一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)，其特征在于：主要由控制芯片U，溫度傳感器Q，P極與控制芯片U的IS管腳相連接、N極經(jīng)電阻R5后分別與控制芯片U的DC管腳和SC管腳相連接的二極管D3等組成。本發(fā)明可以對信號的相位進(jìn)行鎖定，防止信號的相位出現(xiàn)波動，提高了本發(fā)明的穩(wěn)定性。本發(fā)明可以對摻雜在溫度信號中的干擾信號進(jìn)行過濾，排除干擾信號的影響，極大的提高了本發(fā)明的溫度控制精度。
【專利說明】
一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種自動控制系統(tǒng)，具體是指一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多時候都需要對生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行控制，使溫度保持在恒定的范圍，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著工業(yè)自動化的提高，目前通常采用恒溫自動控制系統(tǒng)來對溫度進(jìn)行控制。然而，現(xiàn)有的恒溫自動控制系統(tǒng)對生產(chǎn)環(huán)境的溫度檢測不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致其對溫度控制的誤差較大，達(dá)不到恒溫控制的標(biāo)準(zhǔn)，無法滿足生產(chǎn)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決目前的恒溫自動控制系統(tǒng)對溫度控制誤差大的缺陷，提供一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案現(xiàn)實:一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)，主要由控制芯片U，溫度傳感器Q，P極與控制芯片U的IS管腳相連接、N極經(jīng)電阻R5后分別與控制芯片U的DC管腳和SC管腳相連接的二極管D3，正極與控制芯片U的TC管腳相連接、負(fù)極接地的電容C2，與溫度傳感器Q相連接的帶通濾波電路，與帶通濾波電路相連接的信號放大電路，與控制芯片U的IN管腳相連接的鎖相電路，以及與控制芯片U的SE管腳相連接的溫度控制電路組成;所述鎖相電路和電容C2的負(fù)極均與信號放大電路相連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述帶通濾波電路由放大器P4，放大器P5，負(fù)極與放大器P4的正極相連接、正極經(jīng)電阻Rl I后與傳感器Q相連接的電容C7，正極與電容C7的正極相連接、負(fù)極與放大器P4的輸出端相連接的電容C8，P極接地、N極經(jīng)電阻R12后與放大器P4的負(fù)極相連接的二極管D7，串接在放大器P4的輸出端和二極管D7的P極之間的電阻Rl3，串接在放大器P4的輸出端和放大器P5的正極之間的電阻R14，一端與放大器P5的負(fù)極相連接、另一端接地電阻R15，負(fù)極與放大器P5的正極相連接、正極與放大器P5的輸出端相連接的電容C9，以及正極與放大器P5的輸出端相連接、負(fù)極與信號放大電路相連接的電容Cl O組成。
[0006]所述鎖相電路由放大器P3，三極管VTl，三極管VT2，一端與放大器P3的正極相連接、另一端與信號放大電路相連接的電阻R7，串接在放大器P3的正極和輸出端之間的電阻R8，正極與放大器P3的正極相連接、負(fù)極接地的電容C5，串接在放大器P3的負(fù)極和三極管VTl的發(fā)射極之間的電阻R9，P極與三極管VTl的集電極相連接、N極與三極管VT2的基極相連接的二極管D5，負(fù)極與三極管VTl的集電極相連接、正極與三極管VT2的基極相連接的電容C6，以及N極經(jīng)電阻RlO后與三極管VT2的發(fā)射極相連接、P極與三極管VTI的發(fā)射極相連接的同時接地的二極管D6組成;所述三極管VTl的基極與放大器P3的輸出端相連接;所述三極管VT2的集電極與控制芯片U的IN管腳相連接。
