滑环箱加热控制电路及装置的制作方法 专利技术说明

电子电路装置的制造及其应用技术1.本实用新型涉及滑环箱技术领域，尤其涉及一种滑环箱加热控制电路及装置。背景技术：2.目前，滑环箱通常为卸船机、矿石和煤炭装卸机、斗轮机、装船机等重要装卸设备供电，滑环箱内的滑环保持稳定的工作状态对各装卸设备的安全工作至关重要，而滑环箱的内部温度和湿度是影响滑环使用寿命和安全性的重要因素，因此如何提高滑环箱内部温度和湿度的控制准确度成为亟待解决的技术问题。3.上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素：4.本实用新型的主要目的在于提出一种滑环箱加热控制电路及装置，旨在解决滑环箱内部温度和湿度的控制准确度低的技术问题。5.为实现上述目的，本实用新型提出一种滑环箱加热控制电路，所述电路包括：开关模块、采集模块、放大模块、比较模块和加热模块；所述开关模块与所述采集模块连接，所述采集模块与所述放大模块连接，所述放大模块与所述比较模块连接，所述比较模块与所述加热模块连接；6.所述开关模块，用于在接收到控制器发送的温湿度采集信号时，导通所述采集模块所在的电路回路；7.所述采集模块，用于在所述电路回路导通时，采集滑环箱内部的温湿度，并将所述温湿度转换为温湿度电压信号；8.所述放大模块，用于将所述温湿度电压信号放大，获得放大电压信号；9.所述比较模块，用于将所述放大电压信号与参考电压信号比较，并在所述放大电压信号大于所述参考电压信号时，输出加热控制信号；10.所述加热模块，用于根据所述加热控制信号对所述滑环箱加热。11.可选地，所述采集模块包括温度采集单元和湿度采集单元，所述温度采集单元的第一端与所述湿度采集单元的第一端连接；12.所述温度采集单元，用于采集滑环箱内部的温度，并将所述温度转换为温度电压信号；13.所述湿度采集单元，用于采集滑环箱内部的湿度，并将所述湿度转换为湿度电压信号。14.可选地，所述放大模块包括第一放大单元和第二放大单元，所述第一放大单元的输入端与所述温度采集单元的输出端连接，所述第二放大单元的输入端与所述湿度采集单元的输出端连接；15.所述第一放大单元，用于将所述温度电压信号放大，获得放大温度电压信号；16.所述第二放大单元，用于将所述湿度电压信号放大，获得放大湿度电压信号。17.可选地，所述比较模块包括温度比较单元和湿度比较单元，所述温度比较单元的输入端与所述第一放大单元的输出端连接，所述湿度比较单元的输入端与所述第二放大单元的输出端连接；18.所述温度比较单元，用于将放大温度电压信号与参考温度电压信号对比，并在所述放大温度电压信号大于所述参考温度电压信号时，输出第一加热控制信号；19.所述湿度比较单元，用于将放大湿度电压信号与参考湿度电压信号对比，并在所述放大湿度电压信号大于所述参考湿度电压信号时，输出第二加热控制信号；20.所述加热模块，还用于根据所述第一加热控制信号和/或所述第二加热控制信号对所述滑环箱加热。21.可选地，所述开关模块包括第一电阻、第一mos管和第二电阻；22.所述第一电阻的第一端与供电电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第一mos管的源极连接，所述第一mos管的栅极为温湿度采集信号的输入端，所述第一mos管的漏极与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地。23.可选地，所述温度采集单元包括：热敏电阻、第三电阻和第一电容；所述湿度采集单元包括：湿敏电阻、第五电阻和第二电容；24.所述热敏电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述热敏电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地；所述湿敏电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述湿敏电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地。25.可选地，所述温度采集单元包括：热敏电阻、第三电阻和第一电容；所述湿度采集单元包括：湿敏电阻、第五电阻和第二电容；26.