專利名稱：控制間歇工作加熱裝置特別是電加熱裝置實際溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是指一種用于控制間歇性工作加熱裝置特別是電加熱裝置實際溫度的方法。本發(fā)明尤其是指一種用于控制可由加熱裝置加熱的表面的溫度對元件特別是片狀元件提供熱處理的方法。
在范圍廣泛的熱處理工藝過程中，把要作熱處理的元件暴露于加熱裝置成由此加熱裝置加熱的處理裝置，并且/或使之與所述處理裝置的可加熱表面形成壓力接觸。這種工藝過程的例子是在(電子照相的)復印機中的加熱器定影站，其中通過使上色劑顆?！袄印钡郊埳隙焉仙珓﹫D像固定在復印紙上。另一個例子是層壓裝置，它通過熱量或壓力把膜片層壓到載體上。這種層壓裝置例如可用于圖像復制或印刷領(lǐng)域中的彩色上膠系統(tǒng)，其中層壓裝置把一層附著于載膜并且包含可見光吸收成分例如彩色顆粒等類似物質(zhì)層壓到樣稿上(例如紙片材料)。樣稿上可見光吸收成分的粘合力及粘合劑的均勻性不僅依賴于層壓輥的壓力，還依賴于這兩根層壓輥的(絕對)溫度以及層壓過程中溫度的穩(wěn)定性。
目前，特別是在加熱器定影站中，加熱裝置設(shè)計成陶瓷薄層，當它被施加一工作電壓后，其間有工作電流流動并由歐姆電阻加熱。陶瓷層裝在承載輥的外表面上并在其上有一如硅橡膠那樣的彈性材料外層。通常，在陶瓷層和承載輥之間另加一層作熱隔離。對加熱裝置或元件配有陶瓷層的加熱輥的實施例在申請?zhí)枮镈E—A—25 08902，DE—A—31 31 799，DE—A—33 09 398，DE—A—35 00 557，EP—A—0 241 714，EP—A—0 515 299，US—A—4 820 904，US—A—5 141 333和US—A—5 191 381的專利中已揭示過。
通常，當加熱一加熱輥時，加熱裝置在接通時間內(nèi)接通并在斷開時間內(nèi)斷路。接通后的加熱裝置的加熱功率大致恒定，從而每一接通時間內(nèi)發(fā)出的熱能與接通時間長度有關(guān)。接通時間長度的設(shè)置與加熱裝置的實際溫度或加熱表面的實際溫度有關(guān)。
溫度控制或調(diào)節(jié)的一個弱點在于測量技術(shù)對實際溫度的檢測。這是因為用于此目的的傳感器元件輸出的值相對于真實的實際溫度有偏差。此外，為容納傳感器而提出的空間要求也會產(chǎn)生問題。
在現(xiàn)有的溫度控制或調(diào)節(jié)中，如在US—A—4 053 733，US—A—4 868 368，EP—A—0 042 344，EP—A—0 208 256，EP—A—0418 089和EP—A—0 564 420中所揭示的，由溫度傳感器來實施脈寬控制式加熱與/或溫度測量。此外，US—A—4 523 084，US—A—4 549 073和EP—A—0 333 916中揭示了用于在電阻加熱導體中檢測歐姆電阻，并在此基礎(chǔ)上檢測電阻加熱導體的溫度的方法。
本發(fā)明的一個方面是提供一種以上所述形式的溫度控制方法，其中實際溫度不用傳感器以簡單方式檢測。
依據(jù)本發(fā)明的第一個變型，將描述用于控制間歇性工作加熱裝置的實際溫度的方法，當使用至少一個決定加熱功率的工作參數(shù)來工作并在工作過程中可測量時，此裝置在接通時間內(nèi)導通，并且在逐個接通時間之間的斷開時間內(nèi)斷路，根據(jù)加熱裝置的實際溫度改變接通時間的長度。依據(jù)本發(fā)明的方法，提供有—在接通時間內(nèi)，對一預定測量時間間隔至少測量一個工作參數(shù)，—在至少一個工作參數(shù)的測量值的基礎(chǔ)上檢測加熱裝置的實際溫度，并且—根據(jù)實際溫度和預定期望溫度的比較結(jié)果改變現(xiàn)行接通時間的長度，—其中，每個接通時間的最小長度等于測量時間間隔。
