[發(fā)明專利]閉環(huán)溫度控制加熱電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810056516.2
• 申請日: 2008-01-21
• 公開（公告）號: CN101493707A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 張陽天;張秀庭;毛紹基;苗齊田
• 申請（專利權(quán)）人: 同方威視技術股份有限公司
• 主分類號: G05D23/24
• 分類號: G05D23/24;H05B3/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王慶海;劉宗杰

技術領域

本發(fā)明涉及溫控加熱領域，更具體而言，本發(fā)明涉及一種閉環(huán)溫度控制加熱電路。

背景技術

溫控加熱是一項應用非常廣泛的技術，同時也是一種較為成熟的技術，通過該技術可以使被加熱物體保持在某個固定的溫度，或者使其溫度按照預先設定的規(guī)律變化。

為了提高溫度控制的精確度，一般會采取閉環(huán)溫度控制電路。常規(guī)的閉環(huán)溫度控制電路如圖1所示。

在圖1中，采用了分離的溫度測量元件和加熱元件。功率驅(qū)動器和加熱元件相連接，以向其提供加熱電流。溫度測量元件和該加熱元件連接，以便測量其溫度。該溫度測量元件輸出溫度信號，其被信號放大器放大之后再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器輸入到微處理器。該微處理器對該溫度信號進行處理，然后產(chǎn)生用于對加熱元件的加熱進行控制的控制信號并提供給功率驅(qū)動器，這樣就形成了閉環(huán)溫度控制。

圖1所示的電路存在著一些不足。例如，獨立的溫度測量元件和加熱元件被連接到電路中時需要使用多根導線，這不利于使用在一些對使用導線的數(shù)量有嚴格要求的應用場合，例如在需要對加熱器進行快換的應用中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種改進的閉環(huán)溫控加熱電路，其采用單一的雙端子元器件就能實現(xiàn)加熱功能和溫度測量功能，由此減少需要連接的導線的數(shù)量，減少了電子元件。

為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用了電阻率較大且電阻溫度系數(shù)絕對值相對較大的金屬作為加熱元件的材料，該材料具有加熱特性和熱致電阻變化特性，其被制成細絲并進行非接觸地盤繞，這樣就形成了同時具備加熱功能和溫度測量功能的加熱器，其中所述材料在常溫時的電阻率大于5×10^-8Ω·m，在常溫時的溫度系數(shù)的絕對值大于0.003。這樣可以使用兩個電連接線來實現(xiàn)加熱電流的輸入和用于測量溫度的信號的輸出。

根據(jù)本發(fā)明的閉環(huán)溫控加熱電路，其包括；加熱器；功率驅(qū)動器，用于向加熱器提供加熱電流并且控制加熱器的加熱操作；微處理器，用于向所述功率驅(qū)動器提供功率控制信號；信號放大器，其放大從所述加熱器接收的模擬電信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其將來自所述信號放大器的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電信號提供給所述微處理器；其中所述加熱器是由同時具有加熱特性和熱致電阻變化特性的金屬材料制成，所述加熱器與所述功率驅(qū)動器之間使用兩根電連接線進行連接以實現(xiàn)供給電流用于加熱，并且這兩根電連接線還作為反饋通道傳送用于表示測量溫度的電壓或電流信號。

上述加熱器所采用的材料可以是鎳、鉑等金屬或具有類似性能的合金。

根據(jù)本發(fā)明的閉環(huán)溫控加熱電路減小了加熱器體積，減少了元件數(shù)量，減少了連接導線，使得實用范圍廣、尤其是對于那些對導線數(shù)量要求苛刻的應用，例如加熱器需要進行快換的應用。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)的閉環(huán)溫控加熱電路示意性框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的閉環(huán)溫控加熱電路示意性框圖；

圖3是圖2的具體實現(xiàn)電路。

具體實施方式

以下采用具體實施例來詳細說明本發(fā)明，但其不用來限制本發(fā)明的保護范圍。