專利名稱：：自動(dòng)跟蹤數(shù)控調(diào)溫型電熱毯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型自動(dòng)跟蹤數(shù)控調(diào)溫型電熱毯，屬于生活用電熱裝置。中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)枮?7217252)公開(kāi)一種PTC多點(diǎn)自動(dòng)限溫、調(diào)溫電熱褥技術(shù)方案，在溫控電熱毯中，該專利申請(qǐng)所公開(kāi)的技術(shù)是具有代表性的。附圖1為該電熱褥結(jié)構(gòu)示意圖。其中感溫元件采用一種低居里溫度點(diǎn)的PTC陶瓷熱敏電阻。感溫元件多點(diǎn)布置于褥面加熱區(qū)，并采用阻容移相觸發(fā)電路調(diào)整可控硅導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)調(diào)溫。這種調(diào)溫控溫方式，感溫元件只能以有限個(gè)點(diǎn)的形式分布于感溫區(qū)域內(nèi)，無(wú)法測(cè)取電熱線全線段溫度值。在幾十米電熱線上僅取幾個(gè)測(cè)點(diǎn)，所測(cè)取的溫度值與實(shí)際值有較大誤差。特別遠(yuǎn)離測(cè)點(diǎn)處，即使出現(xiàn)局部高溫(如著火)，感溫元件也無(wú)法測(cè)知。因而這種方案的電熱毯安全性能仍然不夠理想。本實(shí)用新型的目的在于為進(jìn)一步提高電熱毯安全性能，提高調(diào)溫、控溫精度而提供一種自動(dòng)跟蹤連續(xù)調(diào)溫型電熱毯。本實(shí)用新型組成包括有電熱毯面料、附有溫度傳感線的電熱線和數(shù)字溫度控制器。附有溫度傳感線的電熱線將電熱線與溫度傳感線結(jié)合為一體。電熱線全線段上纏繞有正溫度特性的溫度傳感線，因而可實(shí)現(xiàn)對(duì)電熱線溫度的全線段監(jiān)測(cè)。任意一點(diǎn)出現(xiàn)局部高溫或火花均可使溫度傳感線斷裂，而實(shí)現(xiàn)應(yīng)急斷電。數(shù)字溫度控制器電路包括交直流變換穩(wěn)壓電路、帶隔離的輸出驅(qū)動(dòng)電路、超溫保護(hù)電路、溫度設(shè)置電路、傳感器輸入電路。上述電路構(gòu)成一個(gè)完整的閉環(huán)控制器，將溫度傳感線上的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，控制電熱毯電熱線電源電壓實(shí)現(xiàn)控溫、限溫和應(yīng)急斷電。本實(shí)用新型具有安全性高、控溫精確，具有自動(dòng)調(diào)溫，來(lái)自動(dòng)限溫，應(yīng)急斷電三種功能的高檔型數(shù)控電熱毯。結(jié)合下面附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例附圖1申請(qǐng)?zhí)枮?7217252溫控電熱毯結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3本實(shí)用新型附有溫度傳感線的電熱線結(jié)構(gòu)圖；附圖4本實(shí)用新型具有絕緣芯柱的附有溫度傳感線的電熱線結(jié)構(gòu)圖；附圖5本實(shí)用新型數(shù)字溫度控制器電路方框圖；附圖6本實(shí)用新型數(shù)字溫度控制器電原理圖。附圖1中(14)是電熱褥面料、(15)是電褥線、(16)是PTC聯(lián)接線、(17)是控溫器、(18)是PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件。自動(dòng)跟蹤數(shù)控調(diào)溫型電熱毯包括有電熱毯面料(1)、附有溫度傳感線的電熱線(2)和數(shù)字溫度控制器(3)，其特征在于附有溫度傳感線的電熱線(2)是由作為中心芯線的電熱線(9)、中介絕緣層(10)、溫度傳感線(11)、絕緣外皮(12)組成。中介絕緣層(10)是一種低溫?zé)崛坌跃勐纫蚁┘熬郯分w維。溫度傳感線(11)采用正溫度特性的純銅線，以螺旋狀纏繞于中介絕緣層(10)，其螺矩為0.3～1mm。