專利名稱：電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種調(diào)節(jié)電壓的裝置，尤其是涉及一種用于電加熱器的調(diào)壓裝置，本實(shí)用新型特別適用安裝在試驗(yàn)室的電加熱器上。
背景技術(shù)：
電爐等電加熱裝置是實(shí)驗(yàn)室必備的設(shè)施之一，在試驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常要對(duì)試驗(yàn)室的電加熱器的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，現(xiàn)有用于試驗(yàn)室的電加熱裝置都是靠人工拔插電加熱器的電源插頭，讓電加熱器通電或斷電來(lái)調(diào)節(jié)電加熱器溫度的。這種通過(guò)人工拔插電源的調(diào)溫方式不僅準(zhǔn)確性差、操作麻煩，而且在拔插電源插頭時(shí)會(huì)產(chǎn)生電火花，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成線路短路，插座燒毀。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是為電加熱器設(shè)計(jì)一種溫度調(diào)節(jié)裝置。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案設(shè)計(jì)一種電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置，包括殼體和內(nèi)置于殼體的印刷電路板，其特征在于所述電路板包括脈寬控制、固態(tài)繼電器、顯示控制器、LED顯示器、具有聯(lián)動(dòng)的第一和第二電阻的雙層電位器以及為電路板提供直流電源的電源電路；所述雙層電位器兩個(gè)電阻的阻值受調(diào)節(jié)旋鈕控制，該調(diào)節(jié)旋鈕作為溫度調(diào)節(jié)旋鈕被引接到所述殼體之外；所述雙層電位器的第二電阻連接顯示控制器，該顯示控制器連接位于殼體外表面的顯示器；所述雙層電位器的第一電阻連接脈寬控制，該脈寬控制的輸出端連接所述固態(tài)繼電器的輸入端，固態(tài)繼電器的輸出端作為電加熱器的等效開(kāi)關(guān)。因此，實(shí)驗(yàn)室的工作人員只要旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，所述電位器的阻值就發(fā)生變化，脈寬控制將向固態(tài)繼電器輸出相應(yīng)的控制電壓，控制固態(tài)繼電器間歇性的斷開(kāi)或?qū)?，使加熱器也跟隨間歇性接通或斷開(kāi)，從而達(dá)到控制電加熱器溫度的目的，由于所述雙層電位器的第一和第二電阻的阻值相同且兩者隨調(diào)節(jié)旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)而同步變化，顯示控制器能把第二電阻阻值的變化轉(zhuǎn)換成電加熱裝置的溫度變化，也就是說(shuō)，顯示控制器間接地模擬了脈寬控制的輸出電壓和電加熱器中的溫度變化，并把該溫度變化輸出到LED顯示器顯示。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)便，安全可靠，能延長(zhǎng)電加熱器的使用壽命。


圖1是本實(shí)用新型電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置的原理方框圖；圖3是本實(shí)用新型電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置的原理電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置，包括殼體1和內(nèi)置于殼體1的印刷電路板2，該電路板2包括脈寬控制21、固態(tài)繼電器22、顯示控制器23、LED顯示器24、具有聯(lián)動(dòng)的第一和第二電阻的雙層電位器25以及為電路板2提供直流電源的電源電路26。所述雙層電位器25兩個(gè)電阻的阻值受調(diào)節(jié)旋鈕控制，它的第一和第二電阻的阻值相同且兩者隨調(diào)節(jié)旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)而同步變化。該調(diào)節(jié)旋鈕作為溫度調(diào)節(jié)旋鈕被引接到所述殼體1之外；所述殼體1包括上蓋11和下蓋12，印刷電路板2固定在下蓋12上，上蓋11設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕的安裝孔和LED顯示器24的透視窗。