[其他]帶單片計算機的溫度程序控制儀

無效

• 申請號: 85204915
• 申請日: 1985-11-13
• 公開（公告）號: CN85204915U
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發明（設計）人: 丁杰
• 申請（專利權）人: 南京工學院
• 主分類號: G05B15/02
• 分類號: G05B15/02
• 代理公司: 南京工學院專利事務所
• 代理人: 戴義保,姚建楠

本發明屬于溫度測量控制儀表。

在已有的技術中，溫度測量控制儀表采用了模擬、數字電路和計算機組成，來自熱電偶或熱電阻的電信號經過放大和模擬——數字變換器（A／D）后送入計算機，計算機經過運算再送出數字式的控制量，該量經過數字－模擬變換器（D／A）后成為標準的控制信號輸出。

上述模擬——數字變換器一般由十位或十二位A／D轉換芯片組成，也可以經過電壓——頻率轉換器轉換成一路數字電信號后再經過光電隔離后送入計算機，數字——模擬變換器一般由八位或更多位的D／A轉換芯片組成，也可由計算機送出一路脈寬調制信號經光電隔離后輸出。

已有技術的缺點在于使用的計算機及其接口電路復雜，成本高。

本發明的目的是使用單片計算機進行溫度數據采集、計算和控制，使用專門的接口芯片接收來自電壓——頻率轉換器的信號和輸出一路脈寬調制信號，這樣簡化了儀表的電路，使成本降低，提高了可靠性。

本發明的技術解決方法如下，參看圖1，被測對象的溫度經過熱電阻成為電信號A送入儀表的前置放大電路〔1〕，經放大后的信號送入電壓——頻率變換器〔2〕，該變換器將反映溫度高低的模擬電壓轉換為頻率不同的脈沖信號，經過一路變壓器隔離電路〔3〕送入輸入接口電路〔4〕，它的輸出再送入單片計算機〔5〕，計算機經過運算求出所測溫度值送顯示器〔7〕顯示，然后根據使用者通過鍵盤〔6〕設置的（PID），即按偏差的比例、積分、微分控制參數進行運算，求出控制量，此控制量經過輸出接口〔4〕送出一種周期固定、脈寬隨控制量大小而變化的脈沖信號，該信號經過一路光電隔離電路〔9〕后送進脈寬——模擬變換器〔10〕，最后輸出0～10mA的控制電流信號C。光電隔離電路〔8〕送出各種特征信號T。

本發明所取得的效果與現有技術相比較，輸入、輸出模擬電路、接口電路和計算機電路都簡化了，從而使儀表的成本降低，可靠性提高。

圖1為整機電路方框圖。

圖2為前置放大電路圖。

圖3為電壓——頻率變換器的電路圖。

圖4為計算機和接口電路圖。

圖5為脈寬——模擬變換器的電路圖。

本發明的具體實施例如下，參看圖2，它是前置放大〔1〕的電路圖。T₅為穩壓二極管，使E點有一恒定電位，F點為運算放大器F007的輸入端，電位為虛地，因此流過R₉的電流為一恒流源，F007和T₄構成負反饋，減小G點電位的變化，T₂，T₃與T₁均為鏡象電流源，T₆，T₇是為了消除T₁、T₂、T₃基級電位隨溫度變化而引起的變化，R_t為熱電阻，Ro的阻值是熱電阻R_t在0℃時的大小，上述電路的設計使得流過R_t的電流是相當穩定的，它的電壓數值便可反映出被測對象的溫度值，集成放大器7650和F007C組成兩級前置放大器，R₁₅，C₁₁構成低通濾波器，R₁₄和W₂構成負反饋電路，整個放大器的溫度漂移是很小的。

圖3是一個電壓——頻率轉換器（V／F）和變壓器隔離電路，電壓——頻率轉換器（V／F）的型號為DL8105，它的輸入是由圖2前置放大器送過來的與溫度成比例的電壓信號，它的輸出送到變壓器隔離電路〔3〕，圖2和圖3所示的電路制作在一塊印刷板上，安裝在一個屏蔽罩內。