[0007]所述信號放大電路由三極管VT，放大器Pl，放大器P2，N極與放大器Pl的正極相連接、P極經(jīng)電阻Rl后與三極管VT的基極相連接的二極管Dl，一端與放大器Pl的正極相連接、另一端接12V電壓的電阻R2，串接在放大器Pl的正極和輸出端之間的電阻R4，N極與放大器Pl的正極相連接、P極與三極管VT的基極相連接的二極管D2，負(fù)極與三極管VT的基極相連接、正極與放大器P2的負(fù)極相連接的電容Cl，以及串接在三極管VT的發(fā)射極和放大器P2的負(fù)極之間的電阻R3組成;所述三極管VT的基極與電容ClO的負(fù)極相連接、其集電極與放大器PI的負(fù)極相連接、其發(fā)射極則與放大器P2的正極相連接;所述放大器P2的負(fù)極接地、其輸出端與電容C2的負(fù)極相連接;所述放大器Pl的輸出端經(jīng)電阻R7后與放大器P3的正極相連接。
[0008]所述溫度控制電路由P極與控制芯片U的SE管腳相連接、N極經(jīng)電阻R6后接地的二極管D4，負(fù)極與控制芯片U的SE管腳相連接、正極與二極管D4的N極相連接的電容C3，以及負(fù)極經(jīng)電阻R6后與二極管D4的N極相連接、正極經(jīng)加熱絲后與二極管D4的N極相連接的電容C4組成。
[0009]所述控制芯片U為MC34063集成芯片。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0011](I)本發(fā)明可以對溫度傳感器輸出的溫度信號進(jìn)行處理，使控制芯片U能夠更好的將溫度信號與其內(nèi)部的基準(zhǔn)信號進(jìn)行比較，并準(zhǔn)確的判定出被測對像當(dāng)前的溫度情況，從而更準(zhǔn)確的控制加熱絲工作，提高本發(fā)明的溫度控制精度。
[0012](2)本發(fā)明可以對信號的相位進(jìn)行鎖定，防止信號的相位出現(xiàn)波動，提高了本發(fā)明的穩(wěn)定性。
[0013](3)本發(fā)明可以對摻雜在溫度信號中的干擾信號進(jìn)行過濾，排除干擾信號的影響，極大的提高了本發(fā)明的溫度控制精度。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的鎖相電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的帶通濾波電路的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。
[0018]實施例
[0019]如圖1所示，本發(fā)明主要由控制芯片U，溫度傳感器Q，P極與控制芯片U的IS管腳相連接、N極經(jīng)電阻R5后分別與控制芯片U的DC管腳和SC管腳相連接的二極管D3，正極與控制芯片U的TC管腳相連接、負(fù)極接地的電容C2，與溫度傳感器Q相連接的帶通濾波電路，與帶通濾波電路相連接的信號放大電路，與控制芯片U的IN管腳相連接的鎖相電路，以及與控制芯片U的SE管腳相連接的溫度控制電路組成;所述鎖相電路和電容C2的負(fù)極均與信號放大電路相連接。為了更好的實施本發(fā)明，所述控制芯片U優(yōu)選MC34063集成芯片來實現(xiàn)。
[0020]其中，所述信號放大電路由三極管VT，放大器PI，放大器P2，電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電容Cl，二極管Dl以及二極管D2組成。
[0021]連接時，二極管Dl的N極與放大器Pl的正極相連接、其P極經(jīng)電阻Rl后與三極管VT的基極相連接。電阻R2的一端與放大器Pl的正極相連接、其另一端接12V電壓。電阻R4串接在放大器Pl的正極和輸出端之間。二極管D2的N極與放大器Pl的正極相連接、其P極與三極管VT的基極相連接。電容Cl的負(fù)極與三極管VT的基極相連接、其正極與放大器P2的負(fù)極相連接。電阻R3串接在三極管VT的發(fā)射極和放大器P2的負(fù)極之間。
