[发明专利]一种正温度系数发热元件温度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种正温度系数发热元件温度控制方法，尤其涉及一种正温度系数发热元件的阻值有偏差的温度控制方法。 

背景技术

具有正温度系数发热元件是用合金材料制造的发热元件，如金属陶瓷发热体、金属发热丝等等。由于正温度系数发热元件具有正温度系数特性，随着温度的升高其电阻值也会不断变大，因此发热元件同时又可作为恒温控制电路的测温元件。 

一般情况下在正温度系数发热元件的制造过程中，其温度系数k是由材料配比(各种材料占的百分比)决定的，比较容易精确控制，而室温T0(通常为25℃)下的正温度系数发热元件的阻值由发热体的形状、尺寸差异决定，一般不易控制。如果要精确控制，会提高加工成本或可以通过筛选，则会降低成品率。即温度系数k可以视为相同，但其在T0下的阻值会有偏差，特别是在不同批次的产品中，其室温下的阻值偏差很大，假设其偏差率为p，则一般正温度系数发热元件在T0下的阻值为(1+p)RT0。传统的线性温度控制方法对正温度系数发热元件在一定温度下的阻值的一致性要求非常高，一般要求在±1％之内，这样用做恒温控制电路的测温元件时，需要通过筛选，造成加工的成本较高，如果发热应用对此点要求能够降低，则可以减少加工成本。 

发明内容

本发明目的是针对现有技术的问题，提供一种温度控制方法，使室温T0下，其电阻值偏差在±20％内而有同一温度系数的测温元件能够用于同一个恒温控制电路。 

本发明的技术方案是这样的： 

一种正温度系数发热元件温度控制方法，该方法通过至少包含有电阻RB10、电阻RA 9和正温度系数发热阻性元件RT 7的电路对测温点VT 17的温度的测量，在温度控制点温度执行控制，包括以下步骤： 

获得阻性元件RT 7的温度系数k； 

获得所述阻性元件RT 7在室温T0下的标准阻值RT0； 

设定温度控制点温度为T1，使得温度差ΔT＝T1-T0； 

选择所述电阻RA 9的阻值，使得RA＝(1+k×ΔT)×RT0； 

选择所述电阻RB 10的阻值，使得至少包含电阻RA9和电阻RB 10并由电阻RA 9和电阻RB 10并联形成的并联电路的并联电阻RC＝RT0； 

所述并联电路的一端与参考电压Vref 16连接，另一端与所述阻性元件RT 7的一端连接于测温点VT 17； 

记录所述测温点VT 17的预设电压值VT0； 

断开所述电阻RB 10； 

记录所述测温点VT 17的工作电压值VT1，若所述工作电压值VT1不等于预设电压值VT0，则重复本步骤，若所述工作电压值VT1等于预设电压值VT0，则指示阻性元件RT 7达到温度控制点温度T1，并继续重复本步骤。 

可选的，所述的阻性元件RT 7的阻值具有偏差率p。 

可选的，所述的阻性元件RT 7具有加热和测温二种交替出现的功能状态，并执行以下步骤： 

阻性元件RT 7处于加热状态，断开所述电阻RA 9，导通切换器8，阻性元件RT7接入加热电源； 

阻性元件RT 7处于测温状态，连接所述电阻RA 9，断开切换器8，记录所述测温点VT 17的工作电压值VT1，若所述工作电压值VT1等于预设电压值VT0，重复执行本步骤；若所述工作电压值VT1不等于预设电压值VT0，执行前一步骤步骤。 

可选的，所述切换器8是可控硅。 

可选的，所述加热是交流电加热。 

采用上述方案，温度控制电路通过在测温程序中将温控点与实际温度不断比较，由于电路的设计方案的RB和RA阻值的选择消除了阻值的偏差，使得该类元件同样能方便地应用在温度控制场合，解决了以往筛选元件的难题，降低了元件制造上的工艺要求，扩大了该类元件的应用范围。 

附图说明

图1是本发明实施例的电路原理框图 

具体实施方式

下面结合附图1，详细说明实施例的实现的方案。 

在室温T0下，标准正温度系数发热元件的阻值为RT0，温度系数设为k，则当温度变化ΔT时，发热元件的阻值变为(1+kΔT)RT0；如果发热元件在T0下的阻值有一定的偏差，设其偏差的系数为p，则其T0下的阻值为(1+p)RT0，当温度变化ΔT时，发热元件的阻值变为(1+p)(1+kΔT)RT0。 

1、测量PTC发热元件在室温T0下的阻值与设定的RA、RB的并联电阻的比值，并通过模数转换电路测量并将其存储在非易失存储器中，这一步称为烧录。