依據(jù)本發(fā)明方法，實際溫度的控制由期間加熱裝置處于接通狀態(tài)并產(chǎn)生熱能的導通時間長度的變化來實現(xiàn)。在兩個連續(xù)的接通時間之間的斷開時間內(nèi)，加熱裝置處于斷路狀態(tài)。加熱裝置的實際溫度(在電阻加熱導體情況下，這將是電阻加熱導體的溫度)在至少一個表征接通時間內(nèi)加熱裝置工作狀態(tài)的工作參數(shù)的基礎(chǔ)上予以檢測。只有已知加熱裝置的加熱功率以及至少一個工作參數(shù)的大小和正負符號之間的相依關(guān)系，才可得出實際溫度。
本發(fā)明方法不需要單獨的傳感器而能夠檢測加熱裝置或被加熱元件的溫度。這樣，可消除由傳感器的偏差引起的測量可能不準確的問題。此外，驅(qū)動用于檢測實際溫度的加熱裝置可很容易地實現(xiàn)，因為此種驅(qū)動步驟與需要加熱的加熱裝置的驅(qū)動沒有什么不同之處。
原則上講，以不同于在加熱操作期間加熱裝置的(工作)參數(shù)的方法驅(qū)動加熱裝置，也可實現(xiàn)檢測實際溫度。這樣，也可省去單獨的傳感器。然而，這個優(yōu)點的不利因素是必須在測量操作和加熱操作之間，即測量間隔時間(接通時間和斷路時間)之間執(zhí)行切換，從而使驅(qū)動步驟變得更復雜。本發(fā)明方法的優(yōu)點特別適用于那些用于加熱的需經(jīng)常驅(qū)動的加熱裝置(脈寬控制加熱裝置)，其中可由驅(qū)動的長度或由脈沖/間歇比來控制溫度。工作參數(shù)至少包含一個根據(jù)加熱裝置實際溫度而設(shè)置的工作參數(shù)，其它工作參數(shù)保持不變。也可以把加熱裝置的工作參數(shù)當作加熱裝置的輸入量，而把加熱裝置的溫度當作加熱裝置的輸出量。如果此輸出量決定了至少一個輸入量，則可通過測量所述至少一個輸入量或根據(jù)對此輸入量的測量值來檢測這種加熱裝置的溫度。
檢測實際溫度或代表實際溫度的某個值要求最小的時間長度，這一時間長度將在下面參照為測量時間周期。因為加熱裝置將被轉(zhuǎn)換到也用于檢測實際溫度(如上所述，測量的諸工作參數(shù)或其中至少一個工作參數(shù)要用于檢測實際溫度)的加熱模式，這可能產(chǎn)生不必要的加熱裝置實際溫度的增高。因此，依據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，如果處于一個或多個連續(xù)的接通時間的加熱裝置每次僅僅接通測量時間周期的長度，就可防止加熱裝置過熱或加熱裝置升溫。從而，采取了一項預防措施，即利用一個比在測量時間周期內(nèi)加熱裝置或元件已升溫的溫差更大的溫差，使其后在斷路狀態(tài)下作熱處理的加熱裝置或由此加熱裝置加熱的元件冷卻下來。換句話說，加熱裝置的間歇性控制在這樣一種方法下適宜地實現(xiàn)，即當接通時間等于測量時間周期時，由此加熱裝置或由此被加熱的元件在隨后的斷路時間內(nèi)產(chǎn)生的熱能將大于先前在測量時間周期內(nèi)所提供的熱能。因此，接通時間的最小長度最好選得與測量時間周期相同，從而，在測量時間周期長度內(nèi)，供給加熱裝置的熱能就低于延長至下一個接通時間的后續(xù)斷路時間內(nèi)發(fā)出的熱能。
供給加熱裝置的能量和功率(在接通狀態(tài)中)以及發(fā)出的熱能和功率之間的關(guān)系必須根據(jù)各別情況確定。因為設(shè)計加熱裝置時，它的組成，及它與系統(tǒng)其余部分的關(guān)系或它的環(huán)境(例如，加熱裝置與設(shè)備其它部分之間空間和間距的量)都可影響這種能量和功率的關(guān)系，必須評估每個設(shè)備和加熱裝置。為了確定供給或發(fā)生的能量和功率的極限，應(yīng)作實際的物理/電工測量來預定適當?shù)哪芰亢凸β使┙o值。