[发明专利]一种自校准的温度控制装置及方法

权利要求书

1.一种自动校准的温度控制装置，其主要包括：

与受控发热体连接、控制其工作状态的温度反馈与控制单元，与受控发热体连接、测量其稳定温度的精密温度测量单元，连接在所述精密温度测量单元和所述温度反馈与控制单元之间的温度校准单元，该温度校准单元自所述精密温度测量单元处获得温度，对温度漂移进行动态校正，并将校正结果输入温度控制与反馈单元；其特征在于，

所述温度反馈与控制单元包括：与受控发热体连接的负温度系数热敏电阻和模拟反馈控制电路；通过所述模拟反馈控制电路，控制受控发热体的最终稳定温度达到设定值；

所述该温度校准单元包括：与所述精密温度测量单元连接、内部预设有温度范围值和预设阻值调整步长值的CPU，输入端通过总线与所述CPU相连接的数据锁存器电路和与所述温度反馈与控制单元连接的数字电位器，所述数据锁存器电路的输出端通过总线与所述数字电位器连接；

所述CPU包括：用于判断所述精密温度测量单元测量的温度值是否在预设范围内的判断单元，用于存储历史校准参数数据的校准参数存储模块和数字电位器连接步长设置模块，该数字电位器连接步长设置模块用于根据历史校准参数数据确定最新的校准参数取值，进而根据预设阻值调整步长值从而调整所述数字电位器阻值。

2.根据权利要求1所述的自动校准的温度控制装置，其特征在于，所述温度反馈与控制单元包括：NTC热敏电阻，精密设置电阻，电压参考电路，1/2分压电路，第一缓冲电路，第二缓冲电路，积分电路，反比例放大电路，电压求和电路，电平映射电路，DC/DC模块电路；其中：

所述NTC热敏电阻一端接地，另一端与所述精密设置电阻相连，所述NTC热敏电阻的另一端还与所述第一缓冲电路的同相输入端相连；

所述精密温度设置电阻，一端与NTC电阻相连，同时还与所述第一缓冲电路同相输入端相连，另一端与数字电位器相连；

所述电压参考电路，其输出电压与所述数字电位器相连；同时其输出电压还与所述1/2分压电路的第一电阻相连；

所述1/2分压电路，包含第一电阻、第二电阻和第一运放，所述第一电阻与所述电压参考电路的输出相连接；所述第一电阻的另一端与所述第二电阻相连接，所述第一电阻的另一端还与所述第一运放的同相端相连接；所述第一运放接成电压跟随器形式，其反相端与输出端相连接；第一运放的输出端与第三运放的同相端相连接，第一运放的输出端还与第四运放的同相端相连接；

所述第一缓冲电路，由第二运放接成的电压跟随器构成；

所述第二缓冲电路，由第一运放接成的电压跟随器构成，第一运放同相输入端与1/2分压电路第一电阻相连接；第一运放反相端与第一运放输出端相连接，运放第一运放输出端与积分器运放第三运放的同相端相连接，运放第一运放输出端还与反比例放大电路运放第四运放的同相端相连接；

所述积分电路，包括：第五电阻、第三运放和反馈电容，所述第五电阻一端与所述缓冲输出端相连接，所述第五电阻一端还与所述第三电阻连接，所述第五电阻另一端与所述第三运放的反相输入端连接，所述第五电阻另一端还与所述反馈电容的一端相连接；所述反馈电容一端与所述第三运放的反相端连接，所述反馈电容另一端与运放第三运放所述输出端相连接；所述第三运放的输出与所述电压求和电路的第六电阻相连接；第三运放的同相端与缓冲电路中第一运放的输出端相连接；

所述反比例放大电路，包括：第四运放， 第三电阻和第四电阻，所述第四运放的同相端与所述第一运放的输出端相连；所述第四运放的反相端与所述第三、第四电阻形成的公共节点相连，所述第三电阻的另一端与所述第二运放的输出相连，所述第三电阻的另一端还与所述第五电阻的一端相连，所述第四电阻的一端与所述第四运放反相端相连，所述第四电阻的一端还与所述第三电阻相连，所述第四电阻的另一端与第四运放的输出相连；

所述电压求和电路，由两个等值的第六、第七电阻构成，所述第六电阻的一端与所述积分器的输出相连，所述第六电阻另一端与所述第七电阻相连，所述第七电阻的一端与所述反比例放大电路的输出，所述第七电阻另一端与所述第六电阻相连；

所述第七电阻与所述第六电阻形成的公共节点与所述电平映射电路的输入端相连；

所述电平映射电路，由第一、第二电压跟随器和第八、第九电阻构成， 第一电压跟随器的同相端与所述电压求和电路的第六电阻、所述第七电阻形成的公共节点相连，所述第一电压跟随器的反相端与输出相连，所述第一电压跟随器的输出还与所述第八电阻的一端相连，所述第八电阻的另一端与所述第九电阻形成公共节点，此公共节点与所述第二电压跟随器所述的同相端相连，所述第九电阻的一端接所述第八电阻，所述第九电阻的一端还与所述第二电压跟随器同相端相连，所述第九电阻的另一端接地；

所述第二电压跟随器的同相端与所述第八电阻相连，所述第二电压跟随器的同相端还与所述第九电阻相连，所述第二电压跟随器的反相端与输出相连，所述第二电压跟随器的输出与第十一电阻的一端相连；

所述DC/DC模块电路，由DC/DC芯片和外围分立元件构成，外围分力元件包括输入电容、boot电容、续流二极管、储能电感、输出滤波电容，第一、第二输出电压设置电阻，所述输入电容一端点与所述DC/DC芯片连接，另一端接地，所述DC/DC芯片与电源相连接。