基于單片機(jī)控制的電磁加熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁加熱器，具體涉及基于單片機(jī)控制的電磁加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]能源緊張已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問(wèn)題。在目前我國(guó)初級(jí)能源消耗構(gòu)成中，煤炭就占到了 66%。目前，我國(guó)占統(tǒng)治地位的供暖方式依然是以燃煤為主的集中供暖，在每年的煤炭消耗中，供暖耗煤又占了將近一半，同時(shí)它的弊端已經(jīng)日益顯現(xiàn)出來(lái):首先是浪費(fèi)能源和資源，比如煤炭資源、水資源以及傳輸過(guò)程中損耗掉的熱能，其次是污染環(huán)境。因此，創(chuàng)新供暖方式，采用新熱源，對(duì)于減少能源消耗、保護(hù)環(huán)境、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)意義重大。
[0003]電加熱器是一種國(guó)際流行的高品質(zhì)長(zhǎng)壽命電加熱設(shè)備，它是將電能轉(zhuǎn)換為熱能的過(guò)程。自從發(fā)現(xiàn)電源通過(guò)導(dǎo)線可以發(fā)生熱效應(yīng)之后，世界上就許多發(fā)明家從事于各種電熱電器的研究與制造。電加熱器主要用于對(duì)流動(dòng)的液態(tài)、氣態(tài)介質(zhì)的升溫、保溫、加熱，當(dāng)加熱介質(zhì)在壓力作用下通過(guò)電加熱器加熱腔時(shí)，采用流體熱力學(xué)原理均勻地帶走電熱元件工作中所產(chǎn)生的巨大熱量，使被加熱介質(zhì)溫度達(dá)到用戶工藝要求。目前比較常見(jiàn)的電加熱器加熱方式是電阻加熱，利用電壓的焦耳效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)變成熱能以加熱物體，通常分為直接電阻加熱和間接電阻加熱。常見(jiàn)的電阻絲加熱、陶瓷加熱器、以及電阻圈加熱、石英管加熱原理上都屬于電阻加熱。
[0004]但是，電阻式加熱器的加熱是最原始的，所以熱效率也是最差的，通常熱效率只有百分之七十左右，大量的熱能散發(fā)到空氣中。微波加熱方式相比電阻加熱要好一點(diǎn)，但是依然有大量的熱量散發(fā)到空氣中，只不過(guò)不是微波本身散發(fā)到空氣中的，而是被加熱的物體把熱量散發(fā)到空氣中的。同時(shí)，目前現(xiàn)有的電加熱器，能夠在溫度達(dá)到一定溫度時(shí)自動(dòng)切斷電路停止加熱，并能夠在溫度低于一定溫度時(shí)重新開(kāi)始加熱，但是，由于電加熱器加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，人們經(jīng)常會(huì)忘記正在加熱的電加熱器，這就導(dǎo)致電加熱器加熱完畢后一段時(shí)間內(nèi)溫度下降，又會(huì)重新加熱，耗費(fèi)電能的同時(shí)也會(huì)縮短電加熱器的使用壽命，并且有發(fā)生火災(zāi)等安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了基于單片機(jī)控制的電磁加熱器，包括自動(dòng)控制裝置和電磁加熱器，所述電磁加熱器包括整流裝置、逆變器、電磁線圈、加熱片，所述自動(dòng)控制裝置包括單片機(jī)、晶閘管、電源、外接電源、熱敏電阻和分壓電阻；其中，
[0006]所述電源為直流電源，所述外接電源為交流電源；
[0007]所述整流裝置的一端連接所述晶閘管，另一端連接所述逆變器，所述整流裝置用于對(duì)外接電源進(jìn)行整流處理，所述逆變器用于對(duì)整流裝置整流后的電壓進(jìn)行逆變處理，所述電磁線圈一端連接所述逆變器，另一端連接加熱片；
[0008]所述晶閘管的一端連接外接電源，另一端連接所述電磁加熱器；
[0009]所述電源與所述熱敏電阻、所述分壓電阻連接，并串聯(lián)成一閉合回路，所述單片機(jī)并聯(lián)在所述熱敏電阻上；
[0010]所述單片機(jī)包括電壓測(cè)量模塊、計(jì)數(shù)模塊和控制模塊，所述電壓測(cè)量模塊用于測(cè)量所述熱敏電阻的電壓，所述計(jì)數(shù)模塊用于計(jì)算所述電壓測(cè)量模塊測(cè)量到的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值的次數(shù)，所述控制模塊用于在所述電壓測(cè)量模塊測(cè)量到的電壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)控制晶閘管的連通或斷開(kāi)，并用于在所述計(jì)數(shù)模塊的計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)定的閾值時(shí)控制所述晶閘管保持?jǐn)嚅_(kāi)。