當檢測了接通狀態(tài)下供給加熱裝置的最大能量/功率和加熱裝置產(chǎn)生的最小能量/功率，以及斷路狀態(tài)下加熱裝置產(chǎn)生的最小能量/功率時，可確定斷路時間的最小長度，從而當僅對測量時間周期操作加熱裝置時，考慮到在此周期中也發(fā)出的能量在隨后的斷路時間內(nèi)產(chǎn)生了比在測量時間周期中提供的更多的熱能(在測量時間周期中供給的能量和發(fā)出的能量之差)依據(jù)本發(fā)明的又一個變化，提供了一種如電阻加熱導體的加熱裝置。特別，此電阻加熱導體可由一層電學上導電的陶瓷材料構(gòu)成。如果把本發(fā)明方法應(yīng)用于控制一加熱輥的溫度，加熱裝置就是裝在承載輥周圍的電學導電層。為對承載輥熱隔離，絕熱層最好裝在導電加熱層和承載輥之間。加熱層的外表面一般包一彈性材料層特別是硅橡膠層。
如果依據(jù)本發(fā)明方法實行溫控的加熱裝置由電流驅(qū)動，最宜使用可從其中得出實際溫度的電池電壓和工作電流作為工作參數(shù)。這兩個工作參數(shù)值可對供給加熱裝置的能量大小得出結(jié)果。假定知道了供給的(電)能量和發(fā)出的(熱)能量之間加熱裝置的傳送作用，就可計算加熱裝置的開始溫度。如果加熱裝置使用了電學導電電阻加熱材料，那么也可通過測量歐姆電阻實現(xiàn)溫度檢測。
特別當加熱裝置使用電阻加熱材料時，如果已知溫度與電流之間的相依關(guān)系，測量輸入量“電流”(與溫度有關(guān)的參數(shù))便可得出溫度的結(jié)果。加熱裝置的另一個工作參數(shù)，即流行于此電阻加熱材料的電壓是常數(shù)，并且在加熱裝置工作期間總是相當于與溫度無關(guān)。因此，電阻加熱材料的驅(qū)動，即工作電壓的運用對測量時間周期的長度和對剩余的接通時間(如果后者比最小長度長)是相等的。
如以上所述，接通時間的長度是根據(jù)實際溫度變化的，并且特別是，此變化是對現(xiàn)行接通時間進行的。為此，測量時間周期和接通時間將同時開始，即，將在接通時間的第一階段(測量時間周期)檢測實際溫度。如果實際溫度與期望溫度相等(允許一定的偏差范圍)，就把現(xiàn)行接通時間長度選得與以前的接通時間長度相等。如果實際溫度高于期望溫度(或高于所述的偏差范圍)，就縮短現(xiàn)行接通時間。另一方面，如果實際溫度低于期望溫度(或所述的偏差范圍)，就延長現(xiàn)行接通時間。
互相以等間距接替的接通時間的變化最好以分段的方式實現(xiàn)，假定實際溫度和期望溫度之間的比較結(jié)果需要這樣一個變化。這種方式對改變實際溫度簡化了加熱裝置的驅(qū)動。
在由AC(交流)電流和AC電壓操作的電氣裝置中，實際溫度的檢測最好通過工作電流和工作電壓的時間特性分別對一個半波的積分來實現(xiàn)。因此，這時要在對工作電流和工作電壓一個半波的面積檢測的基礎(chǔ)上獲得實際溫度。最好用設(shè)計適宜的各個AC/DC(直流)轉(zhuǎn)換器來掃描半波。兩個AC/DC轉(zhuǎn)換器都接到計算單元，計算單元則根據(jù)工作電流和工作電壓的半波時間特性的數(shù)字化值計算加熱器元件的電阻值。每個代表工作電流和工作電壓的被測量信號最好經(jīng)過由接地的二極管實現(xiàn)半波整流。
以下將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行更詳細的說明。


圖1是彩色上膠系統(tǒng)的層壓裝置的側(cè)視圖，圖2是示出溫度控制電路的方框圖，圖3是分別示出在一系列接通和斷路時間內(nèi)工作電流和工作電壓的時間特性的圖，圖4是示出通過工作電流和工作電壓在半波內(nèi)的時間特性的面積計算來檢測實際溫度的方框圖，圖5是分別示出工作電流和工作電壓的半波掃描的圖。
