[发明专利]一种温度控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及温度控制领域，具体涉及一种温度控制系统。

背景技术

TEC也称半导体制冷器，是一种新型的制冷功能器件，常用于空间有限和高可靠性的场合。通过控制流过半导体制冷器电流的大小来控制制冷量的输出。半导体制冷器具有结构简单，无磨损、可靠性好、寿命长、启动快、控制灵活，精度高的特点。

温度的变化会给我们的生活、工作、生产带来重大变化，因此对温度的测量至关重要。其测量控制仪表使用各种各样的温度传感器。随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输处理的功能器件，温度传感器的作用日显突出，已经成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其用途已经遍及工农业和日常生活的各个领域。

在实际系统中被控对象所处的环境比较复杂，包括与被控对象相连接的安装部件，环境温度、被控对象自身的发热情况等都是导致被控对象的工作温度不能恒定在最佳工作温度的因素。在某些情况下，要实现对被控对象的降温和升温的控制，使其达到恒定工作状态；同时需要很宽的温度控制范围以及比较高的控制精度，单独靠TEC的制冷和制热是无法完成的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种温度控制系统，该系统通过TEC和陶瓷加热片共同作用来控制被控对象的温度，具有控制精度高、温度控制范围宽的优点。

本发明提出了一种温度控制系统，包括：控制单元、驱动模块、半导体制冷器TEC以及陶瓷加热片；

所述控制单元、半导体制冷器TEC以及陶瓷加热片均与所述驱动模块连接，所述TEC和所述陶瓷加热片均与被控对象连接；

所述控制单元，用于获取被控对象的实时温度值，并根据所述实时温度值和目标温度值获取温度控制信号，并将所述温度控制信号发送至所述驱动模块；

所述驱动模块，用于根据所述温度控制信号驱动所述TEC，以使所述TEC对所述被控对象进行制冷，或者根据所述温度控制信号驱动所述陶瓷加热片，以使所述陶瓷加热片对所述被控对象进行制热。

可选的，所述驱动模块包括：第一驱动电路和第二驱动电路；

所述第一驱动电路和所述第二驱动电路均与所述控制单元连接；所述第一驱动电路与所述TEC连接，所述第二驱动电路与所述陶瓷加热片连接；

所述第一驱动电路，用于在接收到所述温度控制信号时，根据所述温度控制信号驱动所述TEC对所述被控对象进行制冷；

所述第二驱动电路，用于在接收到所述温度控制信号时，根据所述温度控制信号驱动所述陶瓷加热片对所述被控对象进行制热；

所述控制单元，还用于根据所述实时温度值和目标温度值选择所述驱动模块中的驱动电路，并将所述温度控制信号发送至选择的驱动电路。

可选的，所述第一驱动电路包括：依次连接的第一转换器、第一运算放大器和芯片；所述第一转换器与所述控制单元连接；

所述第一转换器，用于将所述温度控制信号转化为温度电压信号，并将所述温度电压信号发送至所述第一运算放大器；

所述第一运算放大器，用于对所述温度电压信号进行放大处理，并将放大处理后的温度电压信号发送至所述芯片；

所述芯片，用于根据放大处理后的温度电压信号，控制所述TEC对所述被控对象进行制冷。

可选的，所述第二驱动电路包括：依次连接的第二转换器、第二运算放大器和PWM发生器；所述第二转换器与所述控制单元连接；

所述第二转换器，用于将所述温度控制信号转化为温度电压信号，并将所述温度电压信号发送至所述第二运算放大器；

所述第二运算放大器，用于对所述温度电压信号进行放大处理，并将放大处理后的温度电压信号发送至所述PWM发生器；

所述PWM发生器，用于根据放大处理后的温度电压信号，控制所述陶瓷加热片对所述被控对象进行制热。

可选的，所述控制单元为单片机。

可选的，所述系统还包括：温度采集模块；

所述温度采集模块包括：温度传感器和第一输入电路；所述第一输入电路分别与所述温度传感器和所述控制单元连接；

所述温度传感器，用于检测所述被控对象的实时温度，并将实时温度信号输入至所述第一输入电路；

所述第一输入电路，用于将所述实时温度信号输入至所述控制单元。

可选的，所述温度传感器为数字温度传感器。

可选的，所述系统还包括：第二输入电路；所述第二输入电路与所述控制单元连接；