单元9输出端口的CPU单元10，CPU单元10输出端直接连接所述受控功率供给单元7。本专利技术另一目的这样实现，构造一种电烙铁温度控制方法，包括以下步骤，以金属电加热元件以及与其结合的另一种金属的热载体形成的热电偶为感温元件；在给电加热元件两次供电的间隙，在隔离供电部分与电加热元件的电信号的同时检测所述热电偶产生的电信号；以该反映温度的电信号为依据控制下一次输出到电加热元件的电功率。实施按照本专利技术提供的，由于在烙铁头中，将烙铁电加热元件中的电阻率较高的材料与另一中电阻率较低的金属材料结合而形成热电偶，使得电加热元件可与温度传感的热电偶结合一体制成，使得加热/传感与控制单元的连接简化到只要2根连线，并使温度传感和加热交替进行，特别适合于体积小、温度控制要求高的电烙铁的应用场合，也可用于其它需要温度控制的电烙铁，同时可简化工艺，降低成本。附图说明图1是本专利技术电烙铁的烙铁头第一实施例的结构示意图；图2是本专利技术电烙铁的烙铁头第二实施例的结构示意图；图3是本专利技术电烙铁的逻辑框图；图4是本专利技术电烙铁另一种逻辑框图； 图5是本专利技术电烙铁的采样/加热温控时序示意图；图6是实现本专利技术电烙铁温度控制的流程示意图。具体实施例方式如图1和图2所示，本专利技术的电烙铁有一个中空结构的烙铁头1，该烙铁头采用热电的良导体金属或金属合金制成，例如，铜或铜合金。如图1所示，烙铁头1的中空部分有圆柱形电加热元件2，该电加热元件2有两个引出导线21和22，其中一个引线21构成与加热温控单元的一个连接端子，另一个引线22，在与烙铁头1结合处形成双金属热电偶感温元件3，由于烙铁头1和诸如电热丝的电加热元件的材料属于两种不同的金属，两种不同的金属的结合点，在温度变化时，会产生电动势，这样，通过这种热电偶电动势的检测可以检测到温度的变化，也称为双金属热电偶。烙铁头1的另一点上的引出与加热温控单元连接的另一个连接端子23。在电加热元件2与烙铁头1中空内壁之间有电绝缘的导热层。图1和图2的不同在于，图1的电偶感温元件3形成于远离烙铁头端部的尾部位置，优点是加工容易，缺点是温度传感点离烙铁头焊接温度有误差；图2的电偶感温元件3形成于靠近烙铁头焊接部的内端位置，优点是可近似传感烙铁头焊接部分的温度，缺点是加工难度大。无论哪一种结构，由于将烙铁头1金属载热导电功能、电加热元件2的加热及与烙铁头1金属形成的双金属热电偶感温元件3有机结合一体，使得结构上更简洁，即烙铁头与加温控制部分只需要2个连接，即标号23和21的联线，具体实现时，可以采用内芯外套或类似结构实现烙铁头与收柄部分的插接，加热温控部分可以设在手柄内，还可通过手柄设在其它位置。图1-图3示出了烙铁头中电加热元件、热电偶与烙铁头金属三者是串联连接的，烙铁头三者串联后，与加热温控部分只有两个线的连接。这两个连接可以是插接方式与烙铁头座形成2个触点的电连接同时也是机械连接，使用插接会使更换非常方便，烙铁头的加工也因为只有一个连接点而简化，此处，电热丝的工作电压可以是安全低压的。烙铁头金属外套与电热丝柱状芯体2之间保持良好的热传导，金属外套结合点热电偶产生的信号就是反映电热丝加热金属外套形成的加热温度的高低，但该传导温度的电信号由于是微伏级的，因此，采样该温度信号应在没有给电热丝加热的期间进行。换言之，包含电加热/感温元件的烙铁头具有加热和感温两种工作状态，加热温控单元在加热元件的感温状态检测温度并根据检测到温度与设置温度之差控制加热元件在加热状态的电功率。在图3的简略表示的逻辑图中，烙铁金属1与热电偶3及电热元件2串联连接，与加热温控单元的两个连线21和23，分别连接单向隔离单元6和微伏放大单元8，其中微伏放大单元8的输出端口连接A/D转换单元9，A/D转换单元9的数字信号输出端连接微处理器控制单元10，微处理器控制单元10的控制输出信号被送到受控功率供给单元7。单向隔离单元6用于在检测热电偶时，将功率供给单元7的信号隔离；微处理器控制单元10进行提供交替的两种工作状态，即测温和加热，换言之，在测温阶段通过微伏放大器8将热电偶3的信号进行放大，由微处理器控制单元10根据当前温度与设置温度的差距，控制在加热阶段的由受控功率供给单元的功率输出，这样交替进行，可以使烙铁头温度保持在需要的范围内，在测温阶段，受控功率供给单元与烙铁头是电隔离的，而单向隔离单元6并不影响将功率供给加热元件2。在图4示出的本专利技术电烙铁另一种逻辑框图中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电烙铁，包括中空结构的金属烙铁头和加热温控单元，其特征在于，所述烙铁头（１）的中空部分装有电加热元件（２），该电加热元件（２）有两个引出导线（２１）和（２２），其中一个引线（２１）构成与所述加热温控单元的一个连接端子，另一个引线（２２）在与烙铁头（１）结合处形成双金属热电偶感温元件（３），所述烙铁头（１）的另一点上引出与所述加热温控单元连接的另一个连接端子（２３），选择所述电加热元件（２）与所述烙铁头（１）接触传导的金属不同于烙铁头（１）金属使该双金属热电偶感温元件（３）能够产生反映温度热电偶温感信号，所述加热温控单元在在给电加热元件（２）两次供电的间隙，隔离供电部分与电加热元件（２）的电信号的同时，检测所述热电偶感温元件（３）产生的电信号并据此控制下次输出到电加热元件（２）的电功率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓刚，
申请(专利权)人：深圳斯贝克动力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]