專利名稱:具有即使在受控設(shè)備操作期間也可以快速設(shè)定的主要參數(shù)的電子恒溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及具有即使在受控設(shè)備操作期間也可以快速設(shè)定的主要參數(shù)的電子恒溫器。
背景技術(shù)：
對(duì)于最優(yōu)化使用了所述恒溫器的設(shè)備的操作來(lái)說(shuō)，快速而精確的設(shè)定是至關(guān)重要 的。
恒溫器的持續(xù)操作中斷使設(shè)備的過(guò)渡操作狀態(tài)增加，這會(huì)導(dǎo)致恒溫器故障，隨后 導(dǎo)致與恒溫器連接的設(shè)備發(fā)生事故。
目前，使用雙金屬傳感器恒溫器，這些恒溫器適合于對(duì)不低于30°C的溫度進(jìn)行測(cè) 量。但是，所述傳感器不精確，溫度測(cè)量范圍小，最重要的是，測(cè)量溫度之后，它不能準(zhǔn)確回 到初始狀態(tài)。
這可能允許固定的動(dòng)作溫度(fixed intervention temperature)，由于有多個(gè)動(dòng) 作溫度，因而需要許多雙金屬傳感器。
此外，雙金屬傳感器由隨溫度變化膨脹而使觸點(diǎn)閉合的導(dǎo)電金屬片構(gòu)成；所述金 屬片易受磨損。由于相同的金屬片膨脹與指定的溫度變化不一致，因此溫度數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是使恒溫器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但比已知恒溫器更精確，可以在使連接該 恒溫器并且必須控制其溫度的設(shè)備不必停車的情況下對(duì)設(shè)定裝置發(fā)揮作用。
按照本實(shí)用新型，該目的由一種電子恒溫器實(shí)現(xiàn)，該恒溫器包括連接器，配備有用 于密封外部機(jī)身的裝置，外部機(jī)身有一個(gè)空腔，空腔內(nèi)安裝了一個(gè)電路卡，所述恒溫器包括 一個(gè)溫度傳感器，溫度傳感器暴露到溫度受監(jiān)控的環(huán)境中并且連接到電路卡，其特征在于， 所述溫度傳感器為半導(dǎo)體傳感器并且位于可拆卸地固定于外部機(jī)身的法蘭的空腔內(nèi)，電路 卡具有存儲(chǔ)器，恒溫器包括位于外部機(jī)身的空腔內(nèi)部的設(shè)定裝置，設(shè)定裝置包括至少一個(gè) 按鈕，所述連接器連接到外部機(jī)身的側(cè)面，外部機(jī)身的所述空腔通過(guò)位于所述機(jī)身頂部并 且通常由可拆卸的蓋子覆蓋的開(kāi)口與外部溝通，使得操作員能夠接觸到所述設(shè)定裝置。
優(yōu)選地，所述法蘭在具有可拆卸蓋子的所述開(kāi)口一端的相對(duì)端連接到所述外部機(jī) 身，所述法蘭包括用于與受監(jiān)控的環(huán)境連接的螺紋。
優(yōu)選地，所述法蘭由比所述外部機(jī)身更堅(jiān)固的材料制成。
優(yōu)選地，所述設(shè)定裝置由集成在所述卡中的軟件管理的加鎖代碼禁止設(shè)定。
優(yōu)選地，所述設(shè)定裝置包括用于設(shè)定動(dòng)作值的第一按鈕和用于設(shè)定復(fù)位值的第二 按鈕。
優(yōu)選地，所述加鎖代碼通過(guò)用于設(shè)定動(dòng)作值的所述第一設(shè)定按鈕和用于設(shè)定復(fù)位 值的所述第二設(shè)定按鈕輸入。[0014]優(yōu)選地，由集成在所述卡中的軟件管理的加鎖代碼通過(guò)所述第一設(shè)定按鈕和所述 第二設(shè)定按鈕輸入。
優(yōu)選地，它包括表示電源有效的發(fā)光LED。
優(yōu)選地，它包括表示已經(jīng)達(dá)到設(shè)定的切換值的發(fā)光LED。
