半导体制冷器模拟PID温控电路参数自动整定装置

摘要

本发明公开了一种半导体制冷器模拟PID温控电路参数自动整定装置，其特征在于：自整定对象为模拟PID温控电路参数；温控方法是模拟PID电路；温控对象为半导体制冷器；温控指标的设定由上位机软件界面输入；模拟PID温控电路参数的自整定过程由MCU控制。本发明的装置可有效解决人工调整模拟PID温控电路参数繁琐、复杂的调试过程以及模拟PID温控电路参数调试过程对调试人员调试经验的要求。另外，整个自整定过程不需要更改硬件，只需在上位机软件界面输入半导体制冷系统所需的温控指标，有利于对不同温控指标的模拟PID温控电路参数的整定。

主权项

一种半导体制冷器模拟PID温控电路参数自动整定装置，由测温模块、模拟PID温控模块、热电制冷驱动模块、MCU主控制模块以及上位机组成，其特征在于：所述的测温模块由温度传感器和测温电路组成，温度传感器采用热电偶、热电阻、热敏电阻或集成电路传感器，测温电路是桥式测温或恒流源式测温；所述的模拟PID温控模块由模拟PID电路和被控数字元器件组成，其中模拟PID电路采用模拟PI电路、模拟PD电路或模拟PID电路，被控数字元器件采用数字电位器或数字电容器；所述的热电制冷驱动模块由热电制冷片、MOS管和散热装置组成，散热装置为铜块热传导、风扇热对流或水冷装置；所述的MCU主控制模块由MCU、ADC、DAC和串口通讯组成，其中MCU为单片机、DSP、ARM、FPGA、CPLD或PLC；所述的上位机由微型机及内置编程软件构成，微型机与MCU的通讯端口是串口、USB总线、CAN总线、PCI总线或网络接口，其内置编程软件是VC、VB、Matlab或LabView；装置的工作流程如下：MCU通过串口通讯接收在上位机的软件界面设定的温控指标、PID参数初始值及整定装置的启动命令后，首先通过测温模块对热电制冷器内部温度进行连续采集，然后通过自整定算法将采集的多组温度数据进行计算、并与温控指标进行比较，最后用比较结果对模拟PID温控模块中的数字电位器进行调节，以此控制驱动热电制冷器的制冷电流；整个过程中MCU还需要将连续采集的热电制冷器内部温度通过串口通讯传给上位机进行实时显示，以便观测整个自整定过程。