所述热敏电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述热敏电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地；所述湿敏电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述湿敏电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地。27.可选地，所述温度比较单元包括：第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第三运算放大器；所述湿度比较单元包括：第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻和第四运算放大器；28.所述第七电阻的第一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第七电阻的第二端与所述第三运算放大器的正相输入端连接，所述第八电阻的第一端与所述第七电阻的第二端连接，所述第八电阻的第二端接地，所述第九电阻的第一端与温度参考电源连接，所述第九电阻的第二端与所述第三运算放大器的反相输入端连接，所述第十电阻的第一端与所述第九电阻的第二端连接，所述第十电阻的第二端与所述第三运算放大器的输出端连接；所述第十一电阻的第一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第十一电阻的第二端与所述第四运算放大器的正相输入端连接，所述第十二电阻的第一端与所述第十一电阻的第二端连接，所述第十二电阻的第二端接地，所述第十三电阻的第一端与湿度参考电源连接，所述第十三电阻的第二端与所述第四运算放大器的反相输入端连接，所述第十四电阻的第一端与所述第十三电阻的第二端连接，所述第十四电阻的第二端与所述第四运算放大器的输出端连接。29.可选地，所述加热模块包括第十五电阻、第二mos管、继电器和加热器；30.所述第十五电阻的第一端与供电电源连接，所述第十五电阻的第二端与所述第二mos管的源极连接，所述第二mos管的栅极与所述第三运算放大器和所述第四运算放大器的输出端连接，所述第二mos管的漏极与所述继电器的第一端连接，所述继电器的第二端接地，所述继电器的第三端与加热电源连接，所述继电器的第四端与所述加热器的正极连接，所述加热器的负极接地。31.为实现上述目的，本实用新型还提出一种滑环箱加热控制装置，所述滑环箱加热控制装置包括如上文所述的滑环箱加热控制电路。32.本实用新型提出一种滑环箱加热控制电路，所述电路包括：开关模块、采集模块、放大模块、比较模块和加热模块；所述开关模块与所述采集模块连接，所述采集模块与所述放大模块连接，所述放大模块与所述比较模块连接，所述比较模块与所述加热模块连接；所述开关模块，用于在接收到控制器发送的温湿度采集信号时，导通所述采集模块所在的电路回路；所述采集模块，用于在所述电路回路导通时，采集滑环箱内部的温湿度，并将所述温湿度转换为温湿度电压信号；所述放大模块，用于将所述温湿度电压信号放大，获得放大电压信号；所述比较模块，用于将所述放大电压信号与参考电压信号比较，并在所述放大电压信号大于所述参考电压信号时，输出加热控制信号；所述加热模块，用于根据所述加热控制信号对所述滑环箱加热。本实用新型在开关模块接收到温湿度采集信号时，导通采集模块所在的电路回路，采集模块在电路回路导通时，将采集的滑环箱内部的温湿度转换为温湿度电压信号，放大模块将温湿度电压信号放大获得放大电压信号，比较模块将放大电压信号与参考电压信号对比，并在放大电压信号大于参考电压信号时，输出加热控制信号，加热模块根据加热控制信号对滑环箱加热，能够根据当前采集到的温湿度实时对滑环箱内部的温湿度进行调整，提高了滑环箱内部温湿度控制的准确度。附图说明33.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。34.图1为本实用新型滑环箱加热控制电路第一实施例的功能模块图；35.图2为本实用新型滑环箱加热控制电路一实施例的功能模块图；36.图3为本实用新型滑环箱加热控制电路一实施例的电路结构示意图。37.