一種孵化室溫控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種孵化室溫控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]孵化室用于為禽蛋提供一個良好的恒溫環(huán)境，以利于禽蛋的正常孵化，因此，孵化室對溫度的要求非常嚴(yán)格和敏感，現(xiàn)有的孵化室的溫控系統(tǒng)一般采用無反饋的前向控制模式，控制精度低。另外，這些控制場合也缺乏必要的人性化的設(shè)施如顯示模塊，因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型的孵化室溫控系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種孵化室溫控系統(tǒng)，該孵化室溫控系統(tǒng)易于實(shí)施，控制精度尚，靈活性好。
[0004]實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:
[0005]一種孵化室溫控系統(tǒng)，包括給定調(diào)節(jié)電路、減法器、模擬PI控制器、PffM驅(qū)動器、加熱器和溫度傳感器；
[0006]減法器、模擬PI控制器、PffM驅(qū)動器和加熱器依次連接；給定調(diào)節(jié)電路的輸出端和溫度傳感器的輸出端分別接減法器的兩個輸入端；溫度傳感器的輸出電壓為VI，給定調(diào)節(jié)電路的輸出電壓為V2 ;
[0007]給定調(diào)節(jié)電路包括串接的電阻RO和電位器Rx，且電阻RO的一端接電源正端VCC，電位器Rx的一端接地；電阻RO和電位器Rx的連接端為給定調(diào)節(jié)電路的輸出端；
[0008]所述的孵化室溫控系統(tǒng)還包括LED顯示器和2轉(zhuǎn)換通道的A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的2個轉(zhuǎn)換通道的輸入端分別接給定調(diào)節(jié)電路的輸出端和溫度傳感器的輸出端，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端接LED顯示器；
[0009]所述的加熱器為電阻發(fā)熱絲或陶瓷加熱器。
[0010]所述的減法器的結(jié)構(gòu)為:溫度傳感器的輸出端經(jīng)電阻Rl接運(yùn)算放大器的反相輸入端，運(yùn)算放大器的反相輸入端與運(yùn)算放大器的輸出端之間跨接有電阻R2 ;
[0011]給定調(diào)節(jié)電路的輸出端經(jīng)電阻R3接運(yùn)算放大器的同相輸入端，運(yùn)算放大器的同相輸入端還經(jīng)電阻R4接地；
[0012]電阻Rl、R2、R3和R4的阻值相等，電源正端VCC的電壓值為5V。
[0013]PffM驅(qū)動器包括PffM脈沖形成模塊和繼電器控制模塊，加熱器采用直流電或交流電供電，繼電器的常開開關(guān)串接在加熱器的供電回路中，繼電器線圈的通電受控于PWM脈沖形成模塊輸出的PWM脈沖。
[0014]有益效果:
[0015]本實(shí)用新型的孵化室溫控系統(tǒng)采用閉環(huán)負(fù)反饋的PI控制構(gòu)架實(shí)現(xiàn)了孵化室的溫度控制，且控制精度高。本實(shí)用新型采用的常用的器件，易于實(shí)施，成本低，相比現(xiàn)有的無反饋的溫度控制，其控制效果更好，而且溫度可調(diào)，靈活性好。
[0016]另外，A\D轉(zhuǎn)換器采集給定和反饋的數(shù)值，并在LED顯示器上顯示出來，直觀性好。
【附圖說明】
[0017]圖1是孵化室溫控系統(tǒng)的總體電路框圖；
[0018]圖2為減法器的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0020]如圖1-2所示，一種孵化室溫控系統(tǒng)，包括給定調(diào)節(jié)電路、減法器、模擬PI控制器、PWM驅(qū)動器、加熱器和溫度傳感器；
[0021]減法器、模擬PI控制器、PffM驅(qū)動器和加熱器依次連接；給定調(diào)節(jié)電路的輸出端和溫度傳感器的輸出端分別接減法器的兩個輸入端；溫度傳感器的輸出電壓為VI，給定調(diào)節(jié)電路的輸出電壓為V2 ;
[0022]給定調(diào)節(jié)電路包括串接的電阻RO和電位器Rx，且電阻RO的一端接電源正端VCC，電位器Rx的一端接地；電阻RO和電位器Rx的連接端為給定調(diào)節(jié)電路的輸出端；
[0023]所述的孵化室溫控系統(tǒng)還包括LED顯示器和2轉(zhuǎn)換通道的A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的2個轉(zhuǎn)換通道的輸入端分別接給定調(diào)節(jié)電路的輸出端和溫度傳感器的輸出端，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端接LED顯示器；
[0024]所述的加熱器為電阻發(fā)熱絲或陶瓷加熱器。
[0025]所述的減法器的結(jié)構(gòu)為:溫度傳感器的輸出端經(jīng)電阻Rl接運(yùn)算放大器的反相輸入端，運(yùn)算放大器的反相輸入端與運(yùn)算放大器的輸出端之間跨接有電阻R2 ;