優(yōu)選地，它包括表示對(duì)動(dòng)作值、復(fù)位值、以及輸出觸點(diǎn)類型正在進(jìn)行設(shè)定的發(fā)光LED。
優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體傳感器是NTC型的。
優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體溫度傳感器包括隨溫度變化而變化的電阻，所述電阻被供電 并且所述電阻產(chǎn)生幅值與檢測(cè)的溫度對(duì)應(yīng)的電壓，所述電路卡包括具有存儲(chǔ)器的微處理 器，它接收由所述溫度傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)并且根據(jù)其功能確定是否存在輸出信號(hào)，所 述設(shè)定裝置作用于所述微處理器，以存儲(chǔ)代表所述恒溫器的動(dòng)作值和復(fù)位值的電壓信號(hào)值。
存在放置在側(cè)面的連接器使得容易接觸到空腔的內(nèi)部。由于將蓋子卸下足夠容 易，因而不必將連接器卸下，這樣就不會(huì)影響恒溫器的工作，因此，即使在對(duì)恒溫器進(jìn)行設(shè) 定的過(guò)程中，設(shè)備也可以繼續(xù)操作。


根據(jù)以下對(duì)附圖中的非限制性的例子所給出的實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本實(shí)用新 型的這些以及其他特性將更加清楚，其中
圖1示出了按照本實(shí)用新型的恒溫器沿軸向局部剖開(kāi)的正視圖；
圖2示出了按照?qǐng)D1中的線II-II的剖面圖；
圖3示出了按照?qǐng)D1中的線III-III的示意性底視圖；
圖4僅為圖1中的恒溫器下部的局部剖開(kāi)的示意圖；
圖5示出了所述恒溫器的電路卡的主要部分；
圖6示出了包含在所述電路卡中的電源和斷開(kāi)電路；
圖7示出了溫度傳感器提供的溫度信號(hào)輸入電路。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2所示的電子恒溫器包括具有圓柱形空腔60的鋁制外部機(jī)身1，圓柱形 空腔60具有一對(duì)縱向凹槽61，凹槽61與可拔出的平面電路卡2可移動(dòng)嚙合。
在機(jī)身1的側(cè)面上固定了一個(gè)連接器6，連接器6具有透明蓋子30和可拆下板7， 用于密封空腔60。在連接器6的內(nèi)部，布置了發(fā)光提示用LED10-11，它們能夠分別發(fā)出可 以通過(guò)透明蓋子30看到的綠光和紅光。連接器6還貫穿有導(dǎo)線65，用于電路卡2與外部進(jìn) 行電氣連接。
在機(jī)身1的下部，固定了一個(gè)具有空腔101的黃銅法蘭100，在空腔101中，通過(guò)螺 紋和相應(yīng)的墊片，布置了一個(gè)半導(dǎo)體溫度傳感器103，優(yōu)選NTC型半導(dǎo)體傳感器，在溫度傳 感器103下面，有一個(gè)螺紋接頭106，用于連接溫度受控的設(shè)備。在圖3和圖4中更直觀，利 用被布置在合適的螺孔200中的螺栓，可以將法蘭100固定到機(jī)身1上。螺紋接頭可以有 適合于不同受控設(shè)備的不同尺寸。[0032]所述法蘭100可以與機(jī)身1分離，一般而言，法蘭100用比能夠在很高的工作溫度 下工作的機(jī)身1更堅(jiān)固的材料制成。還可以按照希望的工作溫度，用由不同材料制成的其 他法蘭替換。
電路卡2支撐設(shè)定裝置4，設(shè)定裝置4包括設(shè)定按鈕12-13、發(fā)綠光的發(fā)光提示 LED16、發(fā)紅光的發(fā)光提示LEDll和具有連接針15的串行端口 14，連接針15用于通過(guò)導(dǎo)線 65連接到外部個(gè)人計(jì)算機(jī)或其他數(shù)據(jù)輸入/數(shù)據(jù)采集裝置。
