[发明专利]一种直流加热器具测温系统

说明书

技术领域

本发明涉及测温领域，特别涉及一种直流加热器具测温系统。

背景技术

PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制，简称脉宽调制)是一种模拟控制的方式，其根据相应的载荷变化来调制晶体管或者基极的偏置，从而来实现开关功率控制。这种技术在直流温控领域非常普及。图1是目前直流控温发热设备的一个常见结构，微控制器输出功率需求给PWM功率控制器来输出相应的PWM波形，PWM波形连接驱动电路输出到负载发热器件上，然后通过温度传感器得到目前被加热体(负载发热器件)的温度情况，然后ADC模块对温度传感器的数据进行模数转换，微控制器再通过ADC模块得到目前的被加热体的温度，从而控制被加热体目前的输出情况，该输出情况包括目前的输出功率，或是开启或关闭被加热体。

由于温度传感器在某些环境下并不能采集被加热体的全部温度，采集的而是局部温度，例如电热毯设备，温度传感器只能安装在电热毯的局部部位，这样就不能了解整个毯面的温度情况，即被测部位温度为正常情况，但是其他区域出现了过热情况，由于不能全面检测加热器具的整体温度情况，导致不能安全控制加热器具的工作状态，所以可能存在一定的危险性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能全面检测加热器具的整体温度情况、不能安全控制加热器具的工作状态的缺陷，提供一种能全面检测加热器具的整体温度情况、能安全控制加热器具的工作状态的直流加热器具测温系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种直流加热器具测温系统，包括微控制器、驱动电路、负载、电桥采样放大电路和ADC模块，所述微控制器向所述驱动电路发送开关信号，所述驱动电路接收到所述开关信号后，相应控制所述负载的状态，所述电桥采样放大电路与所述负载连接、用于对所述电桥采样放大电路中与所述负载对应的两个镜像节点进行采样并对两个所述镜像节点的电压差进行放大，所述ADC模块接收所述电桥采样放大电路输出的放大信号，并对所述放大信号进行模数转换，所述微控制器接收所述ADC模块输出的数字信号，并调整相应的功率目标。

在本发明所述的直流加热器具测温系统中，还包括PWM功率控制器，所述微控制器向所述PWM功率控制器发送功率目标控制指令，所述PWM功率控制器接收到所述功率目标控制指令后，依据所述功率目标控制指令输出相应的PWM波形，同时将所述PWM波形的输出状态发送给所述微控制器，所述驱动电路接收所述PWM功率控制器输出的PWM波形，并依据所述PWM波形相应控制所述负载的状态。

在本发明所述的直流加热器具测温系统中，所述电桥采样放大电路包括电桥采样电路和电压差放大电路，所述电桥采样电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和镜像节点电阻，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极通过所述第一电阻与所述镜像节点电阻的一端连接，所述第二二极管的阴极通过所述第二电阻与所述镜像节点电阻的另一端连接，所述第三二极管的阳极与所述镜像节点电阻的另一端连接，所述第三二极管的阴极通过所述第三电阻接地，所述第四二极管的阳极与所述镜像节点电阻的一端连接，所述第四二极管的阴极分别与所述负载的一端连接，所述镜像节点电阻的两端分别与所述电压差放大电路的两个输入端连接。

在本发明所述的直流加热器具测温系统中，所述电压差放大电路包括集成运算放大器、第一节点电阻、第二节点电阻、第三节点电阻和第四节点电阻，所述第一节点电阻的一端与所述镜像节点电阻的一端连接，所述第一节点电阻的另一端与所述集成运算放大器的反相输入端连接，所述第一节点电阻的另一端还通过所述第三节点电阻与所述集成运算放大器的输出端连接，所述第二节点电阻的一端与所述镜像节点电阻的另一端连接，所述第二节点电阻的另一端分别与所述第四节点电阻的一端和集成运算放大器的同相输入端连接，所述第四节点电阻的另一端接地。

在本发明所述的直流加热器具测温系统中，所述第一节点电阻的阻值与所述第二节点电阻的阻值相等，所述第三节点电阻的阻值与所述第四节点电阻的阻值相等。

在本发明所述的直流加热器具测温系统中，所述驱动电路包括三极管、MOS管和第四电阻，所述三极管的基极接收所述开关信号或PWM波形，所述三极管的集电极分别与所述第四电阻的一端和MOS管的栅极连接，所述三极管的发射极接地，所述MOS管的源极与所述第四电阻的另一端连接，所述MOS管的漏极与所述负载的一端连接。