所述雙層電位器25的第二電阻連接顯示控制器23，該顯示控制器23連接位于殼體1外表面的顯示器24；所述雙層電位器25的第一電阻連接脈寬控制21，該脈寬控制21的輸出端連接所述固態(tài)繼電器22的輸入端，固態(tài)繼電器22的輸出端作為電加熱器的等效開(kāi)關(guān)。旋轉(zhuǎn)殼體1外的溫度調(diào)節(jié)旋鈕，所述電位器的阻值變化，脈寬控制將向固態(tài)繼電器輸出相應(yīng)的控制電壓，控制固態(tài)繼電器間歇性的斷開(kāi)或?qū)?，使加熱器也跟隨間歇性接通或斷開(kāi)，從而達(dá)到控制電加熱器溫度的目的。由于所述雙層電位器的第一和第二電阻的阻值相同且兩者隨調(diào)節(jié)旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)而同步變化，顯示控制器能把第二電阻阻值的變化轉(zhuǎn)換成電加熱裝置的溫度變化(間接模擬了加熱器的溫度變化)，并把該溫度變化輸出到LED顯示器顯示。
圖3是本實(shí)用新型電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置的原理電路圖。所述脈寬控制21含有脈寬控制芯片IC2、三極管3GK、電阻R1～R4、二極管D6和電容C6～C7；芯片IC2的5號(hào)腳經(jīng)所述雙層電位器25的第一電阻連接+5V電源和IC2的6號(hào)腳；三極管3GK的基極接芯片IC2的9號(hào)腳，其集電極連接+5V電源，其發(fā)射極經(jīng)電阻R4連接固態(tài)繼電器22的輸入端；在芯片IC2的6號(hào)腳和地線之間并接電容C6和二極管D6。
所述顯示控制器23含有LED驅(qū)動(dòng)芯片IC1、電阻R5～R9、電容C8～C11、C13、二極管D5；所述LED驅(qū)動(dòng)芯片IC1的3至16腳連接LED顯示器24，其32號(hào)腳經(jīng)所述雙層電位器25的第二電阻后分成三路，一路經(jīng)電位器RP2連接IC1的36號(hào)腳，另一路經(jīng)電阻R6連接IC1的35號(hào)腳，還有一路經(jīng)電阻R9和電容D5接IC1的36號(hào)腳；電容C13、R5和C8的一端分別連接IC1的26、27和28號(hào)腳，其另一端匯集在一起。
所述電源電路26含有變壓器T1、穩(wěn)壓管Q1、Q2、電容C1～C5、C12、二極管2AK1～2AK4；所述變壓器的初級(jí)線圈連接市電，其次級(jí)線圈連接由二極管2AK1～2AK4組成的整流電路和由電容C1～C5、C12組成的濾波電路，最后由穩(wěn)壓管Q1、Q2輸出穩(wěn)定的±5V的直流電源供脈寬控制21、顯示控制器23和LED顯示器24使用。
下面簡(jiǎn)述本實(shí)用新型電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置的工作原理電源電路26的變壓器T1為雙9V變壓器，其輸出電壓經(jīng)過(guò)二極管整流、電容濾波、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓產(chǎn)生-5V和+5V直流電源供脈寬控制21、顯示控制器23和LED顯示器24使用。
集成電路芯片IC2(8038)的第5腳外接電位器25的第一電阻RP11，它的阻值為20K，當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕時(shí)其阻值將發(fā)生變化，當(dāng)它的阻值降為19.2K時(shí)，芯片IC2的第9腳沒(méi)有輸出脈沖，其電壓為0V，當(dāng)RP11的阻值降為0時(shí)，芯片IC2的第9腳輸出4.45V的最大脈沖電壓，該輸出電壓經(jīng)三極管3GK放大，驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器K1導(dǎo)通或截止。從而達(dá)到調(diào)節(jié)電加熱器溫度的目的。RP11的阻值、IC2的第9腳的脈沖電壓和電加熱器的溫度是成比例的，因此電加熱器可在0功率至全負(fù)荷的范圍調(diào)溫。
由于電位器25是雙層電位器，第一電阻RP11和第二電阻RP12的阻值獨(dú)立，但可聯(lián)動(dòng)。RP12的阻值也是20K，當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕時(shí)，RP12阻值減小，當(dāng)RP12的阻值降為0時(shí)，顯示控制器23的LED驅(qū)動(dòng)芯片IC1的32、30腳的輸出電壓為3.76V，IC1把該輸出電壓轉(zhuǎn)換成電加熱器的溫度并驅(qū)動(dòng)三位LED顯示。當(dāng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕使RP2的阻值上升到20K時(shí)，芯片IC1的32、30腳的輸出電壓為0.7V，經(jīng)過(guò)IC1轉(zhuǎn)換，三位LED顯示的溫度為0度。因此顯示控制器23間接模擬了脈寬控制21的輸出電壓和電加熱器的溫度。
