[發明專利]可在負壓條件下控制空間溫度的恒溫裝置

無效

• 申請號: 201310366877.8
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN104423397A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 周曉蕾
• 申請（專利權）人: 上海雷盤電子科技有限公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20;G05D23/30
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• 代理人: 暫無信息

1.負壓：風流的絕對壓力(壓強)小于井外或風筒外同標高的大氣壓力(壓強)，其相對壓力(壓強)為負值

簡單的說，“負壓”是低于常壓（即常說的一個大氣壓）的氣體壓力狀態；

(1)?低于現存的大氣壓力(取作參考零點)的壓力；

(2)?低于大氣壓的稀薄度；

抽出式通風的礦井中，風流的絕對壓力小于井外或風筒外同標高的絕對壓力，其相對壓力為負值，稱負壓；通常在工業上，特別是微型泵(如：微型真空泵、微型氣泵、微型氣體采樣泵、微型氣體循環泵、微型抽氣泵)選型中常要涉及到這個。

2.??真空負壓安全閥

負壓的利用非常普遍，人們常常使某部分空間出現負壓狀態，便能利用無處不在的大氣壓替我們效力；

它能在抽氣端形成0.04MPA的負壓，意思是能將密閉容器內的氣體抽走40%，剩余60%，與外界大氣壓的壓力差為100*(1-0.6)=40KPA(即它的負壓值為：-40Kpa)，在常用的真空表上顯示就為-0.04Mpa；(假設當地大氣壓為0.1Mpa)

單片機內部帶有時鐘電路，只需要在片外通過XTAL1、XTAL2引腳接入定時控制單元（晶體振蕩和電容），即可構成一個穩定的自激振蕩器；振蕩器的工作頻率一般在1.2~12MHz之間，當然在一般情況下頻率越快越好，可以保證程序運行速度即保證了控制的實時性；

一般采用石英晶振作定時控制元件，在不需要高精度參考時鐘時，也可以用電感代替晶振，有時也可以引入外部時鐘脈沖信號；接在晶振上的電容雖然沒有嚴格要求，但電容的大小會影響振蕩器的穩定性和起振的快速性；

因此，通常選擇在10~30pF左右，在此次設計時鐘電路時，晶振頻率選用（12MHz），電容選用（20pF），并且它們應盡可能靠近芯片，以減小分布電容，保證振蕩器振蕩的穩定性；?

為防止電源之間的相互干擾，需對電路進行獨立供電，本系統采用雙電源輸出，一個正常之用，一個應急備用；因此電源電路設計輸出兩路為+5V的穩壓電源，同時主電路的開關元件為固態繼電器，其直流側的供電電源可選擇為+5V；

由于固態繼電器內部帶有光耦，其直流側與交流側相互隔離，因此其直流側的供電電源可與數字電路的+5V電源共用，另外DS18B20也用+5V的穩壓電源供電，另外一個+5V的穩壓電源用來備用，當遇到系統斷電時可以把那個備用的穩壓電源來應急，這樣可以給系統增加了一道應急保險；

本裝置的直流穩壓電源采用通常的橋式全波整流、電容濾波、三端固定輸出的集成穩壓器件進行設計，并且所有的集成穩壓芯片均裝有充分裕量的散熱片。

3.由于在傳統的模擬信號遠距離溫度測量系統中，需要很好的解決引線誤差補償問題、多點測量切換誤差問題和放大電路零點漂移誤差問題等技術問題，才能夠達到較高的測量精度；而且一般監控現場的電磁環境都非常惡劣，各種干擾信號較強，模擬溫度信號容易受到干擾而產生測量誤差，影響測量精度；?

?從各發光電極連接方式分為共陽極和共陰極兩種；共陽極是指筆畫顯示器各段發光管的陽極（即P區）是公共的，而陰極互相隔離；共陰極型是筆畫顯示器各段發光管的陰極（即N區）是公共的，而陽極是互相隔離的，共陰極LED數碼管的a～g及小數點位dp八個發光二極管加陽極加高電平（“1”）發亮，加低電平（“0”）發暗，而共陽極的LED的數碼管的a～g及小數點位dp八個發光二極管正好相反；

采用共陽極數碼管LG5641A進行動態顯示，LG5641A具有四位數碼管，這四個數碼管的段選a、b、c、d、e、f、g分別接在一起，每一個都擁有一個共陽的位選端，通過動態顯示可輪流顯示設置溫度與測量溫度，這有利于節省I/O口。

4.用P2.0～P2.7口作為位選控制，P0.0～P0.7口傳輸要顯示的數據，數據線和位選線直接接AT89C51單片機的I/O口即可，因為I/O口輸出電流很小并且加上了上拉電阻,這樣可以對LED進行驅動，它的電壓值足以驅動LED；

預置時顯示設定溫度，達到定溫度時顯示實時溫度，顯示精確到1℃；?

恒溫箱溫度可預置，在誤差范圍內恒溫控制，溫度控制誤差≤±1℃；?

（3）恒溫水箱由1KW電爐加熱；??

（4）啟動后有運行指示，溫度低于預置溫度5℃時進行220V全加熱；?

（5）有較強的抗干擾性能，對升降溫過程的線性沒有要求；?

（6）具有相應的保護功能。

5.??(1)可以對溫度進行自由設定，但必須在0～100℃內，設定時可以實時顯示出設定的溫度值；?

(2)?加熱由1臺1KW電爐來實現，如果溫度不在60℃時，根據設定的溫度值與實際檢測的溫度值之差來采取不同的加熱方式；?

(3)?能夠保持實時顯示水溫，顯示位數4位，分別為百位、十位、個位和小數位；（但由于規定不超過90度，所以百位也就沒有實現，默認的百位是不顯示的；）?

單片機軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現各種控制算法和邏輯控制；單片機系統通過溫度傳感器（ADC590）對水箱內水溫進行檢測，得到模擬的溫度信號，在經過A/D轉換成數字信號之后，則可用數碼管來顯示水溫的實際值，還能用鍵盤輸入設定值，也可實現打印功能。