CN103389751A - 一种采用新型温度采集技术的温控器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及温度控制领域，尤其涉及一种采用新型温度采集技术的温控器。所述的温控器包括电源模块、处理器模块、显示屏模块、通信模块，还包括温度传感器模块和金属件。温控器采用DS18B20数字温度传感器，省去了信号的二次处理，减少了电子元器件应用，降低了电路自发热对室温检测精度的影响；温度传感器置于金属件内，传感器与金属件之间的间隙填充导热硅脂，保证温度的有效传递，金属件的顶盖部分与室温接触、侧壁内部分与温度传感器紧密接触，确保了温度传感器检测室温的测量精度和较短的响应延迟；进一步提高了室温检测的精度，降低了室温的波动。

Description

一种采用新型温度采集技术的温控器

技术领域

本发明涉及温度控制领域，尤其涉及一种采用新型温度采集技术的温控器。

背景技术

随着社会的进步，人们对生活品质要求越来越高，室内温度的频繁波动让人们感觉极其不舒服。对舒适度要求的不断提高要求酒店和高档小区的中央空调的温控器逐步向智能化控制方向发展。温控器的关键器件温度传感器及其温度采集方式决定了温控器的温度控制精度，进而影响客人对温度的舒适度的满意程度。

目前市面上出现的温控器，其温度传感器一般采用NTC(MF58)采集技术，传感器的精度和灵敏度能够满足要求，提供舒适的温度环境。但其还存在一些缺点和不足：

1)采集到的信号需二次处理，处理所需的器件多，功耗大，影响设计空间的大小。而随着智能化产品的功能增多和对整体功耗的限制，又不允许有太多的器件，而如果器件过少，温度的线性度又不满足要求，导致产品的精度下降。

2)该类温控器的温度传感器安装在温控器的塑料外壳内，有的安装在壳体底部，壳体上开有小孔，利用内部的空气对流来检测室温，但内部空气流动性差，会导致温度响应过慢，要20分钟以上才能与室温接近。

3)有的温度传感器安装在线路面板的小孔附近，线路是发热体，其产生的热量影响传感器检测温度的精确度，会导致设定温度与房间预期温度的温差过大，超过4℃以上，会让客人觉得房间温度过高或过低，导致客人不满的产生。

上述设计方式，直接导致温控器检测到的温度与室温存在较长的响应延迟和测量精度上的误差。该类设计存在4℃以上测量精度误差和20分钟以上的时间延迟。

发明内容

1.所要解决的技术问题

基于NTC(MF58)采集技术采集的温度需经二次处理，处理所需的器件多，功耗大，影响设计空间的大小，线路板产生的热量影响温度传感器对室温测量的精确度；温度传感器安装在温控器的塑料外壳内或壳体底部，内部空气流动性差，导致温度响应过慢且室温测量精度差。

2.技术方案

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种采用新型温度采集技术的温控器。采用本技术不需要对采集的温度信号进行二次处理，电路元器件减少，功耗降低，线路板产生的热量少，对温度传感器测温影响更小，提高了对室温测量精确度；金属件的应用使传感器检测温度更接近室温，进一步提高室温测量精度。

本发明的技术方案是提供一种采用新型温度采集技术的温控器，包括电源模块、处理器模块、显示屏模块、通信模块，还包括温度传感器模块和金属件，其中，

所述的电源模块，主要向处理器模块、显示屏模块、通信模块、温度传感器模块供电；

所述的温度传感器模块，采用DS18B20数字温度传感器，和处理器模块相连接并传递电信号；DS18B20数字温度传感器系“一线总线”结构，省去了信号的二次处理，节省了电子元器件应用，减少了功耗发热，降低了电路自发热对室温检测精度的影响，提高温度传感器检测室温的精度。不仅节约了设计空间，节省了人力成本，缩短了生产周期；

所述的处理器把接收来自温度传感器、按键和通信模块的信号进行计算处理后得到的信号传送给显示屏模块显示；处理器把计算处理后的控制信号传递给通信模块，再由通信模块把所述信号传送给空调控制***；

