專(zhuān)利名稱(chēng)：時(shí)間比例可調(diào)式溫度顯示調(diào)節(jié)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種調(diào)節(jié)儀，特別是一種時(shí)間比例可調(diào)式溫度顯示調(diào)節(jié)儀。
目前的溫度顯示調(diào)節(jié)儀，其調(diào)節(jié)部分可分為位式調(diào)節(jié)，時(shí)間比例調(diào)節(jié)和P10調(diào)節(jié)。位式調(diào)節(jié)是一種比較調(diào)節(jié)，通過(guò)測(cè)量信號(hào)與設(shè)定信號(hào)比較，其偏差信號(hào)直接控制繼電器控制電路。這種控制會(huì)出現(xiàn)靜差，而且還可能會(huì)有繼電器動(dòng)作過(guò)于頻繁的現(xiàn)象，所以，這種形式的調(diào)節(jié)效果比較差。時(shí)間比例調(diào)節(jié)是通過(guò)測(cè)量信號(hào)與設(shè)定信號(hào)比較，其偏差信號(hào)去控制一個(gè)方波發(fā)生器。偏差信號(hào)僅控制方波的脈沖寬度，而方波的脈沖高度卻不會(huì)隨脈沖寬度的改變而改變，而是保持一個(gè)恒值。所以，某一偏差信號(hào)就對(duì)應(yīng)某一脈沖寬度(如

圖1所示)也就是由偏差信號(hào)去控制繼電器開(kāi)關(guān)時(shí)間的長(zhǎng)短，從而控制通電時(shí)間的長(zhǎng)短。例如，設(shè)定溫度是100℃，比例帶為10％，即10℃，那么起時(shí)間比例調(diào)節(jié)作用的范圍為95℃～105℃。當(dāng)測(cè)量溫度比設(shè)溫度低且未進(jìn)入比例帶P時(shí)(小于95℃)。方波發(fā)生器輸出一個(gè)恒值使繼電器長(zhǎng)時(shí)間接通。(如圖1中a1所示)。當(dāng)測(cè)量溫度進(jìn)入比例帶又低于設(shè)定溫度時(shí)，(即在95℃～100℃之間)，方波發(fā)生器輸出一個(gè)寬脈沖信號(hào)(如圖1中a2所示)。當(dāng)測(cè)量溫度等于設(shè)定溫度時(shí)(100℃時(shí))，繼電器的接通時(shí)間等于斷開(kāi)時(shí)間(如圖1中a3所示)。當(dāng)測(cè)量溫度超出設(shè)定溫度而又在比例帶內(nèi)(100℃～105℃)時(shí)，方波發(fā)生器輸出一個(gè)窄脈沖信號(hào)，使繼電器的斷開(kāi)時(shí)間大于接通時(shí)間(如圖1中a4所示)。當(dāng)測(cè)量測(cè)度超出比例帶且高于設(shè)定溫度時(shí)，方波發(fā)生器無(wú)輸出，繼電器斷開(kāi)。而比例帶P和繼電器的動(dòng)作周期由廠(chǎng)家設(shè)定，一般的比例帶為測(cè)量滿(mǎn)幅度的3～10％，動(dòng)作周期20～40秒。這種調(diào)節(jié)，提高了溫控精度，比較符合溫控的工藝要求。P10調(diào)節(jié)是在時(shí)間比例調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，在調(diào)節(jié)回路上加一個(gè)微分電路和一個(gè)積分電路。但它是一種電流輸出調(diào)節(jié)，而不是繼電器輸出調(diào)節(jié)。
綜上所述，較理想的溫度顯示調(diào)節(jié)儀是采用時(shí)間比例調(diào)節(jié)。但是，由于時(shí)間比例特性由廠(chǎng)家設(shè)定，用戶(hù)不能根據(jù)溫控設(shè)備的特性來(lái)調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間比例特性。對(duì)某些溫控設(shè)備，如快速加熱恒溫系統(tǒng)，就會(huì)出現(xiàn)溫控精度低，繼電器動(dòng)作頻繁而影響溫控設(shè)備的壽命，并會(huì)干擾電網(wǎng)等現(xiàn)象。這是由于快速加熱恒溫系統(tǒng)的溫升速率快，熱慣性大?？刂七@種系統(tǒng)就應(yīng)加寬比例帶(即加大時(shí)間比例調(diào)節(jié)范圍)。例如由原來(lái)的95℃～105℃調(diào)整到90℃～110℃。使之能提前調(diào)節(jié)，從而使溫度能逐步接近設(shè)定溫度。同時(shí)，加長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間周期，使溫控系統(tǒng)在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)能延長(zhǎng)斷開(kāi)時(shí)間，使溫度能控制在比較精確的范圍。