一种温度控制方法和装置与流程

本发明涉及测序芯片温度控制，尤其涉及一种温度控制方法和装置。

背景技术：

1、随着自动控制技术的发展，在自动控制行业对于温度控制的需求越来越多，其对控制系统的要求也越来越高。目前，在测序仪系统中为了实现测序过程中对测序芯片所需的温度要求，温度控制系统显得尤为重要，传统的温度控制系统及控制方法可以实现基础温度控制功能，但其温度控制的稳定性、升降温过程的过冲量以及异常的处理不尽人意。

技术实现思路

1、本发明提供了一种温度控制方法和装置，以解决相关技术中温度控制不稳定，不能精确控制温度变化的问题。

2、为实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种温度控制方法，包括：

3、获取温控装置的当前温度；

4、对所述当前温度进行卡尔曼滤波处理，获取滤波后的当前温度；

5、计算所述滤波后的当前温度和目标温度之间的差值的绝对值；

6、若所述差值的绝对值大于第一预设值，则控制所述温控装置以额定功率运行，并返回所述当前温度获取步骤；

7、若所述差值的绝对值小于或等于所述第一预设值，则控制所述温控装置进入pid温控调节；

8、若所述pid温控调节的输出值大于第二预设值，则输出所述第二预设值作为输出值至所述温控装置；若所述pid温控调节的输出值小于或等于所述第二预设值，则输出所述输出值至所述温控装置。

9、可选地，所述pid温控调节的输出值由以下步骤获取，包括：

10、计算所述pid温控调节过程中的积分项参数、比例项参数和微分项参数；

11、若所述积分项参数小于或等于第三预设值，则所述pid温控调节的输出值为所述积分项参数、所述比例项参数和所述微分项参数的三项累加和；

12、若所述积分项参数大于所述第三预设值，则所述pid温控调节的输出值为所述比例项参数和所述微分项参数的两项累加和，所述第三预设值为所述积分项参数的积分分离阈值。

13、可选地，在每次获取温控装置的当前温度之前，还包括：获取所述温控装置的电流值；

14、若所述电流值不等于0，则判断所述温控装置处于工作状态，获取所述温控装置的当前温度；

15、若所述电流值等于0，则判断所述温控装置处于故障状态，则不进行所述温控装置的当前温度的获取。

16、可选地，在当前所述pid温控调节的输出值输出至所述温控装置之前，获取上一次所述温控装置的电流值；

17、若所述电流值大于额定电流的第一倍数且当前所述差值的绝对值小于或等于第四预设值，则控制所述输出值衰减相应倍数后，输出至所述温控装置；

18、若所述电流值小于所述额定电流的第二倍数且所述差值的绝对值大于所述第四预设值，则设置所述输出值增强相应倍数后，输出至所述温控装置；

19、若所述电流值大于所述额定电流的第二倍数，小于所述额定电流的第一倍数，将当前所述pid温控调节的输出值输出至所述温控装置；

20、其中，所述额定电流的第一倍数大于所述额定电流的第二倍数，所述额定电流为所述温控装置在额定功率下的电流，所述第四预设值小于所述第一预设值且大于0。

21、可选地，在获取温控装置的当前温度之前，还包括：

22、获取所述温控装置的配置参数和所述pid温控调节的初始参数；

23、判断测序芯片是否插入，若所述测序芯片插入，则控制所述温控装置中的风扇开启，并以所述配置参数配置所述温控装置，以及以及以所述初始参数配置所述pid温控调节参数；

24、若所述测序芯片未插入，则控制所述温控装置关闭。

25、可选地，在所述温控装置中的风扇开启后，还包括：

26、获取所述风扇的运行电流，若所述运行电流等于0，则控制所述温控装置关闭。

27、可选地，在所述温控装置以额定功率或者pid温控调节的输出值运行之后，还包括：

28、获取所述温控装置从所述当前温度变化至所述目标温度所用的时长，若所述时长大于预设时长，则控制所述温控装置关闭。

29、为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种温度控制装置，用于实现本发明任一实施例所述的温度控制方法，包括：

30、温度传感器、导热垫、导热块、半导体制冷片模块、散热模块和控制器，

31、测序芯片通过所述导热垫与所述导热块的一侧连接，所述导热块的另一侧与所述半导体制冷片模块连接，所述散热模块位于所述半导体制冷片模块远离所述导热块的一侧；所述温度传感器位于所述测序芯片上；