附图标号说明：[0038][0039]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式[0040]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0041]需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。[0042]另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。[0043]本实用新型提出一种滑环箱加热控制电路。[0044]参照图1，在本实用新型实施例中，所述滑环箱加热控制电路，包括：开关模块10、采集模块20、放大模块30、比较模块40和加热模块50；所述开关模块10与所述采集模块20连接，所述采集模块20与所述放大模块30连接，所述放大模块30与所述比较模块40连接，所述比较模块40与所述加热模块50连接；[0045]所述开关模块10，用于在接收到控制器发送的温湿度采集信号时，导通所述采集模块所在的电路回路。[0046]可以理解的是，控制器可以是可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)；温湿度采集信号可以是控制器输出的用于控制温湿度采集的高电平信号。[0047]所述采集模块20，用于在所述电路回路导通时，采集滑环箱内部的温湿度，并将所述温湿度转换为温湿度电压信号。[0048]可以理解的是，采集模块包括传感器；采集模块在其所在的电路回路被开关模块导通时，采集滑环箱内部的温湿度，并将采集到的温湿度转换为温湿度电压信号。[0049]所述放大模块30，用于将所述温湿度电压信号放大，获得放大电压信号。[0050]可以理解的是，由于温湿度电压信号的值较小，导致在后续信号处理的过程中误差较大，为了降低误差，放大模块将温湿度电压信号放大获得放大电压信号。[0051]所述比较模块40，用于将所述放大电压信号与参考电压信号比较，并在所述放大电压信号大于所述参考电压信号时，输出加热控制信号。[0052]可以理解的是，参考电压信号可以是滑环箱内部的标准温湿度对应的电压信号。[0053]所述加热模块50，用于根据所述加热控制信号对所述滑环箱加热。[0054]应该理解的是，加热模块根据加热控制信号对滑环箱加热以控制滑环箱内部的温湿度。[0055]进一步地，参考图2，为了对滑环箱内部的温度和湿度进行实时监控，所述采集模块包括温度采集单元201和湿度采集单元202，所述温度采集单元201的第一端与所述湿度采集单元202的第一端连接；[0056]所述温度采集单元201，用于采集滑环箱内部的温度，并将所述温度转换为温度电压信号。[0057]可以理解的是，温度采集单元可以是温度传感器；温度传感器采集滑环箱内部的温度，并将采集到的温度转换为温度电压信号。[0058]所述湿度采集单元202，用于采集滑环箱内部的湿度，并将所述湿度转换为湿度电压信号。[0059]应该理解的是，湿度采集单元可以是湿度传感器；湿度传感器采集滑环箱内部的湿度，并将采集到的湿度转换为湿度电压信号。[0060]进一步地，参考图2，为了提高温湿度控制的精度，所述放大模块30包括第一放大单元301和第二放大单元302，所述第一放大单元301的输入端与所述温度采集单元201的输出端连接，所述第二放大单元302的输入端与所述湿度采集单元202的输出端连接；[0061]所述第一放大单元301，用于将所述温度电压信号放大，获得放大温度电压信号；所述第二放大单元302，用于将所述湿度电压信号放大，获得放大湿度电压信号。[0062]在具体实现中，第一放大单元接收温度电压信号，并将温度电压信号放大获得放大温度电压信号；第二放大单元接收湿度电压信号，并将湿度电压信号放大获得放大湿度电压信号。[0063]进一步地，参考图2，为了实现对滑环箱内部温度和湿度控制的精度，所述比较模块40包括温度比较单元401和湿度比较单元402，所述温度比较单元401的输入端与所述第一放大单元301的输出端连接，所述湿度比较单元402的输入端与所述第二放大单元302的输出端连接；[0064]所述温度比较单元401，用于将放大温度电压信号与参考温度电压信号对比，并在所述放大温度电压信号大于所述参考温度电压信号时，输出第一加热控制信号。[0065]可以理解的是，参考温度电压信号可以是滑环箱内部的标准温度对应的电压信号；在放大温度电压信号的电压值大于参考温度电压信号的电压值时，可确定滑环箱内部的温度过低，此时温度比较单元输出第一加热控制信号。