本實(shí)用新型涉及光譜儀領(lǐng)域，特別是涉及一種新型光室恒溫系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前市場(chǎng)上光譜儀通用的恒溫方法是發(fā)熱元件加風(fēng)扇吹掃，這種方法的升溫時(shí)間和溫度穩(wěn)定時(shí)間都很長(zhǎng)，而且溫度的穩(wěn)定性也不高，整個(gè)光室的溫度不均勻，對(duì)光譜儀的測(cè)量誤差產(chǎn)生了一定的影響，因此需要進(jìn)一步減少測(cè)量誤差，保證整個(gè)光室溫度的均勻性，由此需特設(shè)計(jì)一種新型光室恒溫系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，需要克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷中的至少一個(gè)，本實(shí)用新型提供了一種新型光室恒溫系統(tǒng)，包括光譜儀光室，多個(gè)加熱元器件，和所述加熱元器件一一對(duì)應(yīng)的溫度傳感器；所述加熱元器件安裝在所述光譜儀光室外側(cè)表面上；所述溫度傳感器安裝在所述光譜儀光室內(nèi)側(cè)表面，且與所述加熱元器件一一對(duì)應(yīng)；所述恒溫系統(tǒng)還包括溫度控制系統(tǒng)，所述溫度控制系統(tǒng)通過(guò)安裝在所述光譜儀光室內(nèi)側(cè)表面的溫度傳感器得到所述光譜儀光室內(nèi)部溫度，對(duì)采集回來(lái)的所有溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)優(yōu)化計(jì)算后，再結(jié)合PID控制原則，得出每一個(gè)所述加熱元器件的PWM控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述加熱元器件對(duì)所述光室進(jìn)行加熱并穩(wěn)定在預(yù)定溫度值。

根據(jù)本專利背景技術(shù)中對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所述，目前采用的方法升溫時(shí)間和溫度穩(wěn)定時(shí)間都很長(zhǎng)，而且溫度的穩(wěn)定性也不高，整個(gè)光室的溫度不均勻，對(duì)光譜儀的測(cè)量誤差產(chǎn)生了一定的影響；而本實(shí)用新型公開的恒溫系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)來(lái)自與加熱部件一一對(duì)應(yīng)的溫度傳感器的反饋信號(hào)進(jìn)行加權(quán)優(yōu)化計(jì)算處理以及使用PID控制原則得到PWM控制信號(hào)對(duì)加熱部件進(jìn)行控制，可以減少測(cè)量誤差，保證整個(gè)光室溫度的均勻性。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型公開的一種新型光室恒溫系統(tǒng)還具有如下附加技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，所述加熱元器件及所述溫度傳感器的數(shù)量為n，所述加權(quán)優(yōu)化計(jì)算公式為：

V₁=K₁*T₁+ K₁₂*T₂+ K₁₃*T₃+ K₁₄*T₄…+ K_1n*T_n；

V₂=K₂₁*T₁+ K₂*T₂+ K₂₃*T₃+ K₂₄*T₄…+ K_2n*T_n；

……

V_n=K_n1*T₁+ K_n2*T₂+ K_n3*T₃+ K_n4*T₄…+ K_n*T_n；

其中，加權(quán)系數(shù)K₁ K₁₂ K₁₃ K₁₄… K_1n…K_n通過(guò)建模由熱學(xué)分析軟件Flotherm計(jì)算出初值，然后在多次的試驗(yàn)測(cè)試中進(jìn)行修正之后的值。

進(jìn)一步地，所述溫度傳感器的反饋信號(hào)通過(guò)放大器放大后進(jìn)入ADC轉(zhuǎn)換芯片，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)數(shù)字值傳入所述溫度控制系統(tǒng)。

每個(gè)溫度傳感器的反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大后進(jìn)入ADC轉(zhuǎn)換芯片，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)數(shù)字值傳入控制單元-單片機(jī)，控制單元把采集回來(lái)的所有溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)優(yōu)化計(jì)算。

進(jìn)一步地，所述溫度控制系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)算放大器放大后驅(qū)動(dòng)聯(lián)結(jié)每個(gè)所述加熱元器件。

控制單元根據(jù)優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果，再結(jié)合PID控制原則，最終得出每個(gè)加熱單元的PWM控制信號(hào)，PWM控制信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器放大后驅(qū)動(dòng)連接每個(gè)加熱單元的三極管，實(shí)現(xiàn)加熱的最優(yōu)控制。

更進(jìn)一步地，所述運(yùn)算放大器與所述加熱元器件之間還包括具有三極管的部件。

進(jìn)一步地，所述光室恒溫系統(tǒng)外部還包裹有保溫材料。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本實(shí)用新型的新型光室恒溫系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本實(shí)用新型光室恒溫系統(tǒng)外部的示意圖;

