專利名稱：一種無線溫控裝置的制作方法
一種無線溫控裝置技術領域
本發明屬于溫控領域，具體涉及一種無線溫控裝置。
背景技術：
現有溫控儀的測溫元件與控制單元之間必須有金屬導線(補賞線)相連，才能將測 得的表示溫度值的電量值傳送給控制單元。因而，對于運動體的溫度測控會產生一定的困 難。另外，當測溫元件與控制單元之間的距離較遠時，也會增加連接線的長度和電阻值。這 樣會使得成本增加和測溫誤差加大。發明內容
本發明就是針對現有技術中的不足之處，而提供一種無線溫控裝置，該裝置不但 解決了運動部件的溫度測控問題，同時，能夠以其優良的控制性能向其它溫控應用領域推廣。
本發明的目的是通過如下技術措施來實現的一種無線溫控裝置，包括無線溫度 傳感器、無線數字接收器和溫控器，所述無線溫度傳感器由測溫元件、A/D轉換模塊以及射 頻數字發送模塊依次連接組成，所述無線數字接收器由射頻數字接收模塊和微處理器連接 組成，所述溫控器由脈沖寬度調制電路和加熱件控制機構連接組成，所述微處理器的輸出 端與脈沖寬度調制電路相連；所述無線溫度傳感器設置于運動式的測控對象上，所述無線 數字接收器和溫控器設置于地面控制臺上。
在上述技術方案中，所述無線溫度傳感器由集成了射頻數字通訊模塊和A/D轉換 模塊的集成電路nRF24E2連接PtlOO溫度傳感器制成。
在上述技術方案中，所述無線數字接收器由射頻數字通訊集成電路nRF2401連 接微處理器AT89C51RD2制成。
在上述技術方案中，所述加熱件控制機構為控制加熱件輸入功率的固態繼電器。
無線溫度傳感器首先將測控對象的實測溫度模擬量信號經過A/D轉換模塊轉換 成數字量，然后，將數字量溫度信號經過射頻數字通訊模塊以數字射頻信號發出。安置在地 面控制臺上的無線數字接收器接收到溫度數字信息后把它傳給微處理器，微處理器將測定 值與設定的溫度值進行比較，經過控制運算，將其運算得到的控制值控制脈沖寬度調制電 路，使PWM (即脈沖寬度調制電路)輸出一定占空比的脈沖電壓。用此脈沖電壓控制固態繼 電器的通斷，從而控制供給加熱件的電功率，進而達到控制測控對象溫度的目的。
在上述技術方案中，在無線溫度傳感器將實測溫度數據信號發射前，對其進行特 殊編碼，加入無線溫度傳感器的ID號，那么，一個無線數字接收器和溫控器就可以接收和 處理多個無線溫度傳感器發出的射頻數據信號，并且將它們相互區別開來。微處理器對這 些溫度數據信號進行運算處理后，可以用來控制多路PWM。也就是說，使用一臺本發明提供 的溫控裝置可以同時對多個測控對象的溫度進行控制。
綜上所述，本發明裝置的優勢在于采用無線溫度傳感器作為測溫元件，采用短程無線數字通訊技術傳輸檢測信號，因而可以很方便地用來對運動體的溫度進行測控，確保測控精度。而且，測溫元件與控制單元之間不必用金屬導線相連，即使當測溫元件與控制單元之間的距離較遠時(幾十米之內)，也能很方便使用。
圖1是本發明實施例提供的無線溫控裝置的工作原理示意圖。圖2是本發明實施例提供的無線溫控裝置的工作狀態示意圖。其中1.缸體，2.電加熱管，3.導熱油，4.旋轉支承軸，5.無線溫度傳感器。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的描述。在造紙行業，紙品加工行業，以及紡織印染行業的生產過程中，都有一個對產品加熱烘干的工藝過程。其生產線上有一種專門用于對產品加熱烘干的輥筒，即烘缸，其缸體表面溫度需控制在一定的范圍內。由于烘缸在生產過程中作旋轉運動，所以，對其表面溫度的測量有一定的困難。目前，采取的方法是讓感溫探頭(熱電偶，鉬電阻)與烘缸表面摩擦接觸感溫或將微弱的感溫信號由滑環引出。這兩種方法都會引起很大的測量誤差，從而影響溫度控制精度。本發明實施例提供一種無線溫控裝置，可應用于電加熱旋轉烘缸的溫度控制，克服上述烘缸溫控技術中的不足。如圖1所示，本實施例提供一種無線溫控裝置，主要由兩部分組成，一部分是由測溫元件、A/D轉換模塊以及射頻數字發送模塊依次連接組成的無線溫度傳感器，另一部分是由射頻數字接收模塊，微處理器(CPU)，PWM陣列，以及人機界面組成的無線數字接收器和溫控器。所述無線溫度傳感器由集成了射頻數字通訊模塊和A/D轉換模塊的集成電路nRF24E2配以PtlOO溫度傳感器制成。