基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统及方法与流程

本发明涉及一种温控技术，具体涉及一种基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统及方法。

背景技术：

1、由于高频点火过程中出现的电火花容易形成不安全的燃爆现象，而热面点火器采用的热面点火技术能够在热面点火器提前达到高温后，可燃燃气/燃油再进入燃烧区域，完全避免电火花可能产生的问题，因此热面点火器已经逐渐开始取代传统的高频点火器。

2、目前，热面点火器在使用中能够达到的温度与热面点火器两端的电压大小有关，因此为了使得热面点火器能够得到用户所需温度，就需要调节热面点火器的供电电压。但是在应用中，一方面，为了能让热面点火器快速达到所需温度，通常会加大热面点火器的供电电压，而为了尽可能降低对热面点火器的损坏，就需要在达到所需温度后及时降低调整供电电压；另一方面，由于在不同的应用工况下，需要热面点火器能够达到不同的温度，需要根据温度对供电电压进行调整。

3、中国专利文献cn1640195b公开了一种电阻点火器的电压调整系统和方法，该系统和方法判断系统的线电压并对施加到电阻点火器上的电压进行控制，使最初施加的第一电压保持一段时间，然后施加第二电压，第二电压是点火器的额定电压，该系统和方法判断系统的线电压并对施加到电阻点火器上的电压进行控制，使最初施加的第一电压保持一段时间，然后施加第二电压，第二电压是点火器的额定电压。该系统和方法使得把电阻点火器加热到足以使气体点燃的温度所需的时间缩短，同时对输送给点火器的输出电压进行调整以防止过电压对点火器的损害。该系统和方法使得把电阻点火器加热到足以使气体点燃的温度所需的时间缩短，同时对输送给点火器的输出电压进行调整以防止过电压对点火器的损害。

4、该现有技术具有以下不足：该现有技术中，由于测量的是输出电压，然而在整个电路中，给到热面点火器的实际电压与输出电压并不完全相等，因此采用输出电压来表征热面点火器的电压并不准确，从而将会导致给到的热面点火器的电压不准确，进而导致对热面点火器的温度控制并不准确。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术中对热面点火器温度控制不准确的问题，提供了一种基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统，包括供电模块，用于为热面点火器供电；

2、控制模块，用于控制供电模块的输出电压；

3、其中：还包括测量模块，用于测量并得到热面点火器的电阻值；

4、存储模块，预设有电阻-温度表以及预设温度值；

5、计算模块，用于根据电阻值从存储模块预存的电阻-温度表中匹配出对应的实际温度值；

6、比较模块，用于比较实际温度值和预设温度值并得到温度差值；

7、计算模块还用于根据温度差值得到电压控制量，控制模块根据电压控制量控制供电模块的供电输出，直到计算得到的实际温度值与预设温度值匹配。

8、本方案中，利用测量模块对热面点火器的电阻值进行测量后，再由计算模块通过预设的阻值-温度表查询出温度值，与现有技术相比，本方案中得到的电阻值更接近热面点火器自身阻值，因此查询出的温度值也就更准确，再经过计算模块得出与预设温度值的温度差值后，得到电压控制量，最后由控制模块根据电压控制量实现对供电输出的调节，从而实现对温度更精准的调节。

9、优选地，测量模块用于测量热面点火器的端电压和电流；计算模块根据端电压和电流得到热面点火器的电阻值。

10、优选地，测量模块集成有获取热面点火器电流值的电流测量电路和获取热面点火器电压值的端电压测量电路。

11、优选地，电流测量电路包括与供电模块供电的电压正极以及热面点火器一个电极连接的第一取样电阻和将放大第一取样电阻电压的第一放大电路，热面点火器另一个电极与供电模块的电压负极电连接。本方案中，当给热面点火器供电时，流过热面点火器的电流将沿供电的电压正极、第一取样电阻、热面点火器的一个电极、热面点火器、热面点火器另一电极、最后回到供电的电压负极这样的方向流动，通过第一取样电阻可以把流过热面点火器的电流变换成微小电压，经过第一放大电路的放大后输出一个与流过热面点火器的电流呈线性关系的电压vrt，最后再由处理模块按照电压vrt与热面点火器电流的比例关系计算出当前热面点火器的电流值，结构简单。