[0011]優(yōu)選地，所述熱敏電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻。
[0012]可選地，所述逆變器包括晶體管、濾波器。
[0013]優(yōu)選地，所述整流裝置為電子管。
[0014]進(jìn)一步地，所述整流裝置為晶體二極管。
[0015]優(yōu)選地，所述加熱片為導(dǎo)磁性金屬。
[0016]可選地，所述基于單片機(jī)控制的電磁加熱器還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊分別與所述電源和單片機(jī)連接，用于在所述電壓測(cè)量模塊測(cè)量到的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0017]優(yōu)選地，所述報(bào)警模塊用于在所述計(jì)數(shù)模塊達(dá)到預(yù)定的次數(shù)時(shí)發(fā)生報(bào)警信號(hào)。
[0018]具體地，所述計(jì)數(shù)模塊存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在斷電后自動(dòng)清零。
[0019]可選地，所述控制模塊為邏輯電路。
[0020]應(yīng)用本發(fā)明，具有如下有益效果:
[0021]本發(fā)明通過(guò)設(shè)置自動(dòng)控制裝置，通過(guò)計(jì)數(shù)模塊判斷循環(huán)加熱次數(shù)，并在加熱次數(shù)達(dá)到一定量時(shí)通過(guò)控制晶閘管的斷開(kāi)來(lái)切斷加熱電源，從而有效地解決了因遺忘或無(wú)人看管造成電磁加熱器循環(huán)加熱的問(wèn)題，避免循環(huán)加熱對(duì)電磁加熱器造成的損耗，且能節(jié)省電能，節(jié)能環(huán)保。
[0022]本發(fā)明設(shè)置的電加熱器為電磁加熱器，外接電源通過(guò)整流裝置和逆變器產(chǎn)生高頻高壓交流電，穿過(guò)電磁線圈，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使在磁場(chǎng)內(nèi)的導(dǎo)磁性金屬產(chǎn)生交變的電壓，交變電壓使金屬內(nèi)部的原子高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，原子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能，從而將電能轉(zhuǎn)化為熱能，起到加熱物品的效果。由于電磁加熱器是導(dǎo)磁性金屬自身發(fā)熱，所以熱效率特別高，最高可達(dá)到95%，比傳統(tǒng)的電阻式加熱和微波式加熱的熱效率都要高，并且更安全可
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【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一、二提供的基于單片機(jī)的電磁加熱器的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]實(shí)施例一:
[0027]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了基于單片機(jī)控制的電磁加熱器，包括自動(dòng)控制裝置和電磁加熱器，所述電磁加熱器包括整流裝置、逆變器、電磁線圈、加熱片，所述自動(dòng)控制裝置包括單片機(jī)、晶閘管、電源、外接電源、熱敏電阻和分壓電阻；其中，所述電源為直流電源，所述外接電源為交流電源；所述整流裝置的一端連接所述晶閘管，另一端連接所述逆變器，所述整流裝置用于對(duì)外接電源進(jìn)行整流處理，所述逆變器用于對(duì)整流裝置整流后的電壓進(jìn)行逆變處理，所述電磁線圈一端連接所述逆變器，另一端連接加熱片，所述加熱片為導(dǎo)磁性金屬；
[0028]在高速變化的交流電壓過(guò)電磁線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高速變化的交變磁場(chǎng)，當(dāng)用導(dǎo)磁性金屬放置在交變磁場(chǎng)內(nèi)部時(shí)，金屬表面集聚切割交變磁力線而在金屬內(nèi)部部分產(chǎn)生交變的電壓(即渦流)，渦流使金屬內(nèi)部的原子高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，原子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能，從而起到加熱物品的效果；
