专利名称：双逻辑程序控温仪的制作方法
技术领域：
一种双逻辑程序控温仪，适用于中、小型热风炉、干燥箱、电炉等加热装置的温度程序控制。
现有的控温仪或则只能对某个给定的时间与温度进行检测与控制，而当改变控制的时、温参数时则需人工操作切换；或则虽能分区段自动进行时间和温度的程序控制，自动改变控制时、温，不需人工操作切换，但必须借助电脑来完成这种功能，致使自动程序控温仪结构复杂，造价高。
本实用新型提供一种双逻辑程序控温仪，能分区段自动进行时、温控制，不需人工操作切换，不用电脑控制，不需模／数转(A／D)和数／模转换(D／A)技术，结构简单，制造容易，造价低，使用方便，且能保证一定控制精度。
本实用新型参见附
图1，由传感放大器1，模糊逻辑运算器2，时钟顺序发生器3，时序控制器4，双逻辑选择器5，输出放大执行器6组成。传感放大器1的输出端接至模糊逻辑运算器2的输入端，传感放大器1将测温传感电压信号适当放大后输送给模糊逻辑运算器2，模糊逻辑运算器2将测温传感电压信号与控温参考电压信号进行模糊逻辑运算后，输出控温电压信号，送给双逻辑选择器5。时钟顺序发生器3产生时钟顺序电压信号，其输出端接至时序控制器4的输入端，时序控制器4接收来自时钟发生器3的时钟电压信号，再与时序起、止电压信号组合，产生时序电压控制信号，送给双逻辑选择器5。双逻辑选择器5有两个输入端，一个输入端与模糊逻辑运算器2的输出端相接，另一个输入端则接至时序控制器4的输出端。双逻辑选择器5将来自模糊逻辑运算器2的温度控制电压信号与来自时序控制器4的时序控制电压进行双逻辑选通，组成程序时、温控制电压信号输出，双逻辑选择器5的输出端接至输出放大执行器6的输入端，输出放大执行器6将程序时、温控制电压信号进行放大，并通过继电器操纵执行机构动作实现对加热设备(热风炉、干燥箱、电炉)的加热温度进行分区段自动程序时、温控制。
本实用新型是首次将模糊逻辑运算器2和双逻辑选择器5用于时、温程序控制。本实用新型的核心是采用模糊逻辑运算器2与双逻辑选择器5，将温度控制的模糊逻辑与时序控制的二值逻辑相结合构成双逻辑控制装置，实现程序时、温控制，其主要功能由模糊逻辑运算器和双逻辑选择器来完成。
模糊逻辑运算器2参见附图2，由若干个模糊与门u1，运算放大器u2，电位器R1，电阻R2，R3，R4组成。若干个模糊与门u1做成一块集成电路芯片Dyl(S－126)，也可用4Dl集成电路或运算放大器构成。组成模糊逻辑运算2的u1，u2，R1，R2，R3，R4的数量与控温区段分段数有关。若需控制的温度分为n个区段，则模糊逻辑运算器2由n个模糊与门u1，n个运算放大器u2，n个电位器R1和2n个电阻R2，n个电阻R3与n个电阻R4构成。每一个模糊与门u1有两个输入端，一个输入端与前级传感放大器1的输出端相连接，另一个输入端则与一个对应的电位器R1的抽头连接，此端同时又经电阻R2接至对应的一个运算放大器u2的负极性输入端。电位器R1一端接＋5V直流电源，另一端接地。模糊与门u1的输出端经电阻R2接至对应的一个运算放大器u2的正极性输入端，运算放大器u2由±12V直流电源供电，其输出端经电阻R3输出温度控制电压信号，同时R3再经R4接地。
由n个模糊与门u1构成的上述模糊逻辑运算器2，输出4个控温电压信号用以控制4个不同的温度区段。若需控制的温度区段为n个，则要采用由n个模糊与门u1及相应匹配数量的运算放大器u2，电位器R1及电阻R2，R3，R4组成的模糊逻辑运算器2来实现控制，输出4个温度控制电压信号。
模糊逻辑运算器2的模糊与门u1将来自前级传感放大器1的测温电压信号与来自电位器R1的控温参考电压信号进行极小值运算后，输出信号送给运算放大器u2，运算放大器u2将此信号与来自电位器R1的控温参考信号再作阀值运算后输出温度控制信号。极小值运算为两信号相比较取极小值信号输出。阀值运算为两信号电压相等时，则有(高)电压信号输出，两信号电压不相等时则无(低)电压信号输出。
模糊逻辑运算器2将来自传感放大器1的测温电压信号与由电位器整定的控温参考电压信号分别进行极小值运算与阀值运算后输出温度控制信号给双逻辑选择器5。
双逻辑选择器5参见附图3，由两级与非门电路组成。第一级与非门电路包括若干个与非门u3，第二级与非门电路则只有一个与非门u4，第一级与非门u3的数目等于时、温控制区段的数目，控制需要分为n个时、温区段，则采用n个与非门u3。第一级的每一个与非门u3有两个输入端，一个输入端与模糊逻辑运算器2相对应的一个输出端相接，u3的另一个输入端则与时序控制器4相对应的一个输出端相接。与非门u3只有一个输出端，每一个与非门u3将对应的时、温控制区段的一个温度控制信号和一个时序控制信号进行选通后，输出到第二级与非门u4。第二级与非门u4则有n＋1个输入端，一个输出端。其中n个输入端分别与第一级与非门u3的一个输出端相接，第n＋1个输入端则与来自时序控制器4的总控温时区起、止(清零)信号输出端相接。与非门u4的输出端接至输出放大执行器6的输入端。与非门u4将上述n＋1信号进行选通后输出程序时、温控制信号。这样，双逻辑选择器5就输出程序时、温控制信号给输出放大执行器6。