[0066]所述湿度比较单元402，用于将放大湿度电压信号与参考湿度电压信号对比，并在所述放大湿度电压信号大于所述参考湿度电压信号时，输出第二加热控制信号。[0067]可以理解的是，湿度参考电压信号可以是滑环箱内部的标准湿度对应的电压信号；在放大湿度电压信号的电压值大于参考湿度电压信号的电压值时，可确定滑环箱内部的湿度过高，此时温度比较单元输出第二加热控制信号。[0068]所述加热模块，还用于根据所述第一加热控制信号和/或所述第二加热控制信号对所述滑环箱加热。[0069]在具体实现中，加热模块在接收到第一加热控制信号和/或第二加热控制信号时，对滑环箱加热，以提升滑环箱内部的温度和/或降低滑环箱内部的湿度。[0070]进一步地，参考图3，为了实现对滑环箱内部的温湿度调节进行控制，所述开关模块10包括第一电阻r1、第一mos管q1和第二电阻r2；[0071]所述第一电阻r1的第一端与供电电源vcc连接，所述第一电阻r1的第二端与所述第一mos管q1的源极连接，所述第一mos管q1的栅极为温湿度采集信号的输入端，所述第一mos管q1的漏极与所述第二电阻r2的第一端连接，所述第二电阻r2的第二端接地。[0072]可以理解的是，第一mos管q1为nmos；供电电源vcc可以是5v电源；第一电阻r1为限流电阻；第二电阻r2为分压电阻。[0073]在具体实现中，温湿度采集信号为高电平信号时，q1导通，r1限流以保证电路安全，r2分压以为采集模块供电。[0074]进一步地，参考图3，为了实现对滑环箱内部温度和湿度的采集，所述温度采集单元201包括：热敏电阻rw、第三电阻r3和第一电容c1；所述湿度采集单元202包括：湿敏电阻rs、第五电阻r5和第二电容c2；[0075]所述热敏电阻rw的第一端与所述第二电阻r2的第一端连接，所述热敏电阻rw的第二端与所述第三电阻r3的第一端连接，所述第三电阻r3的第二端与所述第一电容c1的第一端连接，所述第一电容c1的第二端接地；所述湿敏电阻rs的第一端与所述第二电阻r2的第一端连接，所述湿敏电阻rs的第二端与所述第五电阻r5的第一端连接，所述第五电阻r5的第二端与所述第二电容c2的第一端连接，所述第二电容c2的第二端接地。[0076]可以理解的是，热敏电阻可以是正温度系数的热敏电阻；第三电阻r3和第一电容r1组成第一rc滤波单元；第五电阻r5和第二电容c2组成第二rc滤波单元。[0077]进一步地，参考图3，为了对温度电压信号和湿度电压信号放大，以提高温度和湿度的控制精度，所述第一放大单元301包括：第一运算放大器a1和第四电阻r4；所述第二放大单元302包括：第二运算放大器a2和第六电阻r6；[0078]所述第一运算放大器a1的正相输入端和所述第三电阻r3的第二端连接，所述第四电阻r4的第一端与所述第一运算放大器a1的正相输入端连接，所述第四电阻r4的第二端与所述第一运算放大器a1的输出端连接，所述第一运算放大器a1的反相输入端接地；所述第二运算放大器a2的正相输入端和所述第五电阻r5的第二端连接，所述第六电阻r6的第一端与所述第二运算放大器a2的正相输入端连接，所述第六电阻r6的第二端与所述第二运算放大器a2的输出端连接，所述第二运算放大器a2的反相输入端接地。[0079]可以理解的是，第一运算放大器的放大倍数为(r4/r3)，第二运算放大器的放大倍数为(r6/r5)；r3、r4、r5、r6的阻值可根据具体使用场景设定，例如可将r6和r4的阻值设定为10k，将r3和r5的阻值设定为5k，本实施例对此不作限制。[0080]进一步地，参考图3，为了提高滑环箱内部温度和湿度的控制精度，所述温度比较单元401包括：第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10和第三运算放大器a3；所述湿度比较单元402包括：第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14和第四运算放大器a4；[0081]所述第七电阻r7的第一端与所述第一运算放大器a1的输出端连接，所述第七电阻r7的第二端与所述第三运算放大器r3的正相输入端连接，所述第八电阻r8的第一端与所述第七电阻r7的第二端连接，所述第八电阻r8的第二端接地，所述第九电阻r9的第一端与温度参考电源vw连接，所述第九电阻r9