另外，對(duì)一些慢加熱恒溫系統(tǒng)，則要求縮窄比例帶，減少時(shí)間周期。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種使用戶(hù)能根據(jù)溫控設(shè)備的特性，設(shè)定適當(dāng)?shù)臅r(shí)間比例特性，從而使溫控設(shè)備達(dá)到較理想的溫控效果的時(shí)間比例可調(diào)式溫度顯示調(diào)節(jié)儀。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到本實(shí)用新型包括測(cè)量電路、放大電路、顯示電路、調(diào)節(jié)電路、繼電器及驅(qū)動(dòng)電路、輸出電路、溫度給定電路、殼體、面板，其特征在于還有時(shí)間比例設(shè)定電路，時(shí)間比例設(shè)定電路的輸出與調(diào)節(jié)電路相接。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到面板上裝有時(shí)間比例設(shè)定電路中的電位器RW1及溫度給定電路中的電位器RW。時(shí)間比例設(shè)定電路中集成電路IC2的同相輸入端通過(guò)R13、R4與電位器RW1相接，RW1通過(guò)R5與IC2的輸出端相接，IC2的輸出端還通過(guò)D、R6、R28與繼電器及驅(qū)動(dòng)電路中三極端管T2的基極相接，IC2的反相輸入端通過(guò)R10、R8與電容C相接。
圖1為溫度偏差與時(shí)間比值的關(guān)系圖；圖2為本實(shí)用新型的原理方框圖；圖3為本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型的電原理圖。
本實(shí)用新型下面將結(jié)合附圖(實(shí)施例)作進(jìn)一步詳述參照?qǐng)D2、圖3，本實(shí)用新型由測(cè)量電路1、放大電路2、顯示電路3、調(diào)節(jié)電路4、繼電器及驅(qū)動(dòng)電路5、輸出電路6、時(shí)間比例設(shè)定電路7、溫度給定電路8、殼體9、面板10等組成，時(shí)間比例設(shè)定電路7中的電位器RW1及溫度給定電路8中的電位器RW都裝在面板10上；另顯示電路3中的微安表11也裝在面板10上。
參照?qǐng)D4，i1、i2為檢測(cè)信號(hào)輸入端，可接熱電偶或熱電阻等。輸入信號(hào)通過(guò)由R14～R19，RW3、Rt所組成的橋路(測(cè)量電路1)加到放大器IC1上，經(jīng)放大后，輸出信號(hào)Uf經(jīng)過(guò)R24加在溫度顯示表頭11上，顯示出被測(cè)溫度。另外，Uf信號(hào)還與溫度設(shè)定信號(hào)Ug經(jīng)R1、R2比例相加后，經(jīng)R3輸入到調(diào)節(jié)器IC2上，此信號(hào)通過(guò)與Ub比較，其偏差信號(hào)通過(guò)D和R6去控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路，從而控制加熱元件通電時(shí)間來(lái)達(dá)到控溫的目的。本實(shí)用新型通過(guò)增加時(shí)間比例設(shè)定電路(由R4～R10，R13，RW1，D、C等組成)來(lái)提高溫控質(zhì)量。其原理如下通過(guò)調(diào)節(jié)可變電阻RW1的阻值，使Ud電位變化。而且，當(dāng)RW1增大時(shí)。若Ue＝“1”高電平，則電位Ud隨RW1增大而上升，當(dāng)Ue＝“0”低電平時(shí)，電位Ud隨RW1增加而下降。所以，當(dāng)RW1增大時(shí)，若Ue＝“1”變到Ue＝“0”或Ue＝“0”變到Ue＝“1”(在時(shí)間比例調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，Ue出現(xiàn)周期性翻轉(zhuǎn))。Ud的變化會(huì)隨RW1的增大而增大。例如，設(shè)定溫度為100℃比例帶為10％，即10℃，那么調(diào)節(jié)范圍為95℃～105℃。當(dāng)溫度升高到這個(gè)范圍時(shí)，Ue會(huì)周期性翻轉(zhuǎn)。那么Ud會(huì)隨Ue翻轉(zhuǎn)而變化，設(shè)Ue＝“1”高電平時(shí)，Ud＝0.1V，Ue＝“0”低電平時(shí)，Ud＝－0.1V。