一種溫度控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溫度控制領(lǐng)域，具體涉及一種溫度控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]TEC也稱半導(dǎo)體制冷器，是一種新型的制冷功能器件，常用于空間有限和高可靠性的場合。通過控制流過半導(dǎo)體制冷器電流的大小來控制制冷量的輸出。半導(dǎo)體制冷器具有結(jié)構(gòu)簡單，無磨損、可靠性好、壽命長、啟動(dòng)快、控制靈活，精度高的特點(diǎn)。
[0003]溫度的變化會(huì)給我們的生活、工作、生產(chǎn)帶來重大變化，因此對溫度的測量至關(guān)重要。其測量控制儀表使用各種各樣的溫度傳感器。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，作為各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸處理的功能器件，溫度傳感器的作用日顯突出，已經(jīng)成為自動(dòng)檢測、自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)量測試中不可缺少的重要技術(shù)工具，其用途已經(jīng)遍及工農(nóng)業(yè)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。
[0004]在實(shí)際系統(tǒng)中被控對象所處的環(huán)境比較復(fù)雜，包括與被控對象相連接的安裝部件，環(huán)境溫度、被控對象自身的發(fā)熱情況等都是導(dǎo)致被控對象的工作溫度不能恒定在最佳工作溫度的因素。在某些情況下，要實(shí)現(xiàn)對被控對象的降溫和升溫的控制，使其達(dá)到恒定工作狀態(tài)；同時(shí)需要很寬的溫度控制范圍以及比較高的控制精度，單獨(dú)靠TEC的制冷和制熱是無法完成的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過TEC和陶瓷加熱片共同作用來控制被控對象的溫度，具有控制精度高、溫度控制范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明提出了一種溫度控制系統(tǒng)，包括:控制單元、驅(qū)動(dòng)模塊、半導(dǎo)體制冷器TEC以及陶瓷加熱片；
[0007]所述控制單元、半導(dǎo)體制冷器TEC以及陶瓷加熱片均與所述驅(qū)動(dòng)模塊連接，所述TEC和所述陶瓷加熱片均與被控對象連接；
[0008]所述控制單元，用于獲取被控對象的實(shí)時(shí)溫度值，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度值和目標(biāo)溫度值獲取溫度控制信號，并將所述溫度控制信號發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)模塊；
[0009]所述驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)所述溫度控制信號驅(qū)動(dòng)所述TEC，以使所述TEC對所述被控對象進(jìn)行制冷，或者根據(jù)所述溫度控制信號驅(qū)動(dòng)所述陶瓷加熱片，以使所述陶瓷加熱片對所述被控對象進(jìn)行制熱。
[0010]可選的，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括:第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路；
[0011 ] 所述第一驅(qū)動(dòng)電路和所述第二驅(qū)動(dòng)電路均與所述控制單元連接；所述第一驅(qū)動(dòng)電路與所述TEC連接，所述第二驅(qū)動(dòng)電路與所述陶瓷加熱片連接；
[0012]所述第一驅(qū)動(dòng)電路，用于在接收到所述溫度控制信號時(shí)，根據(jù)所述溫度控制信號驅(qū)動(dòng)所述TEC對所述被控對象進(jìn)行制冷；
[0013]所述第二驅(qū)動(dòng)電路，用于在接收到所述溫度控制信號時(shí)，根據(jù)所述溫度控制信號驅(qū)動(dòng)所述陶瓷加熱片對所述被控對象進(jìn)行制熱；
[0014]所述控制單元，還用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度值和目標(biāo)溫度值選擇所述驅(qū)動(dòng)模塊中的驅(qū)動(dòng)電路，并將所述溫度控制信號發(fā)送至選擇的驅(qū)動(dòng)電路。
[0015]可選的，所述第一驅(qū)動(dòng)電路包括:依次連接的第一轉(zhuǎn)換器、第一運(yùn)算放大器和芯片；所述第一轉(zhuǎn)換器與所述控制單元連接；
[0016]所述第一轉(zhuǎn)換器，用于將所述溫度控制信號轉(zhuǎn)化為溫度電壓信號，并將所述溫度電壓信號發(fā)送至所述第一運(yùn)算放大器；
[0017]所述第一運(yùn)算放大器，用于對所述溫度電壓信號進(jìn)行放大處理，并將放大處理后的溫度電壓信號發(fā)送至所述芯片；
[0018]所述芯片，用于根據(jù)放大處理后的溫度電壓信號，控制所述TEC對所述被控對象進(jìn)行制冷。
[0019]可選的，所述第二驅(qū)動(dòng)電路包括:依次連接的第二轉(zhuǎn)換器、第二運(yùn)算放大器和PWM發(fā)生器；所述第二轉(zhuǎn)換器與所述控制單元連接；
[0020]所述第二轉(zhuǎn)換器，用于將所述溫度控制信號轉(zhuǎn)化為溫度電壓信號，并將所述溫度電壓信號發(fā)送至所述第二運(yùn)算放大器；
[0021]所述第二運(yùn)算放大器，用于對所述溫度電壓信號進(jìn)行放大處理，并將放大處理后的溫度電壓信號發(fā)送至所述PWM發(fā)生器；
[0022]所述PWM發(fā)生器，用于根據(jù)放大處理后的溫度電壓信號，控制所述陶瓷加熱片對所述被控對象進(jìn)行制熱。
[0023]可選的，所述控制單元為單片機(jī)。