圖1是圖像再生和印刷領(lǐng)域中彩色上膠系統(tǒng)等應(yīng)用的層壓裝置10的側(cè)視圖。層壓裝置10尤其配備了一容納一對層壓輥(包括上層壓輥14和下層壓輥16)的外殼12。兩個層壓輥14，16都可繞平行軸轉(zhuǎn)動，其中上層壓輥14支在外殼12上。上層壓輥14配備的(內(nèi))加熱裝置22用來直接加熱上層壓輥14。在本實施例中，下層壓輥16不帶加熱裝置；然而，下層壓輥16是否包含自己的加熱裝置，或仍將作描述的下層壓輥16通過接觸加熱3的上層壓輥14來加熱，都與本發(fā)明無關(guān)。
下層壓輥16的轉(zhuǎn)動軸20的軸端支在各自沿向外方向徑向伸出下層壓輥16的轉(zhuǎn)軸臂24上，并裝成在外殼12上繞樞軸轉(zhuǎn)動。所述外殼12上的轉(zhuǎn)軸臂24可繞順次與層壓輥14，16的轉(zhuǎn)動軸18，20平行延伸的樞軸26轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸臂24，下層壓輥16可以移離上層壓輥14或者移到與上層壓輥14嚙合接觸。兩個層壓輥14，16都可以鏈條傳動(未示出)沿箭頭28的方向旋轉(zhuǎn)地傳動。
其自由端30面對遠處旋轉(zhuǎn)軸26的轉(zhuǎn)軸臂24一方面通過支在轉(zhuǎn)軸臂24的自由端30上，另一方面支在可轉(zhuǎn)動杠桿34上的壓縮彈簧32來連接。所述杠桿34被支撐成可繞外殼12上的樞軸轉(zhuǎn)動，順次與旋轉(zhuǎn)軸26和轉(zhuǎn)動軸18，20平行延伸。杠桿34還裝有銷37，在其周圍裝有壓縮彈簧32，并且通過轉(zhuǎn)軸臂24的自由端30的定位來防止不希望有的從這些自由端30中滑出。面向遠處壓縮彈簧32的杠桿34的側(cè)面與可由一旋轉(zhuǎn)傳動裝置(未示出)旋轉(zhuǎn)傳動的凸輪構(gòu)件38的外表面相嚙合。由凸輪構(gòu)件38的轉(zhuǎn)動，杠桿34可沿圖1中箭頭40的方向轉(zhuǎn)動，或者，由于倚靠在杠桿34上的轉(zhuǎn)軸臂24的自由端30的緣故，杠桿34沿箭頭42的方向轉(zhuǎn)動，這與凸輪構(gòu)件38轉(zhuǎn)動的位置有關(guān)。當杠桿34沿箭頭40的方向轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)軸臂以箭頭44的方向轉(zhuǎn)動，并且當杠桿34以箭頭42的方向轉(zhuǎn)回時，轉(zhuǎn)軸臂24沿箭頭46的方向轉(zhuǎn)動。由于其間各個杠桿34和關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)軸臂24之間的機械連接，層壓輥14，16相互壓緊，壓力由壓縮彈簧32決定，從而它們的外表面由一限定的力互相緊壓。
此兩個層壓輥14，16之間的中間空隙有一供給通道48插在其間，用于橫進給由彩色顆粒層52覆蓋的樣稿50。通過樣稿50和彩色顆粒層52的加熱以及通過上述的壓力，其本身由承載膜固定的彩色顆粒層52層壓到樣稿50上。當加到樣稿50的薄層和彩色顆粒層52(包括承載膜)已離開層壓裝置10時，可拖出承載層，從而樣稿50將僅攜帶隨后將被曝光的彩色顆粒層52。在供給通道48中，裝有傳感器54和停止裝置56。沿運送方向58安置于停止裝置56之前的傳感器54檢測是否提供了將被層壓的樣稿50。在兩個層壓輥14，16都處于互相接觸而使不直接由加熱裝置22加熱的下層壓輥16退火的階段中，配備的停止裝置56防止樣稿50橫向進給到兩個層壓輥14，16之間的空間。
層壓輥14的加熱裝置22是一種用電操作的電阻加熱層62，其中包括具有負或正溫度系數(shù)的導電陶瓷材料。所述加熱元件62有一層圍繞著承載輥64，在加熱層62和承載輥64的外表面之間裝有一熱隔離層66。用彈性硅橡膠材料68制成的一層66圍繞加熱層62的外圍安裝。加熱元件62通過適當?shù)难b置電氣連接，從而使工作電壓可以加到輥14兩個軸端之間層壓輥14的加熱元件62上。