而當(dāng)溫度升到95℃時(shí)，Uh＝0.1V，當(dāng)溫度升到105℃時(shí)，Uh＝－0.1V，也就是說(shuō)時(shí)間比例范圍所對(duì)應(yīng)的電位Uh為(－0.1V，0.1V)，若調(diào)大RW1，使之當(dāng)Ue＝“1”時(shí)，Ud＝0.2V，當(dāng)Ue＝“0”時(shí)，Ud＝0.2V，當(dāng)Ue＝“0”時(shí)，Ud＝－0.2V。這樣時(shí)間比例調(diào)節(jié)范圍就擴(kuò)大到相應(yīng)Uh的(－0.2V，＋0.2V)，而這個(gè)電壓值所對(duì)應(yīng)的溫度范圍為(90℃，110℃)，這就實(shí)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)RW1，去調(diào)節(jié)比例帶(即時(shí)間比例調(diào)節(jié)范圍)。另外設(shè)未調(diào)RW1時(shí)的時(shí)間周期為20秒。要使調(diào)節(jié)器IC2翻轉(zhuǎn)，則要通過(guò)對(duì)電容C的充放電，使Ub電位能在約±0.1V的范圍內(nèi)變化，也就是說(shuō)，對(duì)電容充放電20秒，能使Ub有約±0.1V的變化，現(xiàn)在調(diào)大RW1，使Ud在±0.2V的范圍內(nèi)變化，那么，使調(diào)節(jié)器IC2翻轉(zhuǎn)，就要求Ub要在約±0.2V的范圍內(nèi)變化。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)變化，就要延長(zhǎng)對(duì)電容C的充放電時(shí)間。這樣就實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)RW1，去調(diào)節(jié)時(shí)間周期的目的。
本實(shí)用新型可應(yīng)用于各種類(lèi)型的溫度顯示調(diào)節(jié)儀上。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.使用戶(hù)能根據(jù)溫控設(shè)備的特性，設(shè)定適當(dāng)?shù)臅r(shí)間比例特性，從而使溫控設(shè)備達(dá)到較理想的溫控效果。
2.線(xiàn)路簡(jiǎn)單合理，成本不會(huì)增加多少，性能可靠，方便實(shí)用，可滿(mǎn)足各種溫控工藝的要求。
權(quán)利要求1.一種時(shí)間比例可調(diào)式溫度顯示調(diào)節(jié)儀，包括測(cè)量電路1、放大電路2、顯示電路3、調(diào)節(jié)電路4、繼電器及驅(qū)動(dòng)電路5、輸出電路6、溫度給定電路8、殼體9、面板10，其特征在于還有時(shí)間比例設(shè)定電路7，時(shí)間比例設(shè)定電路7的輸出與調(diào)節(jié)電路4相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)儀，其特征在于面板10上裝有時(shí)間比例設(shè)定電路7中的電位器RW1及溫度給定電路8中的電位器RW。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)儀，其特征在于時(shí)間比例設(shè)定電路7中集成電路IC2的同相輸入端通過(guò)R13、R4與電位器RW1相接，RW1通過(guò)R5與IC2的輸出端相接，IC2的輸出端還通過(guò)D、R6、R28與繼電器及驅(qū)動(dòng)電路5中三極端管T2的基極相接，IC2的反相輸入端通過(guò)R10、R8與電容C相接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種時(shí)間比例可調(diào)式溫度顯示調(diào)節(jié)儀，它由測(cè)量電路、放大電路、顯示電路、調(diào)節(jié)電路、繼電器及驅(qū)動(dòng)電路、輸出電路、時(shí)間比例設(shè)定電路、溫度給定電路、殼體、面板等組成。由于增加了時(shí)間比例設(shè)定電路，故可使用戶(hù)能根據(jù)溫控設(shè)備的特性，設(shè)定適當(dāng)?shù)臅r(shí)間比例特性，從而使溫控設(shè)備達(dá)到較理想的溫控效果。本實(shí)用新型線(xiàn)路簡(jiǎn)單合理，性能可靠，使用方便，可滿(mǎn)足各種溫控工藝的要求。
文檔編號(hào)G05D23/24GK2132208SQ9223029
公開(kāi)日1993年5月5日 申請(qǐng)日期1992年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月7日
發(fā)明者蔡永強(qiáng) 申請(qǐng)人:蔡永強(qiáng)