所述無線數字接收器由射頻數字通訊集成電路nRF2401和微處理器AT89C51RD2制成。如圖2所示，本發明中的被測對象為電加熱旋轉烘缸，包括缸體I和旋轉支承軸4，所述缸體I架設在旋轉支承軸4上可繞旋轉支承軸4作旋轉運動，旋轉支承軸4架設在軸承座上，所述缸體I壁為夾層結構，夾層內封閉有導熱油3，夾層內設有若干電加熱管2。無線溫度傳感器5固定安裝在測控對象上即固定在作旋轉運動的電加熱旋轉烘缸的缸體上，測溫元件即PtlOO鉬電阻把感受到的溫度值變換成電壓值輸送到A/D轉換模塊。A/D轉換模塊把模擬量的電壓值變換成表示溫度高低的數字量傳送給射頻數字發送模塊。射頻數字發送模塊將這些數字量進行編碼，加上無線數字接收器地址，發射模塊ID號后，將這些數據信息以射頻信號發射到空中。無線數字接收器在接收到這些射頻信號后將它們還原成數據信息傳送給微處理器。首先，微處理器對來自各個不同的無線溫度傳感器的數據分別進行處理，與設定值進行比較，PID控制運算等，然后，將處理的結果分別控制PWM陣列中各個不同的PWM單元，使它們輸出各自的脈沖寬度調制電壓脈沖。這些脈沖寬度調制電壓脈沖控制各自的固態繼電器導通和斷開的時間比率，也就是控制了各個電加熱管供電功率。因而使得各測控對象的溫度得到控制。人機界面的作用是給人和溫控裝置之間提供一個信息交流的平臺。操作者可以通過操作按鍵，撥碼開關或者觸摸顯示屏等方式將各個測控對象的設置溫度值告知溫控裝置。溫控裝置則是通過數碼管或顯示屏顯示各測控對象的溫度設定值和溫度實測值，用一些LED指示燈指示各部分電路的工作狀態。如果出現一些異常狀態，則用蜂鳴器和LED指示燈通知操作者。一臺溫控裝置可以同時對一至四個測控對象進行溫度控制，無線數字通訊的傳輸距離可達三十米。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。本說明書未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求
1.一種無線溫控裝置，包括無線溫度傳感器、無線數字接收器和溫控器，其特征在于 所述無線溫度傳感器由測溫元件、A/D轉換模塊以及射頻數字發送模塊依次連接組成，所述無線數字接收器由射頻數字接收模塊和微處理器連接組成，所述溫控器由脈沖寬度調制電路和加熱件控制機構連接組成，所述微處理器的輸出端與脈沖寬度調制電路相連；所述無線溫度傳感器設置于運動式的測控對象上，所述無線數字接收器和溫控器設置于地面控制臺上。
2.根據權利要求1所述的無線溫控裝置，其特征在于所述無線溫度傳感器由集成了射頻數字通訊模塊和A/D轉換模塊的集成電路nRF24E2連接PtlOO溫度傳感器制成。
3.根據權利要求1所述的無線溫控裝置，其特征在于所述無線數字接收器由射頻數字通訊集成電路nRF2401連接微處理器AT89C51RD2制成。
4.根據權利要求1所述的無線溫控裝置，其特征在于所述加熱件控制機構為控制加熱件輸入功率的固態繼電器。
5.根據權利要求1所述的無線溫控裝置，其特征在于通過在無線溫度傳感器將實測到的測控對象的溫度數據信號發射前，對其進行編碼，加入無線溫度傳感器的ID號，一個無線數字接收器和溫控器可接收和處理多個無線溫度傳感器發出的射頻數據信號，并且將它們相互區別開來；微處理器對這些溫度數據信號進行運算處理后，控制多路PWM。
全文摘要
本發明屬于溫控領域，提供一種無線溫控裝置，包括無線溫度傳感器、無線數字接收器和溫控器，所述無線溫度傳感器由測溫元件、A/D轉換模塊以及射頻數字發送模塊依次連接組成，所述無線數字接收器由射頻數字接收模塊和微處理器連接組成，所述溫控器由脈沖寬度調制電路和加熱件控制機構連接組成，所述微處理器的輸出端與脈沖寬度調制電路相連；所述無線溫度傳感器設置于運動式的測控對象上，所述無線數字接收器和溫控器設置于地面控制臺上。本發明裝置可以很方便地用來對運動體的溫度進行測控，確保測控精度。
文檔編號G08C17/02GK103049023SQ20121057723
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者王大慶 申請人:王大慶