本實(shí)用新型的外置顯示控制器所使用的主要元、器件如下表。
權(quán)利要求1.一種電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置，包括殼體(1)和內(nèi)置于殼體(1)的印刷電路板(2)，其特征在于所述電路板(2)包括脈寬控制(21)、固態(tài)繼電器(22)、顯示控制器(23)、LED顯示器(24)和具有聯(lián)動(dòng)的第一和第二電阻的雙層電位器(25)以及為電路板(2)提供直流電源的電源電路(26)；所述雙層電位器(25)兩個(gè)電阻的阻值受調(diào)節(jié)旋鈕控制，該調(diào)節(jié)旋鈕作為溫度調(diào)節(jié)旋鈕被引接到所述殼體(1)之外；所述雙層電位器(25)的第二電阻RP12連接顯示控制器(23)，該顯示控制器(23)連接位于殼體(1)外表面的顯示器(24)；所述雙層電位器(25)的第一電阻RP11連接脈寬控制(21)，該脈寬控制(21)的輸出端連接所述固態(tài)繼電器(22)的輸入端，固態(tài)繼電器(22)的輸出端作為電加熱器的等效開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述脈寬控制(21)含有脈寬控制芯片IC2、三極管3GK、電阻R1～R4、二極管D6和電容C6～C7；芯片IC2的5號(hào)腳經(jīng)所述雙層電位器(25)的第一電阻連接+5V電源和IC2的6號(hào)腳；三極管3GK的基極接芯片IC2的9號(hào)腳，其集電極連接+5V電源，其發(fā)射極經(jīng)電阻R4連接固態(tài)繼電器(22)的輸入端；在芯片IC2的6號(hào)腳和地線之間并接電容C6和二極管D6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述顯示控制器(23)含有LED驅(qū)動(dòng)芯片IC1、電阻R5～R9、電容C8～C11、C13、二極管D5；所述LED驅(qū)動(dòng)芯片IC1的3至16腳連接LED顯示器(24)，其32號(hào)腳經(jīng)所述雙層電位器(25)的第二電阻后分成三路，一路經(jīng)電位器RP2連接IC1的36號(hào)腳，另一路經(jīng)電阻R6連接IC1的35號(hào)腳，還有一路經(jīng)電阻R9和電容D5接IC1的36號(hào)腳；電容C13、R5和C8的一端分別連接IC1的26、27和28號(hào)腳，其另一端匯集在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述電源電路(26)含有變壓器T1、穩(wěn)壓管Q1、Q2、電容C1～C5、C12、二極管2AK1～2AK4；所述變壓器的初級(jí)線圈連接市電，其次級(jí)線圈連接由二極管2AK1～2AK4組成的整流電路和由電容C1～C5、C12組成的濾波電路，最后由穩(wěn)壓管Q1、Q2輸出穩(wěn)定的±5V的直流電源供脈寬控制(21)、顯示控制器(23)和LED顯示器(24)使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述殼體(1)包括上蓋(11)和下蓋(12)，印刷電路板(2)固定在下蓋(12)上，上蓋(11)設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕的安裝孔和LED顯示器(24)的透視窗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述雙層電位器(25)的第一電阻RP11和第二電阻RP12的阻值相同且兩者隨調(diào)節(jié)旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)而同步變化。
專利摘要一種電加熱器的溫度調(diào)節(jié)裝置，包括殼體(1)和殼體(1)內(nèi)的印刷電路板(2)，該電路板(2)包括脈寬控制(21)、固態(tài)繼電器(22)、顯示控制器(23)、LED顯示器(24)、雙層電位器(25)和電源電路(26)；所述電位器(25)兩個(gè)電阻的阻值受調(diào)節(jié)旋鈕控制，其第二電阻RP12連接顯示控制器(23)及其顯示器(24)；所述電位器(25)的第一電阻RP11連接脈寬控制(21)，該脈寬控制(21)的輸出端連接所述固態(tài)繼電器(22)的輸入端，固態(tài)繼電器(22)的輸出端作為電加熱器的等效開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型裝置操作簡(jiǎn)便，安全可靠，特別適合用于實(shí)驗(yàn)室的電加熱器。
文檔編號(hào)G05D23/19GK2598034SQ02249119
公開(kāi)日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
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