附有溫度傳感線的電熱線(2)將電熱線(9)和溫度傳感線(11)置于一根雙芯電纜中，電熱線(9)位于中心，中介絕緣層(10)包復(fù)電熱線(9)，溫度傳感線(11)螺旋狀纏繞于中介絕緣層(10)，螺矩為0.3～1mm為宜。溫度傳感線(11)采用正溫度特性的銅線。附表1列出銅線制作的溫度傳感線(11)環(huán)境溫度與電阻值變化表。實(shí)測(cè)表明這種傳感線具有令人滿意的線性關(guān)系。溫度傳感線均勻繞制在電熱線(9)上，當(dāng)電熱線(9)通電時(shí)，溫度傳感線(11)能準(zhǔn)確迅速感受到電熱線(9)溫度的變化。把它作為分壓器的一個(gè)分壓電阻，可把隨溫度變化的電阻變成電壓值變化。在控制電路中可以控制加熱裝置。電熱線(9)與溫度傳感線(11)間的中介絕緣層(10)是一種具有低溫?zé)崛坌跃勐纫蚁┘熬郯分w維。對(duì)熱敏感，當(dāng)電熱線(9)局部接觸電阻增大，產(chǎn)生局部高溫或火花時(shí)，中介絕緣層(10)瞬間熔化，并使外層溫度傳感線(11)斷裂。為數(shù)字溫度控制器(3)給出應(yīng)急斷電信號(hào)。避免電熱毯發(fā)生火災(zāi)。溫度傳感線(11)外層包有絕緣外皮(12)。附有溫度傳感線的電熱線(2)中心還可以有一耐熱絕緣的芯柱(13)，電熱線(9)以螺旋狀纏繞于耐熱絕緣的芯柱(13)上。這種結(jié)構(gòu)可以增加附有溫度傳感線的電熱線(2)抗拉強(qiáng)度和抗折性能。數(shù)字溫度控制器(3)電路包括交直流變換穩(wěn)壓電路(4)、帶隔離的輸出驅(qū)動(dòng)電路(5)、超溫保護(hù)電路(6)、溫度設(shè)置電路(7)、傳感器輸入電路(8)。其特征在于傳感器輸入電路(8)由溫度傳感線(11)、電容C3、電阻R4、R5、比較器A1組成。溫度傳感線(11)并接于電容C3兩端，與電阻R4串聯(lián)。其串接點(diǎn)連接于比較器A1、A2同相輸入端和電阻R5的一端。R5另一端與比較器A1輸出端相連。電阻R4、溫度傳感線(11)形成的分壓器并聯(lián)于穩(wěn)壓二極管DW2兩極。A1同相端輸入端連接電阻R6、電位器W2、W3三者接點(diǎn)。A1反相輸入端連接A2、A3輸出端。比較器A1、電阻R5、電容C3實(shí)現(xiàn)傳感器輸入電路電壓補(bǔ)償。傳感器輸入電路(8)主要作用是把溫度傳感線(11)上的電阻變化按比例的變換為電壓的變化作為數(shù)控器溫度控制信號(hào)，經(jīng)C3濾波產(chǎn)生一個(gè)隨溫度變化的直流電壓信號(hào)。比較器A1、電阻R5、電容C3組成電壓補(bǔ)償器，分過(guò)補(bǔ)償和欠補(bǔ)償兩種，當(dāng)溫度傳感信號(hào)大于設(shè)置的溫度信號(hào)實(shí)現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償。反之則實(shí)現(xiàn)欠補(bǔ)償。以克服頻繁調(diào)節(jié)而產(chǎn)生“振蕩”。溫度設(shè)置電路(7)是一個(gè)變形的H型電路。W1、W2、W3組成“H”電路。電阻R6、R7、R8用于溫度范圍設(shè)置?！癏”電路中W1取值可以很大，約220K，W2、W3取值要小，約2.2K。兩者電阻比1／100。若W2為溫度設(shè)置低溫段，W3為高溫段，這樣高溫段與低溫段相互影響為1／100。這種電路設(shè)置方便，調(diào)整容易。超溫保護(hù)電路(6)由比較器A3構(gòu)成。當(dāng)電熱毯由于某種原因失控升溫超過(guò)預(yù)置上限溫度時(shí)，保護(hù)電路比較器A3輸出一個(gè)低電平。切斷加熱裝置驅(qū)動(dòng)電路，避免因高溫失火。輸出驅(qū)動(dòng)電路(5)由光電耦合器GD、二極管D5、單向可控硅組成。光電耦合器使加熱電源和控制器電源實(shí)現(xiàn)電隔離。交直流變換穩(wěn)壓電路(4)電源變壓器次級(jí)輸出14V交流電壓。經(jīng)硅整流橋D1－4和C1濾波后變?yōu)?7V直流電壓。經(jīng)電阻R1和穩(wěn)壓管DW1成為10V直流。經(jīng)R3和DW2穩(wěn)壓后成為＋3V直流。＋3V電壓提供給傳感器輸入電路(8)和溫度設(shè)置電路(7)。實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的溫度控制。電熱器直流脈沖電源是由交流220V經(jīng)硅整流橋D7－10整流后得到。