[0022]同時，所述三極管VT的基極與帶通濾波電路相連接、其集電極與放大器Pl的負(fù)極相連接、其發(fā)射極則與放大器P2的正極相連接。所述放大器P2的負(fù)極接地、其輸出端與電容C2的負(fù)極相連接。所述放大器Pl的輸出端與鎖相電路相連接。
[0023]另外，所述溫度控制電路由二極管D4，電容C3，電容C4，電阻R6以及加熱絲EH組成。連接時，二極管D4的P極與控制芯片U的SE管腳相連接、其N極經(jīng)電阻R6后接地。電容C3的負(fù)極與控制芯片U的SE管腳相連接、其正極與二極管D4的N極相連接。電容C4的負(fù)極經(jīng)電阻R6后與二極管D4的N極相連接、其正極經(jīng)加熱絲后與二極管D4的N極相連接。
[0024]如圖2所示，所述鎖相電路由放大器P3，三極管VTl，三極管VT2，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻Rl O，電容C5，電容C6，二極管D5以及二極管D6組成。
[0025]連接時，電阻R7的一端與放大器P3的正極相連接、其另一端與放大器Pl的輸出端相連接。電阻R8串接在放大器P3的正極和輸出端之間。電容C5的正極與放大器P3的正極相連接、其負(fù)極接地。電阻R9串接在放大器P3的負(fù)極和三極管VTI的發(fā)射極之間。二極管D5的P極與三極管VTl的集電極相連接、其N極與三極管VT2的基極相連接。電容C6的負(fù)極與三極管VTl的集電極相連接、其正極與三極管VT2的基極相連接。二極管06的_及經(jīng)電阻RlO后與三極管VT2的發(fā)射極相連接、其P極與三極管VTl的發(fā)射極相連接的同時接地。所述三極管VTl的基極與放大器P3的輸出端相連接。所述三極管VT2的集電極與控制芯片U的IN管腳相連接。
[0026]如圖3所示，所述帶通濾波電路由放大器P4，放大器P5，電阻Rll，電阻R12，電阻R13，電阻R14，電阻R15，電容C7，電容C8，電容C9，電容ClO以及二極管D7組成。
[0027]連接時，電容C7的負(fù)極與放大器P4的正極相連接、其正極經(jīng)電阻Rll后與傳感器Q相連接。電容C8的正極與電容C7的正極相連接、其負(fù)極與放大器P4的輸出端相連接。二極管D7的P極接地、其N極經(jīng)電阻R12后與放大器P4的負(fù)極相連接。電阻Rl 3串接在放大器P4的輸出端和二極管D7的P極之間。電阻R14串接在放大器P4的輸出端和放大器P5的正極之間。電阻R15的一端與放大器P5的負(fù)極相連接、其另一端接地。電容C9的負(fù)極與放大器P5的正極相連接、其正極與放大器P5的輸出端相連接。正極與放大器P5的輸出端相連接、負(fù)極與三極管VT的基極相連接的電容ClO組成。
[0028]工作時，溫度傳感器Q采用被測對像的溫度信號并輸出給后續(xù)電路，該溫度信號經(jīng)過處理后輸入控制芯片U內(nèi)，控制芯片U將溫度信號與其內(nèi)部的基準(zhǔn)信號進(jìn)行比較并判定出當(dāng)前溫度是否在設(shè)定溫度的范圍內(nèi)，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時，控制芯片調(diào)整其SE管腳輸出的脈沖寬度，從而調(diào)整加在加熱絲EH上的電壓，調(diào)節(jié)加熱絲的加熱功率，使生產(chǎn)環(huán)境的溫度達(dá)到設(shè)定的范圍，從而實現(xiàn)恒溫控制的目的。
[0029]本發(fā)明可以對信號的相位進(jìn)行鎖定，防止信號的相位出現(xiàn)波動，提高了本發(fā)明的穩(wěn)定性。本發(fā)明可以對摻雜在溫度信號中的干擾信號進(jìn)行過濾，排除干擾信號的影響，極大的提高了本發(fā)明的溫度控制精度。