[0024]可選的，所述系統(tǒng)還包括:溫度采集模塊；
[0025]所述溫度采集模塊包括:溫度傳感器和第一輸入電路；所述第一輸入電路分別與所述溫度傳感器和所述控制單元連接；
[0026]所述溫度傳感器，用于檢測所述被控對象的實(shí)時(shí)溫度，并將實(shí)時(shí)溫度信號輸入至所述第一輸入電路；
[0027]所述第一輸入電路，用于將所述實(shí)時(shí)溫度信號輸入至所述控制單元。
[0028]可選的，所述溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器。
[0029]可選的，所述系統(tǒng)還包括:第二輸入電路；所述第二輸入電路與所述控制單元連接;
[0030]所述第二輸入電路，用于接收用戶輸入的目標(biāo)溫度值，并將所述目標(biāo)溫度值傳輸至所述控制單元。
[0031]可選的，所述系統(tǒng)還包括:溫度顯示模塊；所述溫度顯示模塊與所述控制單元連接;
[0032]所述溫度顯示模塊，用于接收并顯示所述控制單元發(fā)送的實(shí)時(shí)溫度值和目標(biāo)溫度值。
[0033]可選的，所述系統(tǒng)還包括:電源模塊；
[0034]所述電源模塊分別與所述控制單元和所述驅(qū)動(dòng)模塊連接。
[0035]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提出的一種溫度控制系統(tǒng)通過TEC和陶瓷加熱片共同作用來控制被控對象的溫度，與現(xiàn)有技術(shù)中，通過TEC的制冷和制熱來控制被控對象的溫度相比，具有控制精度高、溫度控制范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0036]通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中:
[0037]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2示出了本發(fā)明另一實(shí)施例提供的溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的溫度控制系統(tǒng)中第一驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖4示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的溫度控制系統(tǒng)中第二驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖1，該溫度控制系統(tǒng)包括:控制單元、驅(qū)動(dòng)模塊、半導(dǎo)體制冷器TEC以及陶瓷加熱片；
[0043]所述控制單元、半導(dǎo)體制冷器TEC以及陶瓷加熱片均與所述驅(qū)動(dòng)模塊連接，所述TEC和所述陶瓷加熱片均與被控對象連接；
[0044]所述控制單元，用于獲取被控對象的實(shí)時(shí)溫度值，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度值和目標(biāo)溫度值獲取溫度控制信號，并將所述溫度控制信號發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)模塊；
[0045]所述驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)所述溫度控制信號驅(qū)動(dòng)所述TEC，以使所述TEC對所述被控對象進(jìn)行制冷，或者根據(jù)所述溫度控制信號驅(qū)動(dòng)所述陶瓷加熱片，以使所述陶瓷加熱片對所述被控對象進(jìn)行制熱。
[0046]需要說明的是，目標(biāo)溫度值可以是由用戶來設(shè)置的，也可以是控制單元燒寫設(shè)置的。
[0047]本發(fā)明提供的一種溫度控制系統(tǒng)通過TEC和陶瓷加熱片共同作用來控制被控對象的溫度，與現(xiàn)有技術(shù)中，通過TEC的制冷和制熱來控制被控對象的溫度相比，具有控制精度高、溫度控制范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。
[0048]下面對該溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0049]該溫度控制系統(tǒng)包括:溫度采集模塊；溫度采集模塊包括:溫度傳感器和第一輸入電路；所述第一輸入電路分別與所述溫度傳感器和所述控制單元連接；
[0050]所述溫度傳感器，用于檢測所述被控對象的實(shí)時(shí)溫度，并將實(shí)時(shí)溫度信號輸入至所述第一輸入電路；
[0051]所述第一輸入電路，用于將所述實(shí)時(shí)溫度信號輸入至所述控制單元。
[0052]其中，溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器DS18B20，由于DS18B20數(shù)字溫度傳感器的小型化，更加可以通過單條數(shù)據(jù)線完成與主電路的連接，做成探頭，探入到狹小的地方，增加實(shí)用性。
[0053]該溫度控制系統(tǒng)還包括:第二輸入電路；所述第二輸入電路與所述控制單元連接；所述第二輸入電路，用于接收用戶輸入的目標(biāo)溫度值，并將所述目標(biāo)溫度值傳輸至所述控制單元。
[0054]可理解的是，第二輸入電路還連接有按鍵，用戶通過按鍵和第二輸入電路將目標(biāo)溫度輸入到控制單元中，按鍵還具有設(shè)置溫度，復(fù)位歸零等功能。
[0055]該溫度控制系統(tǒng)還包括:溫度顯示模塊；所述溫度顯示模塊與所述控制單元連接；所述溫度顯示模塊，用于接收并顯示所述控制單元發(fā)送的實(shí)時(shí)溫度值和目標(biāo)溫度值；
[0056]溫度顯示模塊，包括相互連接的顯示驅(qū)動(dòng)電路和顯示器，顯示驅(qū)動(dòng)電路與控制元件連接，顯示驅(qū)動(dòng)電路采用74HC573芯片，顯示器采用數(shù)碼管，74HC573芯片用于接收控制單元發(fā)送的溫度值，并驅(qū)動(dòng)顯示器顯示溫度。
[0057]該