一种加热炉温控器的计算机测试系统

1. 前言

在金属热处理工艺中，需要使用温控开关，来控制加热的温度，一般采用温控开关对烘箱的温度进行控制，各种温控开关的工作机理虽然各不相同，但都能在设定的温度点断开或接通电源。随着对材料要求的不断提高，热处理过程中对温度的控制范围和频率响应也提出了更高的要求。本系统使用了频响较高的温度传感器，设计了计算机瞬态记录系统，满足了使用要求，试验中获取了较稳定的数据。

2. 原理及系统组成

根据要求，该计算机控制的多点测试系统必须能做到：

(1) 一次可以同时测试多个样品；
(2) 测试并保存每个温控开关样品的断开点及恢复点温度；
(3) 打印出每一温控开关样品的断开点及恢复点温度值；
(4) 自动控制烘箱的加热速度。

计算机测试系统主要由传感器、信号调理、采集、系统软件和计算机等组成，见图1。

2.1 工作原理

加热炉工作时，传感器周围温度发生变化，导致传感器电阻值发生变化，产生电信号。电信号通过信号调理器调整后，由采集器将信号采集，然后送入计算机进行处理。由于传感器环境温度的变化对应着阻值的变化，通过一定的算法、计算处理，即可测出瞬态温度。信号变送器设有调零电位器，通过系统调零，可以防止数据采集时系统误触发。

2.2 系统各组成部分说明

2.2.1 温度传感器

温度传感器是以白金为材料。通过特殊的工艺方法加工而成，响应时间约几个毫秒。温度传感器工作时，所需的恒流源由信号调理器供给。在一定温度时，传感器两端为一个恒定阻值，由于通过温度传感器的电流恒定不变，传感器输出为一个稳定的电压值。当温度在瞬间发生变化时，用纯金属加工的温度传感器，电阻阻值在瞬间内也发生变化，利用电阻的变化，即可测出温度的变化值。