圖中 ，10光室，20加熱元器件，30溫度傳感器，40保溫材料。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件；下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ) “上”、“下”、“底”、“頂”、“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”、“橫”、“豎”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“聯(lián)接”、“連通”、“相連”、“連接”、“配合”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，一體地連接，也可以是可拆卸連接；可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連；“配合”可以是面與面的配合，也可以是點(diǎn)與面或線與面的配合，也包括孔軸的配合，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

本實(shí)用新型的實(shí)用新型構(gòu)思如下，通過(guò)對(duì)來(lái)自與加熱部件一一對(duì)應(yīng)的溫度傳感器的反饋信號(hào)進(jìn)行加權(quán)優(yōu)化計(jì)算處理以及使用PID控制原則得到PWM控制信號(hào)對(duì)加熱部件進(jìn)行控制，可以減少測(cè)量誤差，保證整個(gè)光室溫度的均勻性。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，包括光譜儀光室10，多個(gè)加熱元器件20，和所述加熱元器件20一一對(duì)應(yīng)的溫度傳感器30；所述加熱元器件20安裝在所述光譜儀光室10外側(cè)表面上；所述溫度傳感器30安裝在所述光譜儀光室10內(nèi)側(cè)表面，且與所述加熱元器件20一一對(duì)應(yīng)；所述恒溫系統(tǒng)還包括溫度控制系統(tǒng)，所述溫度控制系統(tǒng)通過(guò)安裝在所述光譜儀光室10內(nèi)側(cè)表面的溫度傳感器30得到所述光譜儀光室10內(nèi)部溫度，對(duì)采集回來(lái)的所有溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)優(yōu)化計(jì)算后，再結(jié)合PID控制原則，得出每一個(gè)所述加熱元器件20的PWM控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述加熱元器件20對(duì)所述光室10進(jìn)行加熱并穩(wěn)定在預(yù)定溫度值。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型公開的一種新型光室恒溫系統(tǒng)的還具有如下附加技術(shù)特征：

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述加熱元器件20及所述溫度傳感器30的數(shù)量為n，所述加權(quán)優(yōu)化計(jì)算公式為：

V₁=K₁*T₁+ K₁₂*T₂+ K₁₃*T₃+ K₁₄*T₄…+ K_1n*T_n；

V₂=K₂₁*T₁+ K₂*T₂+ K₂₃*T₃+ K₂₄*T₄…+ K_2n*T_n；

……

V_n=K_n1*T₁+ K_n2*T₂+ K_n3*T₃+ K_n4*T₄…+ K_n*T_n；

其中，加權(quán)系數(shù)K₁ K₁₂ K₁₃ K₁₄… K_1n…K_n通過(guò)建模由熱學(xué)分析軟件Flotherm計(jì)算出初值，然后在多次的試驗(yàn)測(cè)試中進(jìn)行修正之后的值。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述溫度傳感器30的反饋信號(hào)通過(guò)放大器放大后進(jìn)入ADC轉(zhuǎn)換芯片，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)數(shù)字值傳入所述溫度控制系統(tǒng)。

每個(gè)溫度傳感器30的反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大后進(jìn)入ADC轉(zhuǎn)換芯片，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)數(shù)字值傳入控制單元-單片機(jī)，控制單元把采集回來(lái)的所有溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)優(yōu)化計(jì)算。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述溫度控制系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)算放大器放大后驅(qū)動(dòng)聯(lián)結(jié)每個(gè)所述加熱元器件20。

控制單元根據(jù)優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果，再結(jié)合PID控制原則，最終得出每個(gè)加熱單元的PWM控制信號(hào)，PWM控制信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器放大后驅(qū)動(dòng)連接每個(gè)加熱單元的三極管，實(shí)現(xiàn)加熱的最優(yōu)控制。

進(jìn)一步地，所述運(yùn)算放大器與所述加熱元器件20之間還包括具有三極管的部件。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述光室恒溫系統(tǒng)外部還包裹有保溫材料40。

任何提及“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”等意指結(jié)合該實(shí)施例描述的具體構(gòu)件、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例中；在本說(shuō)明書各處的該示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例；而且，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述具體構(gòu)件、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所主張的是，結(jié)合其他的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)這樣的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)均落在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍之內(nèi)。

盡管參照本實(shí)用新型的多個(gè)示意性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是必須理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出多種其他的改進(jìn)和實(shí)施例，這些改進(jìn)和實(shí)施例將落在本實(shí)用新型原理的精神和范圍之內(nèi)；具體而言，在前述公開、附圖以及權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，可以在零部件和/或者從屬組合布局的布置方面作出合理的變型和改進(jìn)，而不會(huì)脫離本實(shí)用新型的精神；除了零部件和/或布局方面的變型和改進(jìn)，其范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。