传感放大器1是现有测温传感放大电路，它包括测温传感器和电压信号放大电路均属已有技术。测温传感器可采用半导体测温元件，或热电阻，热电锅，可根据测温范围及使用要求选定。
时钟顺序发生器3由常规时钟产生显示电路与时序矩阵板组成。均属现有技术。每块时序矩阵板的时区范围为24小时，若需控制的时区超过24小时，可选用若干块时序矩阵板组成。
时序控制器4也属于现有时序控制电路，它接收来自时钟顺序发生器3的时序信号，输出一组控温时序信号和一组总控制时区起、止信号。输出的控温时序信号的数目与控温时区分段数相等，若控制分为n个时区，则需n个控温时序信号。
输出放大执行器6属于现有技术，由放大电路与执行电路(继电器)组成。
本实用新型的一个实施例是采用上述附图1所示的双逻辑程序控温仪程序控制如下4个时、温区段。
双逻辑程序控温仪传感放大器1采用半导体传感元件Sl134A集成恒流源。
因为所需控制的温度分为4个区段，模糊逻辑运算器2采用4个与非门u1构成的集成电路芯片Dyl(S－126)，4个运算放大器u2采用4个运算放大器AN1741，4个电位器R1采用4个1K电位器，8个电阻R2采用8个10K，1／4W金属膜电阻，4个R3采用4个5.6K，1／8W炭膜电阻，4个R4用4个2.7K，1／8W炭膜电阻构成。
因为控温总时区范围未超过24小时，时钟顺序发生器3采用一块时序矩阵板组成。时钟顺序发生器3输出4个时区对应的4个时序信号和一组总时区起、止信号。
时序控制器4输出4个时序控制信号和一组总时区起、止控制信号。
双逻辑选择器5第一级与非门采用4个74lS00与非门构成，第二级与非门则采用1个74lS30与非门。
采用本实施例的双逻辑程序控温仪，可控温度范围为－55℃～125℃，总控制时区不超过24小时。
权利要求1.一种双逻辑程序控温仪，其特征是由传感放大器1，模糊逻辑运算器2，时钟顺序发生器3，时序控制器4，双逻辑选择器5和输出放大执行器6组成。传感放大器1的输出端接至模糊逻辑运算器2的输入端，模糊逻辑运算器2的输出温度控制信号接至双逻辑选择器5相应的一输入端。时钟顺序发生器3的输出端接至时序控制器4的输入端，时序控制器4的输出端输出时序控制信号接至双逻辑选择器5的另一输入端。时序控制器4另有输出端输出总控温时区起、止信号接至双逻辑选择器5相对应输入端，双逻辑选择器5的输出端接至输出放大执行器6的输入端。
2.权利要求1的双逻辑程序控温仪，其特征在于模糊逻辑运算器2，由n个模糊与门u1和n个运算放大器u2以及n个电位器R1和2n个电阻R2，n个电阻R3，n个电阻R4组成，每一个模糊与门有两个端入端，一个输入端与前级传感放大器1的输出端相连接，另一个输入端则与一个对应的电位器R1的抽头连接，此端同时又经电阻R2接至对应的一个运算放大器u2的负极性输入端。电位器R1一端＋5V直流电源，另一端接地。模糊与门u1的输出端经电阻R2接至对应的一个运算放大器u2的正极性输入端，运算放大器u2由±12V直流电源供电，其输出端经电阻R3输出温度控制电压信号，同时R3再经R4接地。
3.权利要求1或2的双逻辑程序控温仪，其特征在于双逻辑选择器5，由两级与非门电路组成，第一级与非门电路含有n个与非门u3。第二级与非门电路只有一个与非门u4，每一个与非门u3有两个输入端，一输入端与模糊逻辑运算器2相对应的一个输出端相接，u3的另一个输入端与时序控制器4相对应的一个输出端相接，每一个与非u3只有一个输出端，u4有n＋1个输入端，其中n个输入端分别与第一级n个与非门u3的n个输出端对应相接，另一个输入端则与时序控制器4的总控温时区起止信号输出端相接，u4的输出端接至输出放大执行器6的输入端。
4.权利要求1、或2 的双逻辑程序控温仪，其特征在于模糊逻辑运算器2的n个模糊与门u1采用DYL(5－126)集成电路芯片或4DL集成电路，或由运算放大器组成。
专利摘要一种双逻辑程序控温仪，主要采用模糊逻辑运算器和双逻辑选择器相结合实现时、温程序控制，可控温度范围由采用的温度传感器定，可在有限时间范围内分若干区段进行不同的程序时、温控制。本程序控温仪不采用电脑，不需要模/数转换(A/D)和数/模转换(D/A)技术，结构简单，制造容易，造价低，且能保证一定的控制精度，使用方便。
文档编号G05D23/20GK2030346SQ87204719
公开日1989年1月4日 申请日期1987年10月28日 优先权日1987年10月28日
发明者刘汉龙 申请人:长沙交通学院