一種加熱爐溫控器的計算機測試系統

1. 前言

在金屬熱處理工藝中，需要使用溫控開(kāi)關(guān)，來(lái)控制加熱的溫度，一般采用溫控開(kāi)關(guān)對烘箱的溫度進(jìn)行控制，各種溫控開(kāi)關(guān)的工作機理雖然各不相同，但都能在設定的溫度點(diǎn)斷開(kāi)或接通電源。隨著(zhù)對材料要求的不斷提高，熱處理過(guò)程中對溫度的控制范圍和頻率響應也提出了更高的要求。本系統使用了頻響較高的溫度傳感器，設計了計算機瞬態(tài)記錄系統，滿(mǎn)足了使用要求，試驗中獲取了較穩定的數據。

2. 原理及系統組成

根據要求，該計算機控制的多點(diǎn)測試系統必須能做到：

(1) 一次可以同時(shí)測試多個(gè)樣品；
(2) 測試并保存每個(gè)溫控開(kāi)關(guān)樣品的斷開(kāi)點(diǎn)及恢復點(diǎn)溫度；
(3) 打印出每一溫控開(kāi)關(guān)樣品的斷開(kāi)點(diǎn)及恢復點(diǎn)溫度值；
(4) 自動(dòng)控制烘箱的加熱速度。

計算機測試系統主要由傳感器、信號調理、采集、系統軟件和計算機等組成，見(jiàn)圖1。

2.1 工作原理

加熱爐工作時(shí)，傳感器周?chē)鷾囟劝l(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(guò)信號調理器調整后，由采集器將信號采集，然后送入計算機進(jìn)行處理。由于傳感器環(huán)境溫度的變化對應著(zhù)阻值的變化，通過(guò)一定的算法、計算處理，即可測出瞬態(tài)溫度。信號變送器設有調零電位器，通過(guò)系統調零，可以防止數據采集時(shí)系統誤觸發(fā)。

2.2 系統各組成部分說(shuō)明

2.2.1 溫度傳感器

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