[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201310366877.8
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN104423397A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

（一）簡介

溫度是工業(yè)對象中一個主要的被控參數(shù)，它是一種常見的過程變量，因為它直接影響燃燒、化學反應、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形，結晶以及空氣流動等物理和化學過程。溫度控制不好就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等一系列問題。溫度控制是許多機器的重要的構成部分，它的功能是將溫度控制在所需要的溫度范圍內(nèi)，然后進行工件的加工與處理。不論是在生活中還是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度的變化對生活、生產(chǎn)的某些細節(jié)環(huán)節(jié)都會造成不同程度的影響，所以適時地對溫度進行控制具有重要的意義。?

溫度控制器是實現(xiàn)可測溫和控溫的電路,是對溫度進行控制的電開關設備，它主要分為機械式溫控器和電子式溫控器兩種，溫度器屬于信息技術的前沿尖端產(chǎn)品，已被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究和生活等領域，數(shù)量高居各種傳感器之首。現(xiàn)今社會，越來越多的環(huán)境需要對溫度進行控制,隨著溫控器應用領域和范圍的日益廣泛，溫控器的研究與應用正在市場中逐漸占有一席之地,并在日漸成熟中占有巨大的市場前景。隨著研究的發(fā)展與深入,?溫控器現(xiàn)已陸續(xù)推出基本款的A系列、高功能的B系列、模塊化省配線的C系列等等齊全系列溫度控制器。溫度控制器的發(fā)展與研究已越來越勢不可擋,?但目前溫控器行業(yè)進入門坎相對較低，如何為客戶提供更合適、性價比更好的產(chǎn)品，以及如何及時開發(fā)新的需求并實現(xiàn)它的價值已越來越重要,?在這種情況下溫度控制器的研究十分必要.?

（二）定義

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(tài)。

(1)?低于現(xiàn)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(yè)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(huán)泵、微型抽氣泵)選型中常要涉及到這個概念。

??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(xiàn)負壓狀態(tài)，便能利用無處不在的大氣壓替我們效力。

例如，人們呼吸時，當肺處于擴張狀態(tài)時出現(xiàn)負壓，在肺的內(nèi)外形成了壓強差新鮮空氣就被壓入肺內(nèi)。

通常在工業(yè)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(huán)泵，微型抽氣泵)選型中常要涉及到這個概念。?例如：有一種微型真空泵，它能在抽氣端形成0.04MPA的負壓，意思是能將密閉容器內(nèi)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?shù)卮髿鈮簽?.1Mpa)

3.1.4晶振電路與復位電路的設計?

單片機內(nèi)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(wěn)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(wěn)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(wěn)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(tǒng)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(wěn)壓電源，同時主電路的開關元件為固態(tài)繼電器，其直流側的供電電源可選擇為+5V。

由于固態(tài)繼電器內(nèi)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(shù)字電路的+5V電源共用，另外DS18B20也用+5V的穩(wěn)壓電源供電，另外一個+5V的穩(wěn)壓電源用來備用，當遇到系統(tǒng)斷電時可以把那個備用的穩(wěn)壓電源來應急，這樣可以給系統(tǒng)增加了一道應急保險。本裝置的直流穩(wěn)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(wěn)壓器件進行設計，并且所有的集成穩(wěn)壓芯片均裝有充分裕量的散熱片。