參考圖2，將更詳細地說明用于控制加熱元件62溫度而且為圖解目的示出的方框電路。加熱元件62連接到一能量供給單元70上。用于加熱元件62的接通或斷路的繼電器72接在能量供給單元70和加熱元件62之間。工作電流I和工作電壓U用作代表加熱元件62工作狀態(tài)的工作參數(shù)。這兩個值和參考值一起輸入評估電路74。評估電路74的輸出連接到用于同樣驅(qū)動的繼電器72。
評估電路74配備有用于把工作電流除工作電壓的除法裝置76。除法裝置76的輸出信號和參考信號提供給比較器78，檢測除法裝置76的輸出信號和參考信號是否相等(允許一定偏差范圍)。比較器78的輸出接到計數(shù)單元80，其中的計數(shù)可根據(jù)比較器78的輸出信號設(shè)置。在目前情況下，計數(shù)值定在10到30之間，它的理由將在下面說明。如果比較器78的輸出信號表明被比較的兩個信號相等，則計數(shù)單元80的現(xiàn)行計數(shù)保持不變。如果比較器78的輸出信號表明除法裝置76的輸出信號小于參考信號，則計數(shù)單元80的現(xiàn)行值加1。如果除法裝置76的輸出信號大于參考信號，則計數(shù)單元80的值減1。
計數(shù)單元80的讀數(shù)(如需要，以上述方式改變)與計時器82的輸出信號一起提供給比較器單元84。形成評估電路74的輸出單元的比較器單元84，在計時器82的輸出信號小于或等于計數(shù)單元80的讀數(shù)的時段中發(fā)出輸出信號。計時器82持續(xù)地從0計算到30，即，當達到讀數(shù)30時，計時器82就復位并再從0開始計數(shù)。
在圖2示出的電路中，檢測用以替代加熱元件62的實際溫度的實際電阻值并與相應(yīng)于預定期望溫度的參考電阻值相比較。計時器82從0到30時間單位(例如秒)之間的時段發(fā)出輸出信號。計數(shù)單元80從0計數(shù)到最小值(不等于0)和最大值(等于由計時器計到的時間單位數(shù))之間的某一計數(shù)，隨后防止輸出輸出信號。評估電路74以30個時間單位為周期被觸發(fā)，從而，在每個時刻0這點，除法裝置76將進行上述除法，比較器78將進行上述比較，計時器82和計數(shù)單元80將分別開始工作和計數(shù)。只要在計時器82的輸出端和計數(shù)單元80的輸出端上都出現(xiàn)輸出信號，繼電器72就由比較單元84驅(qū)動，從而使加熱元件62處于接通狀態(tài)。從計數(shù)單元80達到計數(shù)時起直到經(jīng)過30個時間單位(例如30秒)的最大周期，繼電器72不起動，從而加熱元件62斷路。
圖3示出了接通時間86，其間預定(常數(shù))的工作電壓加到加熱元件62上，并且工作電流I(依據(jù)加熱元件62的溫度設(shè)定其值)流過加熱元件62。接通時間86的最小周期相應(yīng)于結(jié)束實際溫度的檢測或?qū)Υ硭膶嶋H電阻值的檢測所需的時間。在本實施例中，這個周期假定為10個時間單位(秒)。這意味著計數(shù)單元80的計數(shù)至少要達到值10。在圖3中，以加熱裝置和層壓裝置的瞬時狀態(tài)示出了工作電流和工作電壓的時間特性。在前兩個接通時間86內(nèi)，實際溫度等于期望溫度。必須注意，在圖3中最左邊示出的在第一個接通時間內(nèi)施加的電能具有這樣一個值，即在隨后的斷路時間88中加熱元件62將已經(jīng)冷卻至一較低的值，從而，還是在這個接通時間86中，仍無理由延長這個時間86。在圖3示出的實施例中，接著在第三個接通時間86中檢測到實際溫度低于期望溫度。因此，計數(shù)單元80的讀數(shù)加1。結(jié)果，第三個接通時間86的周期要比圖3中示出的先前的第二個接通時間86增加1秒。在本實施例中，在下一個(第四個)接通時間86中的實際溫度繼續(xù)小于期望溫度，從而計數(shù)單元80的讀數(shù)再加1，與第二個接通時間86相比，它共增加了2。在圖3中，在第五個接通時間86中讀數(shù)再次加1，并且在第六個接通時間86中計數(shù)單元80的讀數(shù)保持不變。在第七個接通時間86中，檢測到實際溫度高于期望溫度，從而計數(shù)單元80的讀數(shù)減1。最后，在第八個接通時間86中，檢測到實際溫度等于期望溫度，從而計數(shù)單元80的讀數(shù)保持不變。