12、优选地，端电压测量电路包括依次串联的供电的电压正极、第二取样电阻、第三取样电阻和供电的电压负极以及放大第三取样电阻端电压的第二放大电路，第二取样电阻和第三取样电阻串联后还与热面点火器并联。本方案中，由于第二取样电阻和第三取样电阻串联，而热面点火器由于串联后的第二取样电阻和第三取样电阻并联，因此在利用第二放大电路获取到第三取样电阻的端电压后，根据第三取样电阻的端电压和热面点火器的端电压的比例关系即可计算出当前热面点火器的电压值，结构简单。

13、优选地，计算模块采用pid运算对温度差值进行计算并得到电压控制量。本方案中利用pid运算得到电压控制量，可有效地纠正温度的偏差，从而使其达到一个稳定的状态。

14、第二方面，本发明提供了采用上述任一基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统的温控方法，包括以下步骤：

15、供电步骤，为热面点火器供电；

16、控制步骤，控制输出电压；

17、其中，还包括以下步骤：

18、测量步骤，测量热面点火器的电阻值；

19、计算步骤，根据电阻值从预存的电阻-温度表中匹配出对应的实际温度值；

20、反馈步骤，比较实际温度值和预设温度值并得到温度差值，根据温度差值得到电压控制量并反馈到控制步骤中，在控制步骤内，根据反馈回的电压控制量控制输出电压，直到计算得到的实际温度值与预设温度值匹配。

21、本发明具有以下有益效果：

22、1、与现有技术相比，本发明中通过测量热面点火器的电压和电流值的方式来得到热面点火器的当前温度，再通过与预设温度值的温度差值得到电压控制量，并反馈给控制模块，从而实现对热面点火器电压的控制，使得温控更准确。

技术特征：

1.基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统，包括供电模块，用于为热面点火器供电；

2.根据权利要求1所述的基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统，其特征在于：所述测量模块用于测量所述热面点火器的端电压和电流；所述计算模块根据所述端电压和电流得到所述热面点火器的电阻值。

3.根据权利要求2所述的基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统，其特征在于：所述测量模块集成有获取所述热面点火器电流值的电流测量电路和获取所述热面点火器电压值的端电压测量电路。

4.根据权利要求3所述的基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统，其特征在于：所述电流测量电路包括与所述供电模块供电的电压正极以及所述热面点火器一个电极连接的第一取样电阻和将放大所述第一取样电阻电压的第一放大电路，所述热面点火器另一个电极与所述供电模块的电压负极电连接。

5.根据权利要求3或4所述的基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统，其特征在于：所述端电压测量电路包括依次串联的供电的电压正极、第二取样电阻、第三取样电阻和供电的电压负极以及放大所述第三取样电阻端电压的第二放大电路，所述第二取样电阻和所述第三取样电阻串联后还与所述热面点火器并联。

6.根据权利要求5所述的基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统，其特征在于：所述计算模块采用pid运算对所述温度差值进行计算并得到所述电压控制量。

7.采用如权利要求1-6任一项所述的基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统的温控方法，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种基于热电阻测量的热面点火器温度控制系统，包括供电模块，用于为热面点火器供电；控制模块，用于控制供电模块的输出电压；测量模块，用于测量热面点火器的电阻值；存储模块，预设有电阻‑温度表以及预设温度值；计算模块，用于根据电阻值从存储模块预存的电子‑温度表中匹配出对应的实际温度值；比较模块，用于比较实际温度值和预设温度值并得到温度差值；计算模块还用于根据温度差值得到电压控制量，控制模块根据电压控制量控制供电模块的供电输出，直到计算得到的实际温度值与预设温度值匹配。本发明能够实现对温度更精准的调节。本发明还提供了一种基于热电阻测量的热面点火器温度控制方法。技术研发人员：雷彼得受保护的技术使用者：重庆利迈科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23