[0026]給定調(diào)節(jié)電路的輸出端經(jīng)電阻R3接運(yùn)算放大器的同相輸入端，運(yùn)算放大器的同相輸入端還經(jīng)電阻R4接地；
[0027]電阻Rl、R2、R3和R4的阻值相等，電源正端VCC的電壓值為5V。
[0028]PffM驅(qū)動器的一種具體方式如下:
[0029]PffM驅(qū)動器包括PffM脈沖形成模塊和繼電器控制模塊，加熱器采用直流電或交流電供電，繼電器的常開開關(guān)串接在加熱器的供電回路中，繼電器線圈的通電受控于PWM脈沖形成模塊輸出的PWM脈沖:PWM脈沖當(dāng)前處于高電平時，繼電器線圈通電，繼電器的常開開關(guān)動作，否則，PWM脈沖當(dāng)前處于低電平時，繼電器線圈斷電，繼電器的常開開關(guān)復(fù)位到斷開狀態(tài)。
[0030]PffM脈沖形成模塊用于根據(jù)接收的占空比數(shù)值形成PWM脈沖。
[0031]工作過程說明:
[0032]電位器本質(zhì)上是可調(diào)電阻，通過調(diào)整電位器能設(shè)定不同的溫度給定值，溫度傳感器(如熱電偶)用于檢測孵化室的當(dāng)前溫度，從而作為反饋信號，減法器執(zhí)行UO = V2-V1的功能，UO為運(yùn)算放大器的輸出端電壓。PI控制器采用運(yùn)放實(shí)現(xiàn)，為現(xiàn)有成熟技術(shù)，PI控制器輸出信號為占空比信號U，由PffM驅(qū)動器(現(xiàn)有成熟技術(shù))根據(jù)占空比U形成PffM脈沖控制加熱器工作，最終實(shí)現(xiàn)了溫度的閉環(huán)控制，控制精度高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種孵化室溫控系統(tǒng)，其特征在于，包括給定調(diào)節(jié)電路、減法器、模擬PI控制器、PffM驅(qū)動器、加熱器和溫度傳感器； 減法器、模擬PI控制器、PWM驅(qū)動器和加熱器依次連接；給定調(diào)節(jié)電路的輸出端和溫度傳感器的輸出端分別接減法器的兩個輸入端；溫度傳感器的輸出電壓為VI，給定調(diào)節(jié)電路的輸出電壓為V2 ; 給定調(diào)節(jié)電路包括串接的電阻RO和電位器Rx，且電阻RO的一端接電源正端VCC，電位器Rx的一端接地；電阻RO和電位器Rx的連接端為給定調(diào)節(jié)電路的輸出端； 所述的孵化室溫控系統(tǒng)還包括LED顯示器和2轉(zhuǎn)換通道的A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的2個轉(zhuǎn)換通道的輸入端分別接給定調(diào)節(jié)電路的輸出端和溫度傳感器的輸出端，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端接LED顯示器； 所述的加熱器為電阻發(fā)熱絲或陶瓷加熱器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孵化室溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述的減法器的結(jié)構(gòu)為:溫度傳感器的輸出端經(jīng)電阻Rl接運(yùn)算放大器的反相輸入端，運(yùn)算放大器的反相輸入端與運(yùn)算放大器的輸出端之間跨接有電阻R2 ； 給定調(diào)節(jié)電路的輸出端經(jīng)電阻R3接運(yùn)算放大器的同相輸入端，運(yùn)算放大器的同相輸入端還經(jīng)電阻R4接地； 電阻Rl、R2、R3和R4的阻值相等，電源正端VCC的電壓值為5V。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的孵化室溫控系統(tǒng)，其特征在于，PffM驅(qū)動器包括PffM脈沖形成模塊和繼電器控制模塊，加熱器采用直流電或交流電供電，繼電器的常開開關(guān)串接在加熱器的供電回路中，繼電器線圈的通電受控于PWM脈沖形成模塊輸出的PffM脈沖。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種孵化室溫控系統(tǒng)，包括給定調(diào)節(jié)電路、減法器、模擬PI控制器、PWM驅(qū)動器、加熱器和溫度傳感器；減法器、模擬PI控制器、PWM驅(qū)動器和加熱器依次連接；給定調(diào)節(jié)電路的輸出端和溫度傳感器的輸出端分別接減法器的兩個輸入端；所述的孵化室溫控系統(tǒng)還包括LED顯示器和2轉(zhuǎn)換通道的A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的2個轉(zhuǎn)換通道的輸入端分別接給定調(diào)節(jié)電路的輸出端和溫度傳感器的輸出端，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端接LED顯示器；所述的加熱器為電阻發(fā)熱絲或陶瓷加熱器。該孵化室溫控系統(tǒng)易于實(shí)施，控制精度高，溫控效果好。
【IPC分類】G05D23/19
【公開號】CN204808063
【申請?zhí)枴緾N201520455076
【發(fā)明人】陳麗娟, 唐勇奇
【申請人】湖南工程學(xué)院
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年6月17日