所述的温度传感器置于金属件内，金属件的顶盖部分与室温接触、侧壁内部分与温度传感器紧密接触，确保了温度传感器检测室温的测量精度和较短的响应延迟。

本发明的技术方案还可以做进一步完善：

所述的温度传感器与金属件之间的间隙填充导热硅脂，保证温度的有效传递，进一步提高温度传感器检测室温的测量精度和减少温度检测的响应延迟。

所述的处理器采用价格较低的单片机。

所述的金属件包括与传感器形状相似的能容纳传感器的侧壁和导热顶盖。

进一步地，所述的侧壁位于顶盖的中部，侧壁与顶盖为整体成型或焊接成型，优选焊接成型。

进一步地，所述的侧壁为半圆形，顶盖为长方形。

所述金属件的材质为热导率高的金属材料，优选地为铝或铜或其组合。

本发明采用DS18B20数字温度传感器和金属件，传感器和金属件之间的间隙填充导热硅脂，确保室温有效地通过金属件和导热硅脂传递到温度传感器，实现了温度传感器对室温的精确检测，并缩短了检测响应时间；DS18B20数字温度传感器的“一线总线”结构，省去了信号的二次处理，节省了电子元器件，减少了功耗发热，降低了线路板温度对传感器对室温检测的影响，进一步提高了室温检测的精度。

3.有益效果

本发明温控器的温度传感器采用DS18B20数字温度传感器和金属件。

DS18B20数字温度传感器的一线总线结构，省去信号的二次处理，减少电子元器件，降低发热功耗，降低线路板发热对传感器检测室温的影响，提高了室温检测的精度。

传感器置于金属件内，传感器和金属壳之间的间隙填充导热硅脂，确保室温及时有效地通过金属件和导热硅脂传递到温度传感器，缩短了检测响应时间，实现温度传感器对室温的精确检测。

4.附图说明

图1本发明功能模块原理框图。

图2本发明包含传感器部分电气原理图。

图3金属件与温度传感器位置关系仰视图。

其中：1、金属件，2、金属件顶盖，3、金属件侧壁，4、导热硅脂，5温度传感器，6、传感器管脚。

图4金属件与温度传感器位置关系A-A剖视图。

其中：1、金属件，2、金属件顶盖，3、金属件侧壁，4、导热硅脂，5温度传感器，6、传感器管脚。

5.具体实施方式

为了能更好地说明和理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例和图1-图4对本技术方案做进一步说明。

本发明的技术方案是提供一种采用新型温度采集技术的温控器，如图1所示，包括电源模块、处理器模块、显示屏模块、通信模块，还包括温度传感器模块和金属件，其中，

所述的电源模块，主要向处理器模块、显示屏模块、通信模块、温度传感器模块供电；

所述的温度传感器模块，采用DS18B20数字温度传感器，和处理器模块相连接并传递电信号；DS18B20数字温度传感器系“一线总线”结构，省去了信号的二次处理，节省了电子元器件的应用，减少了发热功耗，降低了电路自发热对室温检测精度的影响，提高温度传感器检测室温的精度。不仅节约了设计空间，节省了人力成本，缩短了生产周期。

所述的处理器把接收来自温度传感器、按键和通信模块的信号进行计算处理后得到的信号传送给显示屏模块显示；处理器把计算处理后的控制信号传递给通信模块，再由通信模块把所述信号传送给空调控制***，用于控制空调机的运行。

所述的温度传感器5置于金属件1内，金属件的顶盖2部分与室温接触、侧壁3内壁部分与温度传感器5紧密接触，如图3和图4所示，确保了温度传感器5检测室温的测量精度和较短的响应延迟。

