[实用新型]一种热电偶式自动温控仪

说明书

技术领域

本实用新型属于智能仪器技术领域，涉及一种热电偶式自动温控仪，可用于实时控制和智能化仪表上。

技术背景

温度是工业生产中十分重要的参数之一，温度控制对于工业和日常生活等领域都具有广阔的应用前景。特别是在冶金、石油、食品、印染等工业企业中。需要精度较高的恒温控制，由于温度控制具有非线性、时滞性和不确定性，难以建立精确的数学模型，导致用传统的控制方法，控制系统的综合性能达不到理想的控制效果。

目前，单片机因其体积小、功能强、工作可靠，被广泛地用于实时控制和智能化仪表上。因此，发明一种基于单片机的测试精度高，控温质量好、成本低的温控仪对于食品、印染等行业的发展非常有益。

发明内容

本实用新型采用的技术方案是：

一种热电偶式自动温控仪，包括单片机控制器1、A/D转换器2、变换电路3、热电偶4、加热单元5、冷却单元6、RS232接口7、超限报警8和LCD触摸屏9；热电偶4测量的温度信号经变换电路3放大之后由A/D转换器2数字化传输至单片机控制器1；单片机控制器1根据测量的温度信号给加热单元5和冷却单元6发送控制指令，给超限报警8和LCD触摸屏9发送显示报警指令；通过RS232接口和LCD触摸屏9对单片机控制器1的初控制指令输入。

加热单元5是由可控硅、电加热棒和加热控制电路组成，单片机控制器1通过加热控制电路使可控硅进行通断操作，以控制电加热棒的输出功率大小。

冷却单元6中包括可控硅、冷却风扇和冷却控制电路，单片机控制器1通过冷却控制电路使可控硅进行通断操作，以控制冷却风扇的冷却强度。

单片机控制器1采用MSP430F149单片机。

本实用新型的有益效果是一种热电偶式自动温控仪，采用MSP430F149单片机作为单片机控制器，可以省去A/D等硬件电路，使其成本降低，可靠性大大增强。具有测温精度和温控精度高，成本低等突出优势。

附图说明：

图1为本实用新型的系统组成图。

图2本实用新型的控制流程图。

具体实施方式

一种热电偶式自动温控仪，包括单片机控制器1、A/D转换器2、变换电路3、热电偶4、加热单元5、冷却单元6、RS232接口7、超限报警8和LCD触摸屏9；热电偶4测量的温度信号经变换电路3放大之后由A/D转换器2数字化传输至单片机控制器1；单片机控制器1根据测量的温度信号给加热单元5和冷却单元6发送控制指令，给超限报警8和LCD触摸屏9发送显示报警指令；通过RS232接口和LCD触摸屏9对单片机控制器1的初控制指令输入。

加热单元5是由可控硅、电加热棒和加热控制电路组成，单片机控制器1通过加热控制电路使可控硅进行通断操作，以控制电加热棒的输出功率大小。当由热电偶4和变换电路3测得的温度值低于初始设定值时，单片机控制器1输出加热指令是电加热棒工作。

冷却单元6中包括可控硅、冷却风扇和冷却控制电路，单片机控制器1通过冷却控制电路使可控硅进行通断操作，以控制冷却风扇的冷却强度。当由热电偶4和变换电路3测得的温度值高于初始设定值时，单片机控制器1输出冷却指令，启动电风扇进行强制风冷。

单片机控制器1采用MSP430F149单片机。MSP430F149单片机采用了精简指令(RISC)，具有丰富的寻址方式(7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址)、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在8MHz晶体驱动下指令周期为125ns。

测温原理：

变换电路3通过热电偶4把温度得变化值转换成0～10mA标准电流信号输出，该电流信号经A/D转换器2转换成十六进制数字量读入单片机控制器1中。重复采样四次，求平均值——数字量检测值。将检测值与0～300℃的温度数字量对照表中的数字量逐项比较，直到小于设定值为止。通过LCD显示屏9显示温度值并报警。