本發(fā)明涉及一種用于控制加彈機熱箱溫度的溫控器及其工作方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的加彈機在對紡絲原料進行彈力處理時通常通過熱箱來調(diào)整紡絲的加熱溫度，現(xiàn)有設(shè)備的加熱控制不準確或者加熱不均勻，自動化程度低，影響了紡絲的效率和質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種溫控器及其工作方法，以實現(xiàn)提高溫度采集精度。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種溫控器，包括：測溫單元，以及與該測溫單元相連的溫控單元；所述溫控單元的多路輸出端分別與若干熱箱的控制端相連。

進一步，所述測溫單元包括：粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路、多路基準電壓模塊和第一處理器模塊；其中，所述多路基準電壓模塊適于提供粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路的粗測基準電壓和精測基準電壓；所述粗測信號差分放大電路適于將一溫度傳感器采集的溫度信號發(fā)送至第一處理器模塊進行粗測；所述第一處理模塊適于根據(jù)粗測溫度值控制多路基準電壓模塊切換相應(yīng)的精測基準電壓，以使第一處理器模塊獲得的精測溫度值。

進一步，所述多路基準電壓模塊包括：第一通道模擬開關(guān)，該第一通道模擬開關(guān)的輸出端與精測信號差分放大電路的基準電壓端相連；所述第一處理器模塊的多路PWM信號輸出端分別通過相應(yīng)的濾波整定電路與第一通道模擬開關(guān)的多路輸入端相連。

進一步，所述溫控器還包括位于溫控器溫度信號輸入端的第二通道模擬開關(guān)，該第二通道模擬開關(guān)的輸出端與粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的輸入端相連；所述第二通道模擬開關(guān)由所述第一處理器模塊控制切換。

進一步，任一所述濾波整定電路的輸出端與粗測信號差分放大電路的基準電壓端相連。

進一步，所述溫控單元中的第二處理器模塊還與上位機相連，以及所述第二處理器模塊的多路輸出端分別通過固態(tài)繼電器與熱箱相連。

又一方面，本發(fā)明還提供了一種溫控器的工作方法，包括：

步驟S1，粗測，即先將溫度傳感器信號經(jīng)過粗測信號差分放大電路發(fā)送至第一處理器模塊進行粗測；步驟S2，精測，即所述第一處理器模塊根據(jù)粗測溫度值選擇精測信號差分放大電路相應(yīng)的精測基準電壓，以使第一處理器模塊獲得的精測溫度值。

進一步，所述粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路的基準電壓由多路基準電壓模塊分別提供；所述第一處理模塊適于根據(jù)粗測溫度值控制多路基準電壓模塊切換相應(yīng)的精測基準電壓。

進一步，所述多路基準電壓模塊包括：第一通道模擬開關(guān)，該第一通道模擬開關(guān)的輸出端與精測信號差分放大電路的基準電壓端相連；所述第一處理器模塊的多路PWM信號輸出端分別通過相應(yīng)的濾波整定電路與第一通道模擬開關(guān)的多路輸入端相連；

進一步，所述溫控器還包括位于溫控器溫度信號輸入端的第二通道模擬開關(guān)，該第二通道模擬開關(guān)的輸出端與粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的輸入端相連；所述第二通道模擬開關(guān)由所述第一處理器模塊控制切換。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明通過溫度傳感器先通過粗測信號差分放大電路對溫度傳感器的采集信號進行粗測，然后根據(jù)粗測溫度控制多路基準電壓模塊切換相應(yīng)的精測基準電壓，以使第一處理器模塊獲得的精測溫度值，以達到精確測溫的目的，以進一步實現(xiàn)對各熱箱的溫度進行精確控制。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的適于高精度溫度控制的加彈機的原理框圖；

圖2本發(fā)明的濾波整定電路的電路圖；

圖3是本發(fā)明的粗測信號差分放大電路的電路原理圖；

圖4是本發(fā)明的精測信號差分放大電路的電路原理圖。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

實施例1

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種溫控器，包括：測溫單元，以及與該測溫單元相連的溫控單元；所述溫控單元的多路輸出端分別與若干熱箱的控制端相連。所述溫控器可以廣泛用于控制加彈機熱箱溫度控制。

具體的，所述測溫單元包括：粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路、多路基準電壓模塊和第一處理器模塊；其中，所述多路基準電壓模塊適于提供粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路的粗測基準電壓和精測基準電壓；所述粗測信號差分放大電路適于將一溫度傳感器采集的溫度信號發(fā)送至第一處理器模塊進行粗測；所述第一處理模塊適于根據(jù)粗測溫度控制多路基準電壓模塊切換相應(yīng)的精測基準電壓（AD_REF），以使第一處理器模塊獲得的精測溫度值。

由于粗測信號差分放大電路采用固定的基準電壓值進行比較，因此，在不同的溫度情況下，該溫度值測量是不精確的，無法滿足高精度的溫度采集要求，因此，為了達到精確控溫的目的，需要對溫度進行精確采集，本發(fā)明是通過先對溫度進行一個初步采集（粗測）獲得溫度的粗測值，然后根據(jù)該值選擇相應(yīng)的精測基準電壓，再次測量以使第一處理器模塊獲得的精測溫度值。

