本發(fā)明涉及溫度自動控制領域，尤其涉及一種智能的溫控裝置。

背景技術：

在工業(yè)制造、制冷等生產領域以及人們的日常生活中，作為當前環(huán)境的重要因素之一的溫度被人們廣泛的作為參考因素來使用，用于保證各項工作的正常運行，所以以溫度參數為基礎而設計的溫度控制系統(tǒng)被廣泛設計和使用，傳統(tǒng)意義的溫度計采集溫度信息，不僅采集精度低，實時性差，而且操作人員的勞動強度高，不利于廣泛推廣；有時在一些特定的場合中，由于環(huán)境因素將導致數據采集困難，這時使用傳統(tǒng)方法容易造成資源浪費，并且可操作性差，精度低，在不同程度上限制了工作的進行和發(fā)展，所以，對高精度、低成本、實時性好的溫度控制系統(tǒng)的需求不斷增大，與溫度控制相關的電子類產品的研發(fā)成為熱點。

在生產生活中，尤其是在石油、化工、冶金、電力等重要工業(yè)的領域，對溫度進行測量和控制的應用非常的廣泛，溫度的控制可以直接影響到產品的質量，例如在冶煉金屬的過程中，能夠比較準確的控制溫度情況，據統(tǒng)計，可以節(jié)約大約15%的金屬，電力消耗將減少17%，勞動力消耗將降低大約18%，所以說對溫度進行測量并監(jiān)控在各個領域是相當重要的一個步驟，而且有許多行業(yè)在工作中是需要大量這些對溫度進行監(jiān)控的加熱設備，例如需要熱處理的加熱爐，坩鍋爐用于融化金屬，還有一些加熱反應爐等等，這些設備對溫度有很高的要求，所以溫度便變成了重要的被控參數在工業(yè)控制中，于是加快了溫度測控系統(tǒng)的發(fā)展速度。

隨著信息化智能化產業(yè)的發(fā)展，各個領域對溫度控制的要求越來越嚴格，越來越高，于是加速了溫控器的發(fā)展，智能溫控器越來越受到大家的歡迎，應用越來越廣泛，由于ARM微處理器執(zhí)行速度快以及各種優(yōu)勢，所以基于ARM的智能溫控器發(fā)展迅猛。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于針對現有技術中的不足，提出了一種智能的溫控裝置，該裝置在熱電偶選型、冷端補償方法上都做了新的嘗試，并且使用了嵌入式實時操作系統(tǒng)u-Cos-Ⅱ進行溫度檢測與控制，使得溫控系統(tǒng)更加智能化。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種智能的溫控裝置，其特征在于：

優(yōu)選的，所述的熱電偶傳感器為K型熱電偶；

優(yōu)選的，所述的冷端補償電路為電橋自動補償電路；

優(yōu)選的，所述的控制器STM32為以STM32F103VET6微控制器為核心。

本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果為。

（1）本發(fā)明裝置中采用的K型熱電偶相對于傳統(tǒng)的熱電偶而言線性度比較好，熱電動勢比較大，靈敏度比較高，穩(wěn)定性與均勻性比較好，抗氧化性能強，這使得本裝置比傳統(tǒng)裝置可以更準確的將溫度信號轉換為電壓信號。

（2）本發(fā)明裝置采用的電橋自動補償法，利用了電橋的不平衡產生的電勢起到補償熱電偶因為冷端的溫度的改變而導致的的熱電勢變化值的作用，熱電偶電勢與不平衡電橋產生的電勢極性相反，相互抵消，起到冷端溫度自動補償的作用。

（3）本發(fā)明具有靈敏度高!穩(wěn)定性強和裝置結構簡單的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種智能的溫控裝置監(jiān)測裝置的結構框圖。

圖2為本發(fā)明熱電偶電橋補償電路。

圖3為本發(fā)明放大電路。

圖4為本發(fā)明控制電路。

圖5為本發(fā)明整體程序流程圖。

圖6為本發(fā)明控制電路流程圖。

具體實施方案

下面結合附圖與具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1所示，該裝置包括熱電偶傳感器（1）、冷端補償電路（2）、信號放大電路（3）、控制器STM32（4）、LCD顯示屏（5）、繼電器控制電路（6）、加熱電路（7）；

熱電偶傳感器（1）將采集的溫度信號轉換為電壓信號，緊接著將電壓信號送入冷端補償電路（2），再通過信號放大電路（3）將信號放大后送入控制器STM32（4）的A/D轉換接口，將模擬的電壓信號轉換為芯片可以處理的數字信號，該數字信號在芯片內部經過算法計算后，得到此時的實時溫度，利用控制器STM32（4）的SPI總線將溫度值傳送給LCD顯示屏（5）顯示，同時控制器STM32（4）根據實時溫度與用戶設定溫度的差值進行PID調節(jié)，通過繼電器控制電路（6）得到繼電器閉合的PWM脈沖以改變對加熱電路（7）的控制，從而實現對溫度的智能控制。

電橋補償法就是利用了電橋的不平衡產生的電勢去補償，熱電偶因為冷端溫度的變化而導致的熱電勢的變化值，如圖2所示。

補償電橋是由電阻R1、R2、R3、Rcu四個橋臂和橋路穩(wěn)壓電源組成，R1、R2、R3是由錳銅絲繞制，電阻溫度系數很小，Rcu是由銅絲繞制，它的阻值隨溫度升高而增大，將補償電橋串聯在熱電偶測溫回路中，電阻Rcu跟熱電偶的冷端處于一樣的溫度狀態(tài)下。

在發(fā)明裝置設計的放大器中，如圖3所示，R1、R2、R3、R4、R5、R6都是給出的固定的值，電路中的Rf屬于可變電阻，通過調節(jié)改變可變電阻Rf的值就能夠改變電壓增益，達到自己想要放大的倍數。兩個輸入信號v1和v2都是從A1、A2兩個放大器的同相端輸入，存在虛短和虛斷現象，以至于進入電路的電流成為0，輸入電阻也就是Ri→∞，所以這種放大器被大家廣泛應用在各個行業(yè)領域。

控制電路的工作過程，如圖4所示，STM32F103VET6芯片在輸出端輸出PWM脈沖，三極管導通后，電磁繼電器吸合，加熱電路加熱，當溫度加熱到設定的溫度值時，三極管關斷，導致電磁繼電器斷開，加熱電路停止工作，通過繼電器的閉合來控制加熱電路，當采集的溫度小于設定的溫度時，根據PID調節(jié)PWM脈沖的頻率與占空比使加熱電路工作，讓溫度達到設定值，當達到設定溫度時，調節(jié)適當的PWM脈沖頻率與占空比使加熱電路處于恒溫狀態(tài)，當不需要加熱電路工作加熱時，可以失能定時器，不輸出PWM脈沖，繼電器也就不工作了。