[发明专利]一种自适应电加热恒温控制器及恒温控制方法

权利要求书

1.一种自适应电加热恒温控制器，其特征在于，包括处理器、温度传感器、功率加热控制器和加热装置；

所述温度传感器与所述处理器电性连接，温度传感器用于采集设备的当前温度信息，并将温度信息传递给处理器；

所述加热装置通过所述功率加热控制器与处理器电性连接，处理器用于分析接受到的当前温度信息，并通过所述功率加热控制器控制所述加热装置的输出功率；加热装置用于加热和恒温设备。

2.根据权利要求1所述的一种自适应电加热恒温控制器，其特征在于，所述功率加热控制器通过改变所述加热装置的电流或者电压，控制加热装置的输出功率。

3.根据权利要求1所述的一种自适应电加热恒温控制器，其特征在于，所述加热装置为电加热棒。

4.根据权利要求1所述的一种自适应电加热恒温控制器，其特征在于，还包括均与所述处理器电性连接的触控显示器和存储器，触控显示器用于显示所述温度传感器的温度数值和通过处理器调整恒温设定温度数值；所述存储器用于记录温度数据和处理器进行数据分析计算时的数据。

5.根据权利要求1～4任一所述的一种自适应电加热恒温控制器的恒温控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：启动自适应电加热恒温控制器；

步骤2：通过触控显示器设置恒温设定温度数值，并将设定温度数值信息传递给处理器；

步骤3：温度传感器采集设备当前的温度数值信息，并将采集到的温度数值信息传递给处理器；

步骤4：处理器分析比较设备当前的温度数值是否低于恒温设定温度数值，若是，则进入步骤5，否则，进入步骤6；

步骤5：根据恒温设定温度数值与设备当前的温度数值之间的差值，处理器根据差值，处理器控制功率加热控制器不断调整加热装置的输出功率，加热设备至恒温设定温度；

步骤6：处理器控制功率加热控制器减小加热装置的电压或者电流，减小加热装置的输出功率，以降温设备至恒温设定温度；

步骤7：重复步骤3～6，处理器不断调整加热装置的加热功率，使设备的温度位置在设定温度数值，保持恒温状态。

6.根据权利要求5中所述的一种自适应电加热恒温控制器的恒温控制方法，其特征在于，步骤5中处理器根据差值控制加热装置的输出功率，包括如下步骤：

步骤51：根据设备当前的温度与恒温设定温度得到本次偏差值：

Err＝ST-CT

式中，Err为本次偏差值，ST为恒温设定温度，CT为设备当前的温度，并将得到的本次变差值记录在存储器；

步骤52：若本次偏差值较大，则处理器控制功率加热控制器增大加热装置的输出功率，若本次变差值较小，则处理器减小加热装置的输出功率；

步骤53：加热装置的输出功率改变后，温度传感器的采集的设备改变后的温度与恒温设定温度比较，并且多次重复步骤51和52，不断修正设备的当前温度，使得设备的当前温度数值不断靠近恒温设定温度，直至设备的当前温度数值与恒温设定温度相同。

7.根据权利要求6中所述的一种自适应电加热恒温控制器的恒温控制方法，其特征在于，处理器改变加热装置输出功率的方法包括如下步骤：

步骤S1：每经过一段设定的时间，采集一次当前检测温度数值与设定温度值的差值，在设定的时间内，采集多次偏差值，并对多个偏差值进行偏差积分：

式中，II为偏差积分，n为采集的次数，偏差积分用于判定每次加热装置的加热功率大小幅度的调节；

步骤S2：根据上次偏差值和本次偏差值的到偏差差值；

D_Err＝Err-LT_Err

式中，D_Err为偏差差值，LT_Err为上次偏差值，偏差差值用于判断设备温度变化的快慢，用于预判加热装置的输出功率；

步骤S3：根据步骤51、步骤S1和步骤S2中的本次偏差值、偏差积分和偏差差值，得到加热件的当前输出功率；

P＝PP*Err+II*k+DD*D_Err

式中P为加热件(3)的当前输出功率；PP为放大系数，根据当前加热棒的输出功率取值，PP的取值范围为1～50；DD为微分系数，取值范围为50～300。

8.根据权利要求7中所述的一种自适应电加热恒温控制器的恒温控制方法，其特征在于，处理器控制功率加热控制器调整加热装置的输出功率的方法为：当前加热装置的输出功率P通过步骤S3已知，设加热装置的电阻为R，则：

式中，P为当前加热装置的输出功率，U为加热装置的电压，功率加热控制器根据当前加热装置的输出功率，匹配相应的加热装置电压。