操作者可以通過(guò)螺紋開(kāi)口 73接觸所述按鈕12-13，螺紋開(kāi)口 73位于機(jī)身1的頂部，正常情況下用可卸下的螺紋蓋子74覆蓋。
從電路的觀點(diǎn)看，所述卡2包括主電路17 (圖5)、電源和斷開(kāi)電路18 (圖6)、以及 用于讀取來(lái)自溫度傳感器103 (圖5)的信號(hào)的輸入電路19。
主電路17包括分別由設(shè)定按鈕12-13控制的開(kāi)關(guān)20-21、具有內(nèi)置E2PROM存儲(chǔ)器 的微處理器33、反饋電容器32、開(kāi)關(guān)晶體管34、功率晶體管35、LEDll和16、各種電阻22、 穩(wěn)定電容器31、齊納二極管60、接地線、輸入端36、以及輸出端37。
電源和斷開(kāi)電路18包括一對(duì)輸入端45-46、防止反壓的斷路二極管42-43、可變電 阻41、電壓穩(wěn)定-變換器40、電阻38、電容器44、以及各個(gè)接地線。
最后，輸入電路19包括與溫度傳感器103的NTC半導(dǎo)體元件連接的輸入端Sl和 S2。輸入電路19包括濾波器50，由電阻48和電容器49組成；電容器50耦合在電源VDD與 地線GND之間，并且具有連接到端子Sl和S2的接線端，電源VDD給溫度傳感器的電阻元件 供電。輸入電路19包括過(guò)壓斷開(kāi)電路51，過(guò)壓斷開(kāi)電路51包括兩個(gè)二極管并且連接到輸 出端52，輸出端52反過(guò)來(lái)連接到圖5中的電路部分17的輸入端36。
人工設(shè)定恒溫器是非常簡(jiǎn)單的。
綠色LEDlO與恒溫器的電源電路(圖3-5中沒(méi)有示出)連接，其任務(wù)是表示電源 有效。
假設(shè)準(zhǔn)備安裝在受控設(shè)備或機(jī)器上的恒溫器將動(dòng)作溫度(例如60°C )取為希望的 工作值。半導(dǎo)體傳感器NTC103對(duì)該溫度進(jìn)行檢測(cè)；事實(shí)上，隨著溫度變化，傳感器103的電 阻元件的值在變化。反過(guò)來(lái)，在圖7中的輸入電路19的輸出端52和圖5中的電路部分17 的微處理器33的輸入端36，所述電阻元件的變化轉(zhuǎn)換為與檢測(cè)的溫度對(duì)應(yīng)的電幅值信號(hào)。
為了接觸設(shè)定按鈕12-13，需要卸下蓋子74。不需要使設(shè)備或機(jī)器在受控制溫度 下停車。當(dāng)恒溫器上電時(shí)，連接器6上的綠色LEDlO接通。
通過(guò)按壓按鈕12并保持至少3秒鐘，微處理器33的存儲(chǔ)器將輸入端36的溫度值 獲取為動(dòng)作值，隨后綠色LED16發(fā)光予以確認(rèn)。
每當(dāng)獲得新的動(dòng)作值時(shí)，還按照最小滯后值設(shè)定復(fù)位閾值(滯后量)。
為了設(shè)定不同的復(fù)位閾值，設(shè)備必須取得希望的復(fù)位溫度，然后必須按壓白色按 鈕至少3秒鐘。此外，在這種情況下，綠色LED16將發(fā)光，以確認(rèn)微處理器33及其對(duì)應(yīng)的存 儲(chǔ)器已經(jīng)獲取了復(fù)位值。
一旦對(duì)恒溫器進(jìn)行了設(shè)定，則可以用蓋子74重新蓋上開(kāi)口 73。
工作期間，位于連接器6上的發(fā)紅色光的LED41發(fā)光，表示已經(jīng)達(dá)到設(shè)定的開(kāi)關(guān) 值。反過(guò)來(lái)，微處理器33使晶體管34和35在飽和與截止?fàn)顟B(tài)之間切換，以通過(guò)導(dǎo)線65，用 電信號(hào)將恒溫器的動(dòng)作或復(fù)位狀態(tài)通知外部。[0048]如果需要在此對(duì)儀器進(jìn)行編程，則只需要按照不同的溫度重復(fù)上述過(guò)程。
