[实用新型]注塑成型机中的温度测量电路

说明书

本实用新型涉及温度控制电路，特别涉及注塑成型机中的温度控制电路。

在注塑成型机中，闭环温度控制非常重要。通常料桶是分成若干段加热的，且每段的工作温度不一定相同。首先我们必须精确地测量出每段的温度，然后以适当的方式控制加热器加热，使料桶的每一段温度达到设定的温度。但是由于强的共模干扰和不同段热电偶电压信号间的相互偶合，使得精确地测量出每段温度并非是一件容易的事。

当前，在世界范围内已有一些用于注塑成型机的温度控制电路，但是其中一些电路非常复杂，甚至有些电路的工作不是很稳定可靠。总的来说，这些温度控制电路存在以下一些缺点：(a)其中一些电路用继电器来切换多路热电偶电压信号，这样做的成本很高，而且由于继电器的工作寿命，其工作不够可靠；(b)其中一些电路用非差分输入放大器放大热电偶电压信号，所以它们不能有效地抑制强的共模干扰；(c)在一些电路中，每个热电偶通道用一个差分输入放大器来放大热电偶电压信号，然后把它们切换到一个AD转换器，这样做的成本很高；(d)其中一些热电偶断线检测电路不是很可靠，有的根本没有断线检测电路；(e)它们都用了专门的冰点补偿电路，这样增加了成本。

本实用新型就是为了解决上述现有技术中的各种问题而提出的。

因此，本实用新型的一个目的是提供一种新的用于注塑成型机的温度测量电路，能够在强干扰环境下通过热电偶准确地测量出料桶温度。

根据本实用新型，提供了一种温度测量电路，包括：多个热电偶，分别与被测物体相连，通过感应被测物体的温度而输出与各自温度成比例的热电偶电压信号；多个RC输入滤波器，其输入端分别连接到所述热电偶的各输出端，接收所述热电偶电压信号，并对所述热电偶电压信号进行滤波，以抑制热电偶线带进的共模干扰；一多路模拟开关，其输入端与各个所述RC输入滤波器的输出端分别相连，对多路热电偶电压信号进行多路切换；一差分放大器，其输入端与所述多路模拟开关的输出端相连，对由所述多路模拟开关切换的信号进行差分放大；一模拟到数字转换器(ADC)，其输入端与所述差分放大器的输出端相连，将由所述差分放大器放大的模拟信号转换为数字信号；一50Hz／60Hz数字陷波器，其输入端与所述ADC的输出端相连，用于抑制强的电网共模干扰；一CPU，该CPU的一部分地址输出端口连接到所述多路模拟开关，用于对所述多路模拟开关进行地址选择，该CPU的数据输入／输出端口及一部分控制端口与所述ADC和50Hz／60Hz数字陷波器输入／输出端口互连，用于接收由ADC转换的数字信号，并对ADC和50Hz／60Hz数字陷波器的操作进行控制。

此外，本实用新型的上述温度测量电路还包括一个冰点补偿电路，该冰点补偿电路由一个电压参考电路和所述ADC完成，所述电压参考电路的冰点补偿输出端连接到所述ADC的一个输入端，向所述ADC提供一个热电偶冰点补偿信号，该冰点补偿信号正比于环境温度。

此外，本实用新型的上述温度测量电路还包括一个热电偶断线检测及报警电路，该检测及报警电路包括一个继电器、一个第一电阻和多个第二电阻，所述继电器的一端与电源相连，另一端与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端连接到所述多路模拟开关的一个共模输出端，所述多个第二电阻的数目与所述热电偶的数目相等，分别连接于各个热电偶的两个输出端之间，通过将所述继电器接通时引起的所述差分放大器输入端的电压与一阈值电压相比较，来确定热电偶是否断线。并且，当有一根热电偶线断开时，CPU立即发出报警信号，并切断加热器电源。

本实用新型能够克服强的共模干扰和热电偶电压信号间的耦合，精确地测量和控制料桶的温度。其温度测量电路非常简单，仅由三片集成电路芯片和一些电容电阻组成(参见图1)。我们采用了成本很低的多路模拟开关结构。事实证明，其性能稳定可靠。该电路包含一个热电偶断线检测电路。当有一根热电偶线断开时，CPU立即发出报警信号，并切断加热器电源，保护料桶过加热，由于用该电路能精确地测得料桶的温度，所以借助于PID算法，能准确地控制料桶的温度。尤其是，本实用新型采用了50z／60Hz硬件陷波器，能够抑制强的电网干扰。

通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，本实用新型的上述目的和优点将变得更加明白。附图中：

图1是按照本实用新型的一个优选实施例的用于注塑成型机的温度控制器的基本结构的方框图；和

图2是图1的温度控制器中的热电偶通道1的等效热电偶断线检测电路。