從以上描述容易看出，在一個測量時間周期中(由圖3中T代表)，在每個接通時間86的開始處檢測實際溫度(或一個代表它的值)。在這方面，可以斷定測量時間周期T形成接通時間86部分并影響接通時間86的最小長度。測量時間周期T的長度滿足測量技術(shù)的需要。必須一直保證的是，在隨后的斷開時間中，最遲在下一個接通時間開始前，在測量時間周期中已提供的電能將作為熱能從加熱元件中再次放出。否則，在那些加熱元件62不必放出比由正常熱輻射和對流排除的更多的熱量時，將引起不希望有的加熱元件62實際溫度增高(在目前描述的層壓裝置中，當層壓裝置在較長時間周期里處于靜止狀態(tài)而不實施層壓處理是正常情況)。
本發(fā)明的溫度控制方法的優(yōu)點是不需要單獨的測量傳感器。此外，因為測量時間周期被認為包含在接通時間內(nèi)，而且因為實際溫度直接根據(jù)工作參數(shù)(工作電流和工作電壓)測量，所以用于這些測量時間周期的驅(qū)動電路相當簡單。
圖4示出溫度控制電路的另一個變化形式的方框圖。與圖2中所示電路的不同在于評估電路74′以及用于工作參數(shù)(工作電流和工作電壓)的測量信號的處理。如有可能，相同組件由圖2和4中相同標號代表。
工作電壓U和工作電流I可直接測量或用傳感器測出，且測量信號在半波整流裝置90中整流。對每個測量信號都配備的半波整流裝置90，有一接地的二極管92。對工作電流I和工作電壓U的半波測量信號每個都提供給各自的A/D(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換器94，所述A/D轉(zhuǎn)換器94裝在評估電路741的輸入端。每個A/D轉(zhuǎn)換器每半波實施多次掃描(例如，128或256次，掃描周期長度為20毫秒；參看圖5)。因此，對每個掃描周期，總是在工作電流和工作電壓的整個半波上實現(xiàn)掃描。這些半波變量的最大值代表當時的工作電流和當時的工作電壓。半波的數(shù)字化值輸入計算單元94中，計算單元94用來計算各自的最大值，并由除法得到電阻值，再由這個電阻值并根據(jù)電阻與溫度的關(guān)系計算加熱元件62的實際溫度或代表此溫度的值。這個方法用在加熱裝置中有足夠高的準確度，其中溫度只經(jīng)受很小的變化，即大致上是不變的。計算單元96的輸出信號與期望溫度的參考值一起提供給比較器98。以與圖2所示比較器78同樣的方式，比較器98產(chǎn)生的輸出信號指示計算單元96的輸出信號是否大于或小于參考值或與其相等(允許一定偏差范圍)。然后，聯(lián)系圖2已作過的說明，連接到比較器98輸出端的電路100對繼電器72產(chǎn)生驅(qū)動信號，使加熱元件切換成接通或斷路狀態(tài)。另一方面，計算單元96可對半波工作電流和工作電壓分開實現(xiàn)積分過程而不是檢測最大值，然后除以兩個積分得出電阻值及實際溫度。
權(quán)利要求
