一種熱電偶式自動溫控儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于智能儀器【技術領域】，涉及一種熱電偶式自動溫控儀，包括單片機控制器、A/D轉換器、熱電偶、加熱單元、冷卻單元、RS232接口、超限報警和LCD觸摸屏；采用MSP430F149單片機作為單片機控制器，可以省去A/D等硬件電路，使其成本降低，可靠性大大增強。具有測溫精度和溫控精度高，成本低等突出優勢。廣泛地用于食品、印染等行業的實時控制和智能化儀表上。
【專利說明】一種熱電偶式自動溫控儀
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于智能儀器【技術領域】，涉及一種熱電偶式自動溫控儀，可用于實時控制和智能化儀表上。
技術背景
[0002]溫度是工業生產中十分重要的參數之一，溫度控制對于工業和日常生活等領域都具有廣闊的應用前景。特別是在冶金、石油、食品、印染等工業企業中。需要精度較高的恒溫控制，由于溫度控制具有非線性、時滯性和不確定性，難以建立精確的數學模型，導致用傳統的控制方法，控制系統的綜合性能達不到理想的控制效果。
[0003]目前，單片機因其體積小、功能強、工作可靠，被廣泛地用于實時控制和智能化儀表上。因此，發明一種基于單片機的測試精度高，控溫質量好、成本低的溫控儀對于食品、印染等行業的發展非常有益。

【發明內容】

[0004]本實用新型采用的技術方案是:
[0005]一種熱電偶式自動溫控儀，包括單片機控制器1、A/D轉換器2、變換電路3、熱電偶
4、加熱單元5、冷卻單元6、RS232接口 7、超限報警8和IXD觸摸屏9 ;熱電偶4測量的溫度信號經變換電路3放大之后由A/D轉換器2數字化傳輸至單片機控制器I ;單片機控制器I根據測量的溫度信號給加熱單元5和冷卻單元6發送控制指令，給超限報警8和LCD觸摸屏9發送顯示報警指令；通過RS232接口和IXD觸摸屏9對單片機控制器I的初控制指令輸入。
[0006]加熱單元5是由可控硅、電加熱棒和加熱控制電路組成，單片機控制器I通過加熱控制電路使可控硅進行通斷操作，以控制電加熱棒的輸出功率大小。
[0007]冷卻單元6中包括可控硅、冷卻風扇和冷卻控制電路，單片機控制器I通過冷卻控制電路使可控硅進行通斷操作，以控制冷卻風扇的冷卻強度。
[0008]單片機控制器I采用MSP430F149單片機。
[0009]本實用新型的有益效果是一種熱電偶式自動溫控儀，采用MSP430F149單片機作為單片機控制器，可以省去A/D等硬件電路，使其成本降低，可靠性大大增強。具有測溫精度和溫控精度高，成本低等突出優勢。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0010]圖1為本實用新型的系統組成圖。
[0011]圖2本實用新型的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0012]一種熱電偶式自動溫控儀，包括單片機控制器1、A/D轉換器2、變換電路3、熱電偶4、加熱單元5、冷卻單元6、RS232接口 7、超限報警8和IXD觸摸屏9 ;熱電偶4測量的溫度信號經變換電路3放大之后由A/D轉換器2數字化傳輸至單片機控制器I ;單片機控制器I根據測量的溫度信號給加熱單元5和冷卻單元6發送控制指令，給超限報警8和LCD觸摸屏9發送顯示報警指令；通過RS232接口和IXD觸摸屏9對單片機控制器I的初控制指令輸入。
[0013]加熱單元5是由可控硅、電加熱棒和加熱控制電路組成，單片機控制器I通過加熱控制電路使可控硅進行通斷操作，以控制電加熱棒的輸出功率大小。當由熱電偶4和變換電路3測得的溫度值低于初始設定值時，單片機控制器I輸出加熱指令是電加熱棒工作。
[0014]冷卻單元6中包括可控硅、冷卻風扇和冷卻控制電路，單片機控制器I通過冷卻控制電路使可控硅進行通斷操作，以控制冷卻風扇的冷卻強度。當由熱電偶4和變換電路3測得的溫度值高于初始設定值時，單片機控制器I輸出冷卻指令，啟動電風扇進行強制風冷。
[0015]單片機控制器I采用MSP430F149單片機。MSP430F149單片機采用了精簡指令(RISC)，具有豐富的尋址方式(7種源操作數尋址、4種目的操作數尋址)、簡潔的27條內核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內數據存儲器都可參加多種運算；還有高效的查表處理指令；有較高的處理速度，在8MHz晶體驅動下指令周期為125ns。
[0016]測溫原理:
[0017]變換電路3通過熱電偶4把溫度得變化值轉換成O?IOmA標準電流信號輸出，該電流信號經A/D轉換器2轉換成十六進制數字量讀入單片機控制器I中。重復采樣四次，求平均值一數字量檢測值。將檢測值與O?300°C的溫度數字量對照表中的數字量逐項比較，直到小于設定值為止。通過IXD顯示屏9顯示溫度值并報警。
【權利要求】
1.一種熱電偶式自動溫控儀，其特征在于包括單片機控制器(1)、A/D轉換器(2)、變換電路⑶、熱電偶(4)、加熱單元(5)、冷卻單元(6)、RS232接口(7)、超限報警⑶和LCD觸摸屏(9);熱電偶⑷測量的溫度信號經變換電路(3)放大之后由A/D轉換器⑵數字化傳輸至單片機控制器⑴；單片機控制器⑴根據測量的溫度信號給加熱單元(5)和冷卻單元(6)發送控制指令，給超限報警⑶和LCD觸摸屏(9)發送顯示報警指令；通過RS232接口(7)和LCD觸摸屏(9)對單片機控制器(I)的初控制指令輸入。
2.如權利要求1所述的一種熱電偶式自動溫控儀，其特征在于加熱單元(5)是由可控硅、電加熱棒和加熱控制電路組成，單片機控制器(I)通過加熱控制電路使可控硅進行通斷操作，以控制電加熱棒的輸出功率大小。
3.如權利要求1所述的一種熱電偶式自動溫控儀，其特征在于冷卻單元(6)中包括可控硅、冷卻風扇和冷卻控制電路，單片機控制器(I)通過冷卻控制電路使可控硅進行通斷操作，以控制冷卻風扇的冷卻強度。
4.如權利要求1所述的一種熱電偶式自動溫控儀，其特征在于單片機控制器(I)采用MSP430F149 單片機。
【文檔編號】G05D23/22GK203733011SQ201420120347
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月11日 優先權日:2014年3月11日
【發明者】趙永強, 王耀鋒 申請人:陜西理工學院