[实用新型]带恒流输出的多功能温控仪

说明书

本实用新型涉及一种带恒流输出的多功能温度控制仪属温度自动控制装置。

现有程序温控仪，其输出的控制信号都属弱电信号，它们都需要配接一个功率转换器才能对大功率的电炉进行控制，这种温控仪有以下缺点：

1、增加了一级转换器即增加了一项转换误差，而且由于目前功率转换器精度都很低，所以整个控制系统的控温精度也提不高；

2、目前功率转换器都不具有输出恒流或者稳压等功能以至于遇到干扰时，如电网电压波动，频率漂移、负载阻抗的变化等，就会产生失控现象。

这些程序温控仪的代表产品有上海自动化仪表三厂的XNTE系列温度数字调节仪，上海自动化仪表六厂生产的TCN－1000系列数字程控仪，代表功率转换器的产生有上海自动化仪表六厂生产的ZK系列可控硅电压调整器。

本实用新型的目的是在克服现有技术缺点，提供带恒流输出的多功能温控仪，其输出控制信号直接触发大功率可控硅，并且对流过电炉等的交流电流有效值进行精确的恒流控制。

本实用新型的技术方案是在由微处理机放大器、A／D转换器等组成的温度控制仪中设置一个恒流控制部件，它包括：双积分采样电路、一次积分计数器、二次积分计数器、A／D控制器、触发定时／计数器、可控硅触发器、多路开关、放大和绝对值电路、微型继电器等组成，在负载电路中串接的电流或电压互感器，其付边绕组通过微型继电器的接点与放大和绝对值电路连接，放大和绝对值电路与多路开关相连接，由互感器检测到的交流信号经放大并变换成绝对值信号，经多路开关由双积分A／D采样电路采样，由一次积分计数器及二次积分计数器计时，微处理机通过内部总线与A／D控制器及触发定时／计数器连接，触发定时／计数器通过光电耦合器连接可控硅触发器，其输出触发大功率可控硅。

本实用新型工作原理说明如下：采样温度传感器上传来的信号，经过室温补偿和精密的分度求出温度值，然后用“自适应”算法或其他用户选定的算法求出需要输出的电流值Aout，将Aout存放到指定的寄存器中并通知恒流控制部件实现恒流输出。

恒流输出是通过改变可控硅的触发量来调节的。它连续不断地采样负载上交流电流或电压的积分值和交流周期，再与要求的输出电流有效值进行比较，用有效值公式，在微机中算得控制触发量，根据需要选择移相触发、过零触发及软起动。移相触发公式为：

ApK 2 ( 1 - Φ π + Sin 2 Φ 2 π ) 1 / 2 - - - ( 1 ) ]]>

移相时间：t_c＝ (φ)/(2π) T （2）

式中：Apk——电流峰值；    T——交流周期；

φ——移相角；    Ar——电流有效值。

过零触发的计算公式为：

(N)/(N＋N) ＝（ (Ao)/(Ai) ）²（3）

式中：N——导通周波数；

N——关闭周波数；

Ao——要求输出目标电流有效值；

Ai——采样的电流有效值。