一种用于模拟传感器环境温度的装置的制作方法

    专利2025-06-23  5


    本技术涉及外界环境温度模拟领域,具体是一种用于模拟传感器环境温度的装置。


    背景技术:

    1、模拟传感器环境温度的装置用以模拟传感器等其他设备在外界工作时的环境温度,并在此温度下进行温度灵敏度分析及校准误差,模拟外界环境温度变化对传感器的误差是一个非常重要的步骤,决定了设备误差对温度变化而导致的误差校准的准确性,传统方法因为外界环境温度模拟只能单一的制冷或者制热缺点。因此,本领域技术人员提供了一种用于模拟传感器环境温度的装置,以解决上述背景技术中提出的问题。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的在于提供一种用于模拟传感器环境温度的装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

    3、一种用于模拟传感器环境温度的装置,包括温度检测单元,所述温度检测单元用于采集和监测实时温度数据并结合pid算法不断调节半导体制冷片内部的电流大小使温度保持恒定, 并通过外部显示屏实时温度显示;主控单元包含微控制器和ad转换器;所述微控制器内运行pid算法,用于控制温度及pwm控制器;

    4、电源分别连接到温度检测单元、温度控制单元、主控单元以及上位机,硬件组成包含:两个风扇、六个定制半球形半导体制冷片、在内外壳分别放置的两个散热片和位于内部的五个温度传感器;

    5、被测物体位于装置内,被测物体底座位于装置最下面,内部设置的风扇使内部空气流动,从而带走散热片的冷或热,使内部温度均匀,外部设置的风扇用于外部散热片的散热;设备上下出风口用于空气流动;显示屏和操作面板用于显示温度和操作信息,六个半导体制冷片分别位于上、中、下、前、后位置,半导体制冷片形状为半球形结构,且其安装于内、外散热片之间,用于内部温度降低或升高;海绵用于隔绝内外散热片,防止内外能量流失,平台支撑面由极细的木棒组成,用于支撑平台,并防止温度不均,支撑平台用于放置被测物体;温度传感器一分别位于平台四个角与显示屏下方,用于测量被测物体的温度。

    6、作为本实用新型进一步的方案:所述温度控制单元包括用于加热或者制冷的pwm控制器、温度传感器二和半导体制冷片,同时通过设定当前的温度来控制温度,并运用定时器去对温度持续的时间进行的控制,而温度可设定在负30摄氏度至80摄氏度之间。

    7、作为本实用新型进一步的方案:所述主控单元包含微控制器,所述微控制器分别与温度检测电路、继电器以及所述pwm控制器连接,所述主控单元的内部安装有stm32微控制处理器和ad转换器。

    8、作为本实用新型进一步的方案:所述电源分别连接到所述温度检测单元、所述温度控制单元、所述主控单元以及所述上位机。用于供电。

    9、作为本实用新型进一步的方案:内部风扇装置搅动内部空间气流,从而使内部空间温度均衡,而外部散热片用于外部散热片的散热。

    10、作为本实用新型进一步的方案:利用特种半导体材料而构成的p-n结可以形成热电偶对,并产生珀尔帖效应,在导流片的一端上吸热,并且在另一端上放热,以产生温差,只要能有效地散发掉高温端的热量,低温端将被不断地被冷却;因在每个半导体颗粒上都能产生小温差,一个制冷片由几十个这样的颗粒串联而成,从而在制冷片的两个表面之间就能形成一个大温差。

    11、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

    12、本实用新型在当内部温度稳定后,温度显示设备显示当前温度,再通过pid算法与pwm控制器,调节电流大小,使温度始终处于设定的值,从而达到稳定的模拟外界温度的目的,操作简单、成本低、使用方便灵活。



    技术特征:

    1.一种用于模拟传感器环境温度的装置,其特征在于:包括温度检测单元(21),所述温度检测单元(21)用于采集和监测实时温度数据并结合pid算法(15)不断调节半导体制冷片(4)内部的电流大小使温度保持恒定, 并通过外部显示屏(10)实时温度显示;主控单元包含微控制器和ad转换器(16);所述微控制器内运行pid算法(15),用于控制温度及pwm控制器(19);

    2.根据权利要求1所述的一种用于模拟传感器环境温度的装置,其特征在于:所述温度控制单元(17)包括用于加热或者制冷的pwm控制器(19)、温度传感器二(22)和半导体制冷片(4),同时通过设定当前的温度来控制温度,并运用定时器去对温度持续的时间进行的控制,而温度可设定在负30摄氏度至80摄氏度之间。

    3.根据权利要求1所述的一种用于模拟传感器环境温度的装置,其特征在于:所述主控单元包含微控制器,所述微控制器分别与温度检测电路、继电器(18)以及所述pwm控制器(19)连接,所述主控单元的内部安装有stm32微控制处理器(14)和ad转换器(16)。

    4.根据权利要求1所述的一种用于模拟传感器环境温度的装置,其特征在于:所述电源(23)分别连接到所述温度检测单元(21)、所述温度控制单元(17)、所述主控单元以及所述上位机。

    5.根据权利要求1所述的一种用于模拟传感器环境温度的装置,其特征在于:内部风扇(3)装置搅动内部空间气流,从而使内部空间温度均衡,而外部散热片(6)用于外部散热片(6)的散热。


    技术总结
    本技术公开了外界环境温度模拟领域的一种用于模拟传感器环境温度的装置,包括温度检测单元,所述温度检测单元用于采集和监测实时温度数据并结合PID算法不断调节半导体制冷片内部的电流大小使温度保持恒定,并通过外部显示屏实时温度显示;主控单元包含微控制器和AD转换器;所述微控制器内运行PID算法,用于控制温度及PWM控制器。本技术在当内部温度稳定后,温度显示设备显示当前温度,再通过PID算法与PWM控制器,调节电流大小,使温度始终处于设定的值,从而达到稳定的模拟外界温度的目的,操作简单、成本低、使用方便灵活。

    技术研发人员:许成宇,马洪龙,田小朋,贾小平,赵磊,吕晓东,杨锐凡,李小明
    受保护的技术使用者:中铁十七局集团(广州)建设有限公司
    技术研发日:20230814
    技术公布日:2024/4/29
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