[发明专利]一种基于PWM原理的红外线轴温探测系统光子探头制冷控制装置及其控制方法

摘要

本发明提出一种基于PWM原理的红外线轴温探测系统光子探头制冷控制装置及其控制方法，属于列车安全监控技术领域，该制冷控制装置包括光子探测器A、光子探测器B和温度控制板，所述的温度控制板包括电压调理模块A、电压调理模块B、电流驱动模块A、电流驱动模块B、控制模块和通信模块。所述的控制模块包括单片机和DAC芯片；所述的电流驱动模块A和电流驱动模块B均包括PWM驱动芯片和限流保护电路。本发明采用脉冲宽度调制技术，控温精度高，功耗小，且本发明运用增量PID控制算法，温度稳定时间小，对昂贵的热电制冷器提供了过压和过流保护电路，适用复杂的现场环境，工作模式可以切换。

主权项

一种基于PWM原理的红外线轴温探测系统光子探头制冷控制装置，其特征在于：包括光子探测器A、光子探测器B和温度控制板，所述的温度控制板包括电压调理模块A、电压调理模块B、电流驱动模块A、电流驱动模块B、控制模块和通信模块；所述的控制模块包括单片机和DAC芯片；所述的电流驱动模块A和电流驱动模块B均包括PWM驱动芯片和限流保护电路；所述的光子探测器A和光子探测器B分别设置于铁路轨道两侧，光子探测器A和光子探测器B中包含的热电制冷器A和热电制冷器B冷面上分别设置有热敏电阻，用于测量热电制冷器A和热电制冷器B的温度电压信号，并将温度电压信号进行调理放大后分别经电缆线传送到电压调理模块A和电压调理模块B；所述的电压调理模块A和电压调理模块B用于将调理放大后的温度电压信号进行调理复原，并传输至控制模块的单片机中，经单片机对复原后的温度电压信号进行ADC采样，并通过增量PID控制完成温度控制，并向控制模块的DAC芯片输出温度电压控制量，重现PWM驱动芯片的设置电压；所述的电流驱动模块A和电流驱动模块B的PWM驱动芯片与DAC芯片相连，根据重现的PWM驱动芯片的设置电压完成PWM脉冲的占空比大小控制，向LC低通滤波器输出PWM脉冲，变为直流电流和电压，经LC低通滤后的直流电流和电压超过保护值时，电流驱动模块A和电流驱动模块B的限流保护电路启动，电流驱动模块A和电流驱动模块B进入保护模式，进而使驱动光子探测器A和光子探测器B的热电制冷器A和热电制冷器B工作在恒流状态。