这里,温度定值器由恒流源和精密电阻组成,是一个稳定的直流信号源,能比较精确地给出支流毫伏信号;μV放大器采用高性能集成电路,工作稳定,共模块抑制能力强,PID控制器的参数连续可调,而且还增加了智能补偿环节;温度传感器采用文献[5]介绍的电路,利用集成温度传感器AD590对热电偶的自由端进行补偿,既可以提高测量温度的范围,又能利用热电偶降低测量的成本,同时也避免了直接用热电偶测量温度需要的补偿装置;温度显示器由三位半的液晶屏及驱动电路组成,通过开关转换,分时显示设定温度和实际温度。
不难看出,恒温控制的目标是设定温度,控制的对象则是给热电制冷器供电电源的输出功率。由于控制对象和传感器响应的延时、被控参数的超高和波动在所难免,为保证电源的输出功率在调节的过程中,热电制冷器两端电压的脉冲系数在许可的范围内,尽量减速少温度及电源电压的超调是提高恒 控制器品持的关键。为此,给PID控制器增加了智能比例、积分补偿环节(电路略)。当温差较大时,控制器有较大的比例放大倍数、较小的积时间常数,比例、积分作用强,能较快地缩小温左;反之,启动补偿电路,削弱控制器的比例和积分作用,从而有效在减速少被控参数的超调波动。通过仔细调整P、I、D参数和补偿电路和参数以及启动补偿电路的参考电压,可保证控制温度的精度达0.1℃。图3是增是加智能补偿环节前后温度变化的对比曲线。很明显,采取智能补偿之后、控制器的品质大为改善。这种控制方法不仅成本低、实现容易,而且直观、形象地再现人们根据 况的变化,不断调整控制策略的智能活动过程。
3 结论
(1)根据热电制冷摄像机对配套电源的特殊要求,采用优化思想,分别从电源结构、电路结构和恒温控制的设计入手,采取相应措施减速少体积、提高电路性能,制作了一体化电源。实验结果表明;该电源结构合理,体积小,功能齐全,性能可靠。
(2)虽然该电涛是为热电源制冷摄像机设计的,但是也可以作为类似设备的供电电源。而且,电路设计中的小型化思想和恒温控制器中的智能化补偿的方法也具有普遍意义。