[0029]所述晶閘管的一端連接外接電源，另一端連接所述電磁加熱器；所述電源與所述熱敏電阻、所述分壓電阻連接，并串聯(lián)成一閉合回路，所述單片機(jī)并聯(lián)在所述熱敏電阻上；
[0030]所述單片機(jī)包括電壓測(cè)量模塊、計(jì)數(shù)模塊和控制模塊，所述電壓測(cè)量模塊用于測(cè)量所述熱敏電阻的電壓，所述計(jì)數(shù)模塊用于計(jì)算所述電壓測(cè)量模塊測(cè)量到的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值的次數(shù)，所述控制模塊用于在所述電壓測(cè)量模塊測(cè)量到的電壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)控制晶閘管的連通或斷開(kāi)，并用于在所述計(jì)數(shù)模塊的計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)定的閾值時(shí)控制所述晶閘管保持?jǐn)嚅_(kāi)。
[0031]優(yōu)選地，所述熱敏電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻。
[0032]熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)和正溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時(shí)電阻值越大，正溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。
[0033]當(dāng)電路正常工作時(shí)，正溫度系數(shù)熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小，串聯(lián)在電路中不會(huì)阻礙電流通過(guò)；而當(dāng)溫度較高，超過(guò)開(kāi)關(guān)溫度時(shí)，電阻瞬間劇增，回路中的電流迅速減少到安全值，正溫度系數(shù)熱敏電阻動(dòng)作后，電路中電流有了大幅度的降低。采用正溫度系數(shù)熱敏電阻可以將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)控制電路基于溫度的控制。
[0034]電加熱器的溫度分為低溫開(kāi)啟溫度和高溫截止溫度，高溫截止溫度指高于預(yù)定的溫度如60°C時(shí)，停止加熱的溫度，當(dāng)達(dá)到高溫截止溫度時(shí)，相應(yīng)地，正溫度系數(shù)熱敏電阻阻值增大到一定值，所述電壓測(cè)量模塊采集的電壓也提高到一定值，單片機(jī)中的控制模塊控制晶閘管斷開(kāi)電路，電加熱器停止加熱；低溫開(kāi)啟溫度指低于預(yù)定的溫度，如20°C時(shí)，電加熱器開(kāi)始加熱的溫度。當(dāng)達(dá)到低溫開(kāi)啟溫度時(shí)，相應(yīng)地，正溫度系數(shù)熱敏電阻阻值減小到一定值，所述電壓測(cè)量模塊采集的電壓也降低到一定值，單片機(jī)中的控制模塊控制晶閘管接通電路，電加熱器開(kāi)始加熱。電壓測(cè)量模塊測(cè)量到電壓達(dá)到預(yù)定的溫度比如高溫截止溫度時(shí)，計(jì)數(shù)模塊的計(jì)數(shù)數(shù)值加一，當(dāng)計(jì)數(shù)模塊的計(jì)數(shù)數(shù)值達(dá)到預(yù)定值如三時(shí)，單片機(jī)中的控制模塊控制晶閘管保持?jǐn)嚅_(kāi)，電加熱器不再加熱。
[0035]可選地，所述逆變器包括晶體管、濾波器，所述晶體管用于轉(zhuǎn)變直流電為交流電，所述濾波器用于將所述晶體管轉(zhuǎn)變的交流電進(jìn)行濾波處理。
[0036]優(yōu)選地，所述整流裝置為電子管。
[0037]可選地，所述基于單片機(jī)控制的電磁加熱器還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊分別與所述電源和單片機(jī)連接，用于在所述電壓測(cè)量模塊測(cè)量到的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
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