32、所述控制器分别与所述半导体制冷片模块、所述散热模块和所述温度传感器电连接，用于基于所述温度传感器采集的当前温度以及目标温度控制所述半导体制冷片模块的温度，并检测所述半导体制冷片模块是否故障，还用于控制所述散热模块开启或关闭，并在所述散热模块开启时，检测所述散热模块是否故障，其中，所述控制器集成有卡尔曼滤波器。

33、可选地，所述散热模块包括风扇和风扇驱动检测电路，所述风扇驱动检测电路分别与所述风扇和所述控制器电连接，所述风扇驱动检测电路用于基于所述控制器的控制指令驱动所述风扇运行，以及检测所述风扇的运行电流。

34、可选地，所述半导体制冷片模块包括：半导体制冷片、电连接的半导体制冷片驱动电路以及电流检测电路，所述控制器分别与所述半导体制冷片驱动电路和所述电流检测电路连接，所述半导体制冷片驱动电路用于基于所述控制器的输出值驱动所述半导体制冷片运行，所述电流检测电路用于检测所述半导体制冷片驱动电路运行时的电流。

35、综上所述，根据本发明实施例提出的温度控制方法和装置，其中方法包括首先获取温控装置的当前温度；接着对当前温度进行卡尔曼滤波处理，获取滤波后的当前温度；接着计算滤波后的当前温度和目标温度之间的差值的绝对值；若差值的绝对值大于第一预设值，则控制温控装置以额定功率运行，并返回当前温度获取步骤；若差值的绝对值小于或等于第一预设值，则控制温控装置进入pid温控调节；若pid温控调节的输出值大于第二预设值，则输出第二预设值作为输出值至温控装置；若pid温控调节的输出值小于或等于第二预设值，则输出输出值至温控装置。由此，通过对温度传感器采集的当前温度进行卡尔曼滤波后，可以有效抑制干扰，使得温度控制更加平滑。

36、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种温度控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述pid温控调节的输出值由以下步骤获取，包括：

3.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，在每次获取温控装置的当前温度之前，还包括：获取所述温控装置的电流值；

4.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，在当前所述pid温控调节的输出值输出至所述温控装置之前，获取上一次所述温控装置的电流值；

5.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，在获取温控装置的当前温度之前，还包括：

6.根据权利要求5所述的温度控制方法，其特征在于，在所述温控装置中的风扇开启后，还包括：

7.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，在所述温控装置以所述额定功率或者pid温控调节的输出值运行之后，还包括：

8.一种温度控制装置，其特征在于，用于实现如权利要求1-7任一项所述的温度控制方法，包括：

9.根据权利要求8所述的温度控制装置，其特征在于，所述散热模块包括风扇和风扇驱动检测电路，所述风扇驱动检测电路分别与所述风扇和所述控制器电连接，所述风扇驱动检测电路用于基于所述控制器的控制指令驱动所述风扇运行，以及检测所述风扇的运行电流。

10.根据权利要求8所述的温度控制装置，其特征在于，所述半导体制冷片模块包括：半导体制冷片、电连接的半导体制冷片驱动电路以及电流检测电路，所述控制器分别与所述半导体制冷片驱动电路和所述电流检测电路连接，所述半导体制冷片驱动电路用于基于所述控制器的输出值驱动所述半导体制冷片运行，所述电流检测电路用于检测所述半导体制冷片驱动电路运行时的电流。

技术总结本发明公开了一种温度控制方法和装置，其中方法包括首先获取温控装置的当前温度；接着对当前温度进行卡尔曼滤波处理，获取滤波后的当前温度；接着计算滤波后的当前温度和目标温度之间的差值的绝对值；若差值的绝对值大于第一预设值，则控制温控装置以额定功率运行，并返回当前温度获取步骤；若差值的绝对值小于或等于第一预设值，则控制温控装置进入PID温控调节；若PID温控调节的输出值大于第二预设值，则输出第二预设值作为输出值至温控装置；若PID温控调节的输出值小于或等于第二预设值，则输出输出值至温控装置。由此，通过对温度传感器采集的当前温度进行卡尔曼滤波后，可以有效抑制干扰，使得温度控制更加平滑。技术研发人员：李闯,余雷,云全新,黎宇翔,董宇亮受保护的技术使用者：深圳华大生命科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/13