[0030]如上所述，便可很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)，其特征在于:主要由控制芯片U，溫度傳感器Q，P極與控制芯片U的IS管腳相連接、N極經(jīng)電阻R5后分別與控制芯片U的DC管腳和SC管腳相連接的二極管D3，正極與控制芯片U的TC管腳相連接、負(fù)極接地的電容C2，與溫度傳感器Q相連接的帶通濾波電路，與帶通濾波電路相連接的信號放大電路，與控制芯片U的IN管腳相連接的鎖相電路，以及與控制芯片U的SE管腳相連接的溫度控制電路組成;所述鎖相電路和電容C2的負(fù)極均與信號放大電路相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述帶通濾波電路由放大器P4，放大器P5，負(fù)極與放大器P4的正極相連接、正極經(jīng)電阻Rll后與傳感器Q相連接的電容C7，正極與電容C7的正極相連接、負(fù)極與放大器P4的輸出端相連接的電容C8，P極接地、N極經(jīng)電阻Rl2后與放大器P4的負(fù)極相連接的二極管D7，串接在放大器P4的輸出端和二極管D7的P極之間的電阻Rl 3，串接在放大器P4的輸出端和放大器P5的正極之間的電阻Rl 4，一端與放大器P5的負(fù)極相連接、另一端接地電阻Rl 5，負(fù)極與放大器P5的正極相連接、正極與放大器P5的輸出端相連接的電容C9，以及正極與放大器P5的輸出端相連接、負(fù)極與信號放大電路相連接的電容ClO組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述鎖相電路由放大器P3，三極管VTl，三極管VT2，一端與放大器P3的正極相連接、另一端與信號放大電路相連接的電阻R7，串接在放大器P3的正極和輸出端之間的電阻R8，正極與放大器P3的正極相連接、負(fù)極接地的電容C5，串接在放大器P3的負(fù)極和三極管VTI的發(fā)射極之間的電阻R9，P極與三極管VTI的集電極相連接、N極與三極管VT2的基極相連接的二極管D5，負(fù)極與三極管VTl的集電極相連接、正極與三極管VT2的基極相連接的電容C6，以及N極經(jīng)電阻RlO后與三極管VT2的發(fā)射極相連接、P極與三極管VTl的發(fā)射極相連接的同時接地的二極管D6組成;所述三極管VTl的基極與放大器P3的輸出端相連接;所述三極管VT2的集電極與控制芯片U的IN管腳相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號放大電路由三極管VT，放大器Pl，放大器P2，N極與放大器Pl的正極相連接、P極經(jīng)電阻Rl后與三極管VT的基極相連接的二極管Dl，一端與放大器Pl的正極相連接、另一端接12V電壓的電阻R2，串接在放大器Pl的正極和輸出端之間的電阻R4，N極與放大器PI的正極相連接、P極與三極管VT的基極相連接的二極管D2，負(fù)極與三極管VT的基極相連接、正極與放大器P2的負(fù)極相連接的電容Cl，以及串接在三極管VT的發(fā)射極和放大器P2的負(fù)極之間的電阻R3組成;所述三極管VT的基極與電容ClO的負(fù)極相連接、其集電極與放大器Pl的負(fù)極相連接、其發(fā)射極則與放大器P2的正極相連接;所述放大器P2的負(fù)極接地、其輸出端與電容C2的負(fù)極相連接;所述放大器Pl的輸出端經(jīng)電阻R7后與放大器P3的正極相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度控制電路由P極與控制芯片U的SE管腳相連接、N極經(jīng)電阻R6后接地的二極管D4，負(fù)極與控制芯片U的SE管腳相連接、正極與二極管D4的N極相連接的電容C3，以及負(fù)極經(jīng)電阻R6后與二極管D4的N極相連接、正極經(jīng)加熱絲EH后與二極管D4的N極相連接的電容C4組成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于鎖相電路的信號濾波型恒溫自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制芯片U為MC34063集成芯片。
【文檔編號】G05D23/20GK106054969SQ201610545630
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】成都特普瑞斯節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>