一種加熱爐溫控器的計算機測試系統(tǒng)

1. 前言

在金屬熱處理工藝中，需要使用溫控開關(guān)，來控制加熱的溫度，一般采用溫控開關(guān)對烘箱的溫度進行控制，各種溫控開關(guān)的工作機理雖然各不相同，但都能在設(shè)定的溫度點斷開或接通電源。隨著對材料要求的不斷提高，熱處理過程中對溫度的控制范圍和頻率響應(yīng)也提出了更高的要求。本系統(tǒng)使用了頻響較高的溫度傳感器，設(shè)計了計算機瞬態(tài)記錄系統(tǒng)，滿足了使用要求，試驗中獲取了較穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。

2. 原理及系統(tǒng)組成

根據(jù)要求，該計算機控制的多點測試系統(tǒng)必須能做到：

(1) 一次可以同時測試多個樣品；
(2) 測試并保存每個溫控開關(guān)樣品的斷開點及恢復點溫度；
(3) 打印出每一溫控開關(guān)樣品的斷開點及恢復點溫度值；
(4) 自動控制烘箱的加熱速度。

計算機測試系統(tǒng)主要由傳感器、信號調(diào)理、采集、系統(tǒng)軟件和計算機等組成，見圖1。

2.1 工作原理

加熱爐工作時，傳感器周圍溫度發(fā)生變化，導致傳感器電阻值發(fā)生變化，產(chǎn)生電信號。電信號通過信號調(diào)理器調(diào)整后，由采集器將信號采集，然后送入計算機進行處理。由于傳感器環(huán)境溫度的變化對應(yīng)著阻值的變化，通過一定的算法、計算處理，即可測出瞬態(tài)溫度。信號變送器設(shè)有調(diào)零電位器，通過系統(tǒng)調(diào)零，可以防止數(shù)據(jù)采集時系統(tǒng)誤觸發(fā)。

2.2 系統(tǒng)各組成部分說明

2.2.1 溫度傳感器

溫度傳感器是以白金為材料。通過特殊的工藝方法加工而成，響應(yīng)時間約幾個毫秒。溫度傳感器工作時，所需的恒流源由信號調(diào)理器供給。在一定溫度時，傳感器兩端為一個恒定阻值，由于通過溫度傳感器的電流恒定不變，傳感器輸出為一個穩(wěn)定的電壓值。當溫度在瞬間發(fā)生變化時，用純金屬加工的溫度傳感器，電阻阻值在瞬間內(nèi)也發(fā)生變化，利用電阻的變化，即可測出溫度的變化值。