由于是直流脈沖電源，可以用單向可控硅進(jìn)行調(diào)壓控制。光電耦合器GD輸出電路電源是由半波直流分壓取得。目的在于省掉一組變壓器繞組和一組硅整流橋。電位器W1用以調(diào)溫、調(diào)溫范圍由電阻R6、R7、R8確定。設(shè)置的溫度電壓值送入比較器A2的同相輸入端，溫度傳感線(11)的電壓值送入A2反相輸入端，這兩個(gè)溫度信號(hào)在A2中比較，當(dāng)溫度傳感線(11)溫度低于設(shè)置溫度時(shí)，A2輸出高電位。反之，A2輸處低電位。A2輸出高電位時(shí)，光電耦合器GD的發(fā)光二極管流過(guò)大約5mA電流。觸發(fā)GD接受器導(dǎo)通。單向可控硅SCR的控制級(jí)流過(guò)1.8mA控制電流?？煽毓鑼?dǎo)通，電熱線(9)電源接通。電熱線溫度升高后，溫度傳感線電阻值增大。經(jīng)輸入電路變換后，變?yōu)殡妷嚎刂菩盘?hào)。當(dāng)這個(gè)信號(hào)大于溫度信號(hào)時(shí)，A2輸出低電平。單向可控硅關(guān)斷，電熱線斷電，停止加熱。如此重復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了溫度自動(dòng)控制。調(diào)溫范圍可在＋25℃～＋45℃調(diào)整。當(dāng)電熱線(9)環(huán)境溫度超過(guò)預(yù)置最高溫度時(shí)，比較器A3輸出低電平，切斷電熱線電源。如電熱線(9)局部出現(xiàn)高溫或電火花時(shí)，中介絕緣層(10)熔化，溫度傳感線(11)燒斷。A2、A3輸出均為低電平，電熱線電源斷電。從而避免火災(zāi)發(fā)生。本實(shí)用新型自動(dòng)跟蹤溫度、數(shù)控調(diào)溫、控溫精度高，穩(wěn)是定性也很理想，給人帶來(lái)溫暖和舒適。以下是一電阻溫度傳感線電阻值與溫度之間的關(guān)系數(shù)據(jù)附表1</tables>權(quán)利要求1.一種自動(dòng)跟蹤數(shù)控調(diào)溫型電熱毯，其組成包括有電熱毯面料(1)、附有溫度傳感線的電熱線(2)和數(shù)字溫度控制器(3)，數(shù)字溫度控制器(3)電路包括交直流變換穩(wěn)壓電路(4)、帶隔離的輸出驅(qū)動(dòng)電路(5)、超溫保護(hù)電路(6)、溫度設(shè)置電路(7)、傳感器輸入電路(8)，其特征在于A、附有溫度傳感線的電熱線(2)是由作為中心芯線的電熱線(9)、中介絕緣層(10)、溫度傳感線(11)、絕緣外皮(12)組成；B、中介絕緣層(10)是一種低溫?zé)崛坌跃勐纫蚁┘熬郯分w維；C、溫度傳感線(11)采用正溫度特性的銅線，螺旋狀纏繞于中介絕緣層(10)上，其螺矩為0.3～1mm；D、傳感器輸入電路(8)由溫度傳感線(11)、電容C3、電阻R4、R5、比較器A1組成，溫度傳感線(11)并接于電容C2兩端，與電阻R4串連，其串接點(diǎn)連接于比較器A1、A2同相輸入端和電阻R5一端，R5另一端與比較器A1輸出端相連，R4溫度傳感線(11)形成的分壓器并聯(lián)于穩(wěn)壓二極管DW2兩極，A1同相輸入端連接R6、W2、W3接點(diǎn)，A1反相輸入端連接A2、A9輸出端、比較器A1、電阻R5、電容C8實(shí)現(xiàn)輸入電路電壓補(bǔ)償。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤數(shù)控調(diào)溫型電熱毯，其特征在于附有溫度傳感線的電熱線(2)還具有耐熱絕緣的芯柱(13)，電熱線(9)纏繞在耐熱絕緣的芯柱(13)上。專利摘要一種自動(dòng)跟蹤數(shù)控調(diào)溫型電熱毯，其組成包括有電熱毯面料，附有溫度傳感線的電熱線和數(shù)字溫度控制器，附有溫度傳感線的電熱線的溫度傳感線致密的纏繞于包覆電熱線的中介絕緣層上，可全線段監(jiān)測(cè)電熱線溫度參數(shù)，該電熱毯應(yīng)用數(shù)字溫度控制器，控溫效果好，精度高，能夠自動(dòng)限溫和高溫應(yīng)急斷電，是一種高安全性的全新結(jié)構(gòu)電熱毯。文檔編號(hào)A47G9/06GK2076360SQ9022031公開(kāi)日1991年5月8日申請(qǐng)日期1990年9月9日優(yōu)先權(quán)日1990年9月9日發(fā)明者潘志仁,潘文懋申請(qǐng)人:哈爾濱市永華家用電器廠