的第二端与所述第三运算放大器a3的反相输入端连接，所述第十电阻r10的第一端与所述第九电阻r9的第二端连接，所述第十电阻r10的第二端与所述第三运算放大器a3的输出端连接；所述第十一电阻r11的第一端与所述第二运算放大器a2的输出端连接，所述第十一电阻r11的第二端与所述第四运算放大器a4的正相输入端连接，所述第十二电阻r12的第一端与所述第十一电阻r11的第二端连接，所述第十二电阻r12的第二端接地，所述第十三电阻r13的第一端与湿度参考电源vs连接，所述第十三电阻r13的第二端与所述第四运算放大器a4的反相输入端连接，所述第十四电阻r14的第一端与所述第十三电阻r13的第二端连接，所述第十四电阻r14的第二端与所述第四运算放大器a4的输出端连接。[0082]可以理解的是，第七电阻r7和第九电阻r9的阻值相等，第八电阻r8和第十电阻r10的阻值相等；第十一电阻r11和第十三电阻r13的阻值相等，第十二电阻r12和第十四电阻r14的阻值相等。[0083]在具体实现中，a3输出第一加热控制信号，其中vout1为第一加热控制信号，va为放大温度电压信号的电压值，vw为参考温度电源的电压值，在va大于vw时，a3输出的vout1为高电平信号；a4输出第二加热控制信号，其中vout2为第二加热控制信号，vb为放大湿度电压信号的电压值，vs为参考湿度电源的电压值，在vb大于vs时，a4输出的vout2为高电平信号。[0084]进一步地，参考图3，为了提高滑环箱内部温度和湿度的控制精度，所述加热模块50包括第十五电阻r15、第二mos管q2、继电器j和加热器h；[0085]所述第十五电阻r15的第一端与供电电源vcc连接，所述第十五电阻r15的第二端与所述第二mos管q2的源极连接，所述第二mos管q2的栅极与所述第三运算放大器a3和所述第四运算放大器a4的输出端连接，所述第二mos管q2的漏极与所述继电器j的第一端连接，所述继电器j的第二端接地，所述继电器j的第三端与加热电源v连接，所述继电器j的第四端与所述加热器h的正极连接，所述加热器h的负极接地。[0086]在具体实现中，第二mos管q2为nmos；第十五电阻r15为限流电阻；在vout1和/或vout2为高电平信号时，q2导通，继电器j将加热电源v与加热器h所在的回路导通，加热器h开始对滑环箱加热，在滑环箱的温度过低时，通过加热器加热来提高滑环箱内部的温度；在滑环箱的湿度过高时，通过加热器加热来降低滑环箱内部的湿度。[0087]本实施例提出一种滑环箱加热控制电路，所述电路包括：开关模块、采集模块、放大模块、比较模块和加热模块；所述开关模块与所述采集模块连接，所述采集模块与所述放大模块连接，所述放大模块与所述比较模块连接，所述比较模块与所述加热模块连接；所述开关模块，用于在接收到控制器发送的温湿度采集信号时，导通所述采集模块所在的电路回路；所述采集模块，用于在所述电路回路导通时，采集滑环箱内部的温湿度，并将所述温湿度转换为温湿度电压信号；所述放大模块，用于将所述温湿度电压信号放大，获得放大电压信号；所述比较模块，用于将所述放大电压信号与参考电压信号比较，并在所述放大电压信号大于所述参考电压信号时，输出加热控制信号；所述加热模块，用于根据所述加热控制信号对所述滑环箱加热。本实施例在开关模块接收到温湿度采集信号时，导通采集模块所在的电路回路，采集模块在电路回路导通时，将采集的滑环箱内部的温湿度转换为温湿度电压信号，放大模块将温湿度电压信号放大获得放大电压信号，比较模块将放大电压信号与参考电压信号对比，并在放大电压信号大于参考电压信号时，输出加热控制信号，加热模块根据加热控制信号对滑环箱加热，能够根据当前采集到的温湿度实时对滑环箱内部的温湿度进行调整，提高了滑环箱内部温湿度控制的准确度。[0088]为实现上述目的，本实用新型还提出一种滑环箱加热控制装置，所述滑环箱加热控制装置包括如上所述的滑环箱加热控制电路。该滑环箱加热控制电路的具体结构参照上述实施例，由于本装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。[0089]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。









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