在獲得新值(動(dòng)作或復(fù)位)之前，對(duì)E2PROM存儲(chǔ)器進(jìn)行測(cè)試。在出現(xiàn)可視的數(shù)據(jù)獲取信號(hào)之前，通過(guò)綠色LED快速連續(xù)閃爍表示這個(gè)測(cè)試。
除了設(shè)定足夠迅速之外，所述恒溫器由于有這樣的可能性而非常靈活，即通過(guò)將 按鈕12-13同時(shí)按壓幾秒鐘，將觸點(diǎn)“正常打開(kāi)”的工作模式(即，圖5中的輸出端37正常 沒(méi)有信號(hào))轉(zhuǎn)換為觸點(diǎn)“正常閉合”的工作模式(即，輸出端37正常有信號(hào))。實(shí)際上，得 到了合為一體兩個(gè)的恒溫器。
更準(zhǔn)確地說(shuō)，NTC傳感器103檢測(cè)受控設(shè)備的操作溫度。傳感器的阻值隨溫度變 化而變化，使圖7中的輸出端52和圖5中的輸入端36的電壓變化，并且將溫度信號(hào)作用于 微處理器33。然后，后者命令晶體管34截止，晶體管34又使功率晶體管35截止。二極管 41命令紅色LED 11發(fā)光。
對(duì)于短路和電路連接不正確等可能情況，卡2還提供了斷開(kāi)電路18。
溫度回到低于復(fù)位閾值時(shí)引起相反的操作，即晶體管34和35飽和并且紅色LEDll 斷開(kāi)。
最后，設(shè)定按鈕12-13可以用于輸入用于加鎖/解鎖程序的代碼。只有當(dāng)操作員知 道按鈕12-13的設(shè)定組合時(shí)(例如，按鈕12按兩次，按鈕13按一次，再將按鈕12按3次)， 他才能進(jìn)行設(shè)定操作。這個(gè)代碼由集成在電路卡2中的軟件來(lái)管理。
按照本實(shí)用新型的恒溫器可以使工作最安全，可以快速設(shè)定基本工作參數(shù)，并且 可以防止動(dòng)作頻繁發(fā)生。
在不必?cái)嚅_(kāi)電源并且不使用特殊工具，而由操作者對(duì)按鈕進(jìn)行最少量的按壓的情 況下，就可以對(duì)恒溫器進(jìn)行快速編程。此外，可以在設(shè)備上而不在車間內(nèi)對(duì)恒溫器進(jìn)行校 準(zhǔn)；這樣就可以按照用戶需要快速修改校準(zhǔn)值。
利用按照本實(shí)用新型的恒溫器，可以得到比已知恒溫器更寬的溫度測(cè)量范圍， 即，-20°C到 90°C，精度為 士3°C。
權(quán)利要求
一種電子恒溫器，包括連接器(6)，該連接器(6)設(shè)有用于密封外部機(jī)身(1)的裝置(7)，所述機(jī)身(1)設(shè)有空腔(60)，所述空腔(60)內(nèi)安裝有電路卡(2)，所述恒溫器包括溫度傳感器(103)，所述溫度傳感器暴露到受監(jiān)控的環(huán)境溫度中并且連接到所述電路卡，其特征在于，所述溫度傳感器為半導(dǎo)體傳感器，并且位于可拆卸地固定于所述外部機(jī)身(1)上的法蘭(100)的空腔(101)內(nèi)，所述電路卡(2)具有存儲(chǔ)器，所述恒溫器包括位于所述外部機(jī)身的所述空腔內(nèi)部并且包括至少一個(gè)按鈕(12-13)的設(shè)定裝置(4)，所述連接器(6)連接到所述外部機(jī)身(1)的側(cè)面，所述外部機(jī)身的所述空腔(60)通過(guò)位于所述機(jī)身(1)頂部并且通常由可拆卸的蓋子(74)覆蓋的開(kāi)口(73)與外部溝通，使得操作員能夠接觸到所述設(shè)定裝置(4)。
2.如權(quán)利要求
1所述的恒溫器，其特征在于，所述法蘭(100)在具有可拆卸蓋子(74) 的所述開(kāi)口(73) —端的相對(duì)端連接到所述外部機(jī)身(1)，所述法蘭(100)包括用于與受監(jiān) 控的環(huán)境連接的螺紋。