具體的，若第一處理器模塊不帶AD子模塊，則所述粗測信號差分放大電路通過第一AD轉(zhuǎn)換模塊與第一處理器模塊相連，所述精測信號差分放大電路通過第二AD轉(zhuǎn)換模塊與第一處理器模塊相連。其中，關(guān)于粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的可選的實施方式參見以下實施例3的內(nèi)容。

如圖2所示，所述多路基準電壓模塊包括：第一通道模擬開關(guān)，該第一通道模擬開關(guān)的輸出端與精測信號差分放大電路的基準電壓端相連；所述第一處理器模塊的多路PWM信號輸出端分別通過相應(yīng)的濾波整定電路與第一通道模擬開關(guān)的多路輸入端相連。具體的，所述濾波整定電路包括電阻R1、電阻R2、電容C1和電容C2，所述電阻R1和電阻R2串聯(lián)，以及在電阻R1與電阻R2相連的一端連接電容C1，電阻R2的另一端連接電容C2，通過PWM信號經(jīng)過濾波整定電路產(chǎn)生相應(yīng)恒定的電壓值，同時也可以根據(jù)PWM信號的占空比調(diào)節(jié)該電壓值的大小。

為了滿足溫控器溫度信號輸入端可以連接多路溫度傳感器，所述溫控器還包括位于溫控器溫度信號輸入端的第二通道模擬開關(guān)，該第二通道模擬開關(guān)的輸出端與粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的輸入端相連；所述第二通道模擬開關(guān)由所述第一處理器模塊控制切換。

可選的，任一所述濾波整定電路的輸出端與粗測信號差分放大電路的基準電壓端相連（基準電壓AD_REF0）；或者單獨有一串聯(lián)分壓電路提供。

進一步，所述溫控單元中的第二處理器模塊還與上位機（通過ModbusRTU協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸）相連，以及所述第二處理器模塊的多路輸出端分別通過固態(tài)繼電器與熱箱相連。

所述第一、二處理器模塊可以采用嵌入式32位處理器，例如芯片STM32F103C8T6，所述第一、二處理器模塊通過高速CAN-BUS總線通訊。所述第一、第二通道模擬開關(guān)例如但不限于采用CD4051。

實施例2

在實施例1基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種溫控器的工作方法，包括：

步驟S1，粗測，即先將溫度傳感器信號經(jīng)過粗測信號差分放大電路發(fā)送至第一處理器模塊進行粗測；步驟S2，精測，即所述第一處理器模塊根據(jù)粗測溫度值選擇精測信號差分放大電路相應(yīng)的精測基準電壓，以使第一處理器模塊獲得的精測溫度值。

所述第一處理器模塊適于根據(jù)精測溫度值輸出熱箱溫控信號；具體的，根據(jù)精測溫度值與預(yù)設(shè)溫度值相比較，以輸出熱箱溫控信號。

所述粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路的基準電壓由多路基準電壓模塊分別提供；所述第一處理模塊適于根據(jù)粗測溫度值控制多路基準電壓模塊切換相應(yīng)的精測基準電壓。

所述多路基準電壓模塊包括：第一通道模擬開關(guān)，該第一通道模擬開關(guān)的輸出端與精測信號差分放大電路的基準電壓端相連；

所述第一處理器模塊的多路PWM信號輸出端分別通過相應(yīng)的濾波整定電路與第一通道模擬開關(guān)的多路輸入端相連；

進一步，所述溫控器還包括位于溫控器溫度信號輸入端的第二通道模擬開關(guān)，該第二通道模擬開關(guān)的輸出端與粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的輸入端相連；所述第二通道模擬開關(guān)由所述第一處理器模塊控制切換。

實施例3

在實施例1和實施例2基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的一種可選的實施方式。

如圖3和圖4分別示出了粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路的電路圖。所述粗測基準電壓電路采用串聯(lián)分壓電路，電阻R11和電阻R22構(gòu)成粗測基準電壓電路，該粗測基準電壓電路通過一跟隨器U1A與差分比較器U1B相連，端口ADIN與所述第一多通道模擬開關(guān)的輸出端相連，端口AD_1與第一AD轉(zhuǎn)換模塊相連。

如圖4，所述精測信號差分放大電路通過端口ADIN接入第一多通道模擬開關(guān)的輸出端相連，以及通過端口ADREF與第二多通道模擬開關(guān)的輸出端相連，以獲取精測檔位基準電壓；所述端口ADIN和端口ADREF分別通過相應(yīng)的跟隨器U2A、U2B與差分比較器U2C的兩輸入端相連，該差分比較器U2C的輸出端通過同相比較器U2D與第二AD轉(zhuǎn)換模塊相連。

具體的，所述第一、第二AD轉(zhuǎn)換模塊通過相應(yīng)SPI接口與第一處理器模塊相連。所述熱箱適于通過固態(tài)繼電器控制加熱器工作。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。