本实例的技术方案还可以做进一步改善：

所述的温度传感器5与金属件1之间的间隙填充导热硅脂4，如图3和图4所示，保证温度的有效传递，进一步提高温度传感器5检测室温的测量精度和减少温度检测的响应延迟。

所述的处理器采用价格较低的单片机。

所述的金属件1包括与传感器形状相似的能容纳传感器的侧壁3和导热顶盖2。

进一步地，所述的侧壁3位于顶盖2的中部，侧壁3与顶盖2为整体成型或焊接成型，本实例优选焊接成型。

进一步地，所述的侧壁为半圆形，顶盖为长方形。

所述金属件的材质为热导率高的金属材料，优选地为铝或铜；本实例金属件1材质为质轻而成本低的铝。

进一步地，如图2所示，所述的稳压电源部分包括整流桥D1、三端稳压芯片U1、电容器C1和C2，为温度传感器模块提供稳定可靠的电能；所述的温度传感器模块包括DS18B20数字温度传感器和上拉电阻R1，R1使其能够可靠地工作；所述的处理器为单片机U2，主要是负责来自温度传感器模块、按键模块和通信模块信号的采集、运算及运算所得信号的传递给显示模块和通信模块；控制温度传感器的温度采集工作，使DS18B20启动测量温度并读取温度，并负责控制显示屏显示；电容C3为单片机U2的电源部分的滤波电路，晶震Y1、电容C4和C5为单片机U2的震荡电路。

相比较使用NTC(MF58)器件来说，采用DS18B20数字温度传感器，省去了信号的二次处理，节省了电子元器件应用，减少了故障点，减少了功耗发热，降低了电路自发热对室温检测精度的影响，提高温度传感器检测室温的精度。不仅节约了设计空间，节省了人力成本，缩短了生产周期。

进一步地，如图3和图4所示，所述的温度传感器5置于金属件1内，金属件的顶盖2部分与室温接触、侧壁3内壁部分与温度传感器紧密接触，温度传感器5与金属件1之间的间隙填充导热硅脂4，保证温度的有效传递，进一步地提高了温度传感器检测室温的测量精度和减少温度检测的响应延迟。

本发明温控器的温度传感器采用DS18B20数字温度传感器和金属件。DS18B20数字温度传感器的一线总线结构，省去信号的二次处理，减少电子元器件，降低发热功耗，降低线路板温度对传感器对室温检测的影响，提高了室温检测的精度。传感器置于金属件内，传感器和金属件之间的间隙填充导热硅脂，确保室温及时有效地通过金属壳和导热硅脂传递到温度传感器，实现了温度传感器对室温的精确检测，并缩短了检测响应时间。

以上实施例仅是针对本发明做解释性阐述，并不局限于该种实施方式，能够实现本发明目的其他任何等同变换方式皆属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种采用新型温度采集技术的温控器，包括电源模块、处理器模块、显示屏模块、通信模块，还包括温度传感器模块和金属件，其中，电源模块，主要向处理器模块、显示屏模块、通信模块、温度传感器模块供电；处理器把接收来自温度传感器、按键和通信模块的信号进行计算处理后得到的信号传送给显示屏模块显示；处理器把计算处理后的控制信号传递给通信模块，再由通信模块把所述信号传送给空调控制***；其特征在于，所述的温度传感器模块，采用DS18B20数字温度传感器，和处理器模块相连接并传递电信号；

所述的温度传感器置于金属件内，金属件的顶盖部分与室温接触、侧壁内部分与温度传感器紧密接触。

2.基于权利要求1所述的一种采用新型温度采集技术的温控器，其特征在于，所述的温度传感器与金属件之间的间隙填充导热硅脂。

3.基于权利要求1所述的一种采用新型温度采集技术的温控器，其特征在于，所述的金属件包括与传感器形状相似的能容纳传感器的侧壁和导热顶盖。

4.基于权利要求3所述的一种采用新型温度采集技术的温控器，其特征在于，所述的侧壁位于顶盖的中部，侧壁与顶盖为整体成型或焊接成型，优选焊接成型。

5.基于权利要求3所述的一种采用新型温度采集技术的温控器，其特征在于，所述的侧壁为半圆形，顶盖为长方形。

6.基于权利要求1-4任一权利所述的一种采用新型温度采集技术的温控器，其特征在于，所述金属件的材质为热导率高的金属材料，优选地为铝或铜。

Images