[发明专利]灼热丝温度自动控制装置

权利要求书

1.灼热丝温度自动控制装置，其特征是：它包括单片机模块、温度测量模块、电流测量模块、过零检测模块、可控硅控制模块、时钟模块、存储器模块、RS485模块、RS232模块、网络通讯模块和电源模块，所述的单片机模块的数据交换端分别与所述的温度测量模块、所述的电流测量模块、所述的过零检测模块、所述的可控硅控制模块、所述的时钟模块、所述的存储器模块、所述的RS485模块、所述的RS232模块和所述的网络通讯模块的数据交换端连接。

2.根据权利要求1所述的灼热丝温度自动控制装置，其特征是：所述的技术方案是所述的灼热丝温度自动控制装置的控制系统采用分离控制方法，在温度控制的开始阶段，采用温度值和电流值作为反馈的双环PID控制策略（温度环是外环，电流环是内控，温度环的输出是电流环的输入），此时控制系统中的被控对象为灼热丝的温度值、执行元件为可控硅控制模块、测量元件为温度测量模块和电流测量模块；待温度值稳定后，标定此时的电流值，此后控制系统中不再以温度值作为反馈，控制系统采用电流值作为反馈的单环PID控制策略，此时控制系统中的被控对象为通过灼热丝的电流值、执行元件为可控硅控制模块、测量元件为电流测量模块。

3.根据权利要求1所述的灼热丝温度自动控制装置，其特征是：所述的温度测量模块的功能是实时地测量灼热丝的温度值；所述的电流测量模块的功能是实时地测量通过灼热丝的电流值；所述的过零检测模块的功能是检测市电的过零信号；所述的可控硅控制模块的功能是根据所述的单片机模块的指令对通过灼热丝的电流进行调节，进而对灼热丝的温度进行控制；所述的时钟模块的功能是为所述的灼热丝温度自动控制装置的试验数据记录提供试验时间，所述的试验时间包括：年、月、日、周、时、分、秒；所述的存储器模块的功能是记录所述的灼热丝温度自动控制装置的试验数据；所述的RS485模块的功能是根据RS485协议实现上位机与所述的灼热丝温度自动控制装置的通讯，上位机通过该模块向所述的灼热丝温度自动控制装置发送试验温度和控制指令，所述的灼热丝温度自动控制装置通过该模块向上位机传送试验数据；所述的RS232模块的功能是根据RS232协议实现上位机与所述的灼热丝温度自动控制装置的通讯，上位机通过该模块向所述的灼热丝温度自动控制装置发送试验温度和控制指令，所述的灼热丝温度自动控制装置通过该模块向上位机传送试验数据；所述的网络通讯模块的功能是根据TCP/IP协议或者UDP协议实现上位机与所述的灼热丝温度自动控制装置的通讯，上位机通过该模块向所述的灼热丝温度自动控制装置发送试验温度和控制指令，所述的灼热丝温度自动控制装置通过该模块向上位机传送试验数据；所述的单片机模块采用MCF51AC256B芯片，其功能是保证所述的灼热丝温度自动控制装置控制系统的高速运行和控制精度；所述的电源模块的功能是为整个电路提供能源供给。

4.根据权利要求1所述的灼热丝温度自动控制装置，其特征是：所述的灼热丝温度自动控制装置的功能是通过软件程序实现的，所述的灼热丝温度自动控制装置的软件程序包括主控程序、温度测量程序、电流测量程序、过零检测中断程序、可控硅控制程序、时钟程序、存储程序、RS485通讯程序、RS232通讯程序和网络通讯程序，所述的主控程序的功能是监控和调用各个功能程序；所述的温度测量程序的功能是获取所述的温度测量模块所测量的灼热丝温度值；所述的电流测量程序的功能是获取所述的电流测量模块所测量的通过灼热丝的电流值；所述的过零检测中断程序的功能是获取所述的过零检测模块提供的市电过零中断信号；

所述的可控硅控制程序的功能是控制所述的可控硅模块中可控硅的导通角，进而调节通过灼热丝的电流，实现对灼热丝温度的控制；所述的时钟程序的功能是通过所述的时钟模块获取当前时间，也可以更改所述时钟模块的当前时间；所述的存储程序的功能是将当前的试验时间和试验数据存储在所述的存储模块，也可以读取历史的试验时间和对应的试验数据；所述的RS485程序的功能是接受上位机通过所述的RS485模块向单片机模块发送的试验温度和控制指令，也可以通过所述RS485模块向上位机发送试验数据；所述的RS232程序的功能是接受上位机通过所述的RS232模块向单片机模块发送的试验温度和控制指令，也可以通过所述RS232模块向上位机发送试验数据；所述的网络通讯程序的功能是接受上位机通过所述的网络通讯模块向单片机模块发送的试验温度和控制指令，也可以通过所述网络通讯模块向上位机发送试验数据。