1.一種用于控制一種間歇性工作加熱裝置的實際溫度的方法，所述裝置在接通時間內(nèi)導通，通過使用至少一個決定加熱功率的工作參數(shù)工作并在加熱裝置工作期間可測量；在逐個接通時間之間的斷路時間內(nèi)斷路，接通時間的長度隨加熱裝置的實際溫度而變，其特征在于，所述方法包括下述步驟—在接通時間(86)期間，在一預定測量時間周期(T)測量此至少一個工作參數(shù)，—根據(jù)至少一個工作參數(shù)的測量值檢測加熱裝置(22)的實際溫度，并且—根據(jù)實際溫度與預定期望溫度的比較結(jié)果改變現(xiàn)行接通時間(86)的長度，—其中每個接通時間(86)的最小長度等于測量時間周期(T)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果接通時間(86)每個只等于測量時間周期(T)，則可防止加熱裝置的過熱。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，選用的測量時間周期(T)保證在測量時周期(T)的長度內(nèi)提供給加熱裝置(22)的熱能少于在隨后延伸至下一個接通時間(86)的斷路時間(88)期間發(fā)出的熱能。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，測量時間周期(T)與接通時間(86)同時開始。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，緊接的接通時間(86)在時間上以等間距(Tr)開始。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，接通時間(86)根據(jù)實際溫度和期望溫度的比較以逐步的方式變化，并且其中各自的現(xiàn)行接通時間(86)以單位時間周期(Δt)變化。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，加熱裝置(22)是電動的，且流通于加熱裝置(22)上的工作電壓和流過加熱裝置(22)的工作電流作為工作參數(shù)來測量。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，為獲得實際值，由加熱裝置(22)加熱的表面的溫度在對至少一個工作參數(shù)測量值的基礎(chǔ)上檢測。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加熱裝置包括至少一個電阻加熱元件(62)，且其中電阻加熱元件(62)的實際電阻值在工作電壓和工作電流的測量值的基礎(chǔ)上檢測，且所述實際電阻值與代表期望溫度的期望電阻值相比較。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，加熱裝置(22)由AC電流和AC電壓驅(qū)動，并且實際溫度分別通過一個半波工作電流和工作電壓的時間特性的積分或從一個半波中工作電流和工作電壓的最大值來檢測，并且其中對于工作電流和工作電壓的測量信號每個經(jīng)過一個半波整流且每個半波在A/D轉(zhuǎn)換器(94)中數(shù)字化，A/D轉(zhuǎn)換器(94)連接到計算單元(96)上，根據(jù)工作電流和工作電壓的半波時間特性的數(shù)字化值檢測加熱元件(62)的電阻值。
全文摘要
在控制間歇性加熱裝置實際溫度的方法中，在加熱裝置的一個接通時間內(nèi)對一預定測量時間周期測量至少一個工作參數(shù)。根據(jù)此至少一個工作參數(shù)的測量值，檢測加熱裝置的實際溫度?，F(xiàn)行接通時間的長度隨實際溫度與預定期望溫度的比較結(jié)果而變化。每個接通時間的最小長度等于測量時間周期。選用的測量時間周期定為在測量時間周期的長度內(nèi)提供給加熱裝置的熱能少于在隨后延長至下一個接通時間的斷路時間內(nèi)放出的熱能。
文檔編號G05D23/20GK1132867SQ95116770
公開日1996年10月9日 申請日期1995年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月19日
發(fā)明者海因里?！な娓? 賴納·施利考夫, 賴因霍爾德·佩珀 申請人:美國3M公司