3.如權(quán)利要求
2所述的恒溫器，其特征在于，所述法蘭(100)由比所述外部機(jī)身(1)更 堅(jiān)固的材料制成。
4.如權(quán)利要求
1所述的恒溫器，其特征在于，所述設(shè)定裝置(4)由集成在所述卡(2)中 的軟件管理的加鎖代碼禁止設(shè)定。
5.如權(quán)利要求
1所述的電子恒溫器，其特征在于，所述設(shè)定裝置(4)包括用于設(shè)定動(dòng)作 值的第一按鈕(12)和用于設(shè)定復(fù)位值的第二按鈕(13)。
6.如權(quán)利要求
4所述的恒溫器，其特征在于，所述加鎖代碼通過(guò)用于設(shè)定動(dòng)作值的所 述第一設(shè)定按鈕(12)和用于設(shè)定復(fù)位值的所述第二設(shè)定按鈕(13)輸入。
7.如權(quán)利要求
5所述的恒溫器，其特征在于，由集成在所述卡(2)中的軟件管理的加鎖 代碼通過(guò)所述第一設(shè)定按鈕(12)和所述第二設(shè)定按鈕(13)輸入。
8.如權(quán)利要求
1所述的恒溫器，其特征在于，它包括表示電源有效的發(fā)光LED(IO)。
9.如權(quán)利要求
1所述的恒溫器，其特征在于，它包括表示已經(jīng)達(dá)到設(shè)定的切換值的發(fā) 光 LED(Il)。
10.如權(quán)利要求
1所述的恒溫器，其特征在于，它包括表示對(duì)動(dòng)作值、復(fù)位值、以及輸出 觸點(diǎn)類型正在進(jìn)行設(shè)定的發(fā)光LED (16)。
11.如權(quán)利要求
1所述的恒溫器，其特征在于，所述半導(dǎo)體傳感器(103)是NTC型(103)的。
12.如權(quán)利要求
1所述的恒溫器，其特征在于，所述半導(dǎo)體溫度傳感器包括隨溫度變化 而變化的電阻，所述電阻被供電并且所述電阻產(chǎn)生幅值與檢測(cè)的溫度對(duì)應(yīng)的電壓，所述電 路卡(2)包括具有存儲(chǔ)器的微處理器(33)，它接收由所述溫度傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)并且 根據(jù)其功能確定是否存在輸出信號(hào)，所述設(shè)定裝置(4)作用于所述微處理器(33)，以存儲(chǔ) 代表所述恒溫器的動(dòng)作值和復(fù)位值的電壓信號(hào)值。
專利摘要
公開(kāi)了一種電子恒溫器，包括連接器(6)，連接器(6)配備有用于密封外部機(jī)身(1)的裝置(7)，外部機(jī)身有空腔(60)，空腔內(nèi)安裝有電路卡(2)；恒溫器包括溫度傳感器(103)，溫度傳感器暴露到受控環(huán)境的溫度中并且連接到電路卡。溫度傳感器為半導(dǎo)體傳感器，并且位于可拆卸地固定于機(jī)身(1)上的法蘭(100)的空腔(101)內(nèi)。電路卡(2)具有存儲(chǔ)器，恒溫器包括位于外部機(jī)身的空腔內(nèi)部的設(shè)定裝置(4)，設(shè)定裝置包括至少一個(gè)按鈕(12-13)，所述連接器(6)連接到外部機(jī)身(1)的側(cè)面，外部機(jī)身的所述空腔(60)通過(guò)位于所述機(jī)身(1)頂部并且通常由可拆卸的蓋子(74)覆蓋的開(kāi)口(73)與外部溝通，使得操作員能夠接觸到所述設(shè)定裝置(4)。
文檔編號(hào)G05D23/19GKCN201556103SQ200890000052
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2008年4月29日
發(fā)明者艾德里安那·薩特 申請(qǐng)人:依萊特泰克有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan