[发明专利]一种睫毛卷翘器及其温度控制方法

说明书

本发明公开了一种睫毛卷翘器及其温度控制方法。所述的温度控制方法采用分段式PID算法调节PWM占空比控制对加热丝的加热，包括以下步骤：当发热丝的测量温度与目标温度的差值大于等于T1时通过比例调节控制对发热丝的加热;当发热丝的测量温度与目标温度的差值小于设定值T1大于等于设定值T2时，每隔时间S1采集一次发热丝的温度，使用比例积分调节控制对加热丝的加热；当发热丝的测量温度与目标温度的差值小于设定值T2时，每隔时间S2采集一次温度，使用比例积分微分调节控制对加热丝的加热。本发明实现了对加热丝温度精准控温的目的，并通过使用具备电阻温度系数特性的发热丝替代使用定制的热敏元件,降低了产品的成本。

技术领域

本发明涉及生活日用品技术领域，尤其涉及一种睫毛卷翘器及其温度控制方法。

背景技术

电烫睫毛器是以电加热使睫毛卷翘的美容工具，其核心功能是控制加热丝的温度。基于成本考虑，不可能采用成本高昂的温度控制方式，因此，如何在成本尽可能低的前提下实现温控，成为电烫睫毛器产品开发的关键。目前常见的做法有：

1.利用经验参数设置单片机的脉冲宽度调制（PWM）输出占空比，控制加热丝的发热。不同的温度设定采用不同的PWM占空比，发热与散热最后形成热平衡，达到设定的温度。该种模式下，存在以下问题：(a)在加热过程中，PWM占空比固定不变，并不能充分满功率输出，加热速度相对较慢，通常要30秒左右才到达到设定的温度；(b)散热效率受外界环境影响较大，导致温度并不准确，正负误差可达到10摄氏度之多。

2.加入热敏电阻实时检测电热丝温度，在温度未达到设定温度前，可全功率对加热丝加热，当温度接近设定温度时，再转成以PWM输出控制。该模式下，加热速度比较快，10秒左右即可达到设定的温度，减少了使用者的等待时间。但热敏电阻温度检测具有一定的滞后性，导致它的温度控制精确度略差，正负误差在4摄氏度之多。此外，使用定制的热敏元件测量发热丝温度，成本较高。

发明内容

本发明提出一种睫毛卷翘器及其温度控制方法，以解决现有技术中存在的温度控制不精确，成本高的问题。

本发明提出的睫毛卷翘器的温度控制方法，采用分段式PID算法调节PWM占空比控制对加热丝的加热，包括以下步骤：

当发热丝的测量温度与目标温度的差值大于等于T1时通过比例调节控制对发热丝的加热;

当发热丝的测量温度与目标温度的差值小于设定值T1大于等于设定值T2时，每隔时间S1采集一次发热丝的温度，使用比例积分调节控制对加热丝的加热；

当发热丝的测量温度与目标温度的差值小于设定值T2时，每隔时间S2采集一次温度，使用比例积分微分调节控制对加热丝的加热。

优选地，通过AD采样计算发热丝的阻抗，并转换为发热丝的测量温度。

在一实施例中，所述设定值T1为10度，所述设定值T2为5度，所述时间S1为500ms，所述时间S2为500ms。

优选地，所述分段式PID算法按如下公式计算：

其中T为采样周期，Kp为比例系数，Ti为积分常数，Td为微分常数，为第k次采样的偏差值。

优选地，Kp，Ti，Td根据发热丝温度阻抗曲线，使用Ziegler-Nichols方法进行标定。

本发明还提出一种睫毛卷翘器，包括加热丝和控制单元，还包括阻抗测量模块，用于测量加热丝的阻抗，并转换成加热丝的温度，所述控制单元采用分段式PID算法调节PWM占空比控制对加热丝的加热。

优选地，所述加热丝和阻抗测量模块的电路包括：MOS管Q1、电阻R4、电阻R7和电阻R9，其中：