(19)中华人民共和国国家知识产权局
*CN202975846U*
(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 202975846 U(45)授权公告日 2013.06.05
(12)实用新型专利
(21)申请号 201220637275.2(22)申请日 2012.11.26
(73)专利权人浙江泛泰仪器有限公司
地址324000 浙江省衢州市柯城区凯旋南路
6号(72)发明人王成文
(74)专利代理机构浙江永鼎律师事务所 33233
代理人陆永强(51)Int.Cl.
G05D 7/06(2006.01)
权利要求书1页 说明书2页 附图1页权利要求书1页 说明书2页 附图1页
(54)实用新型名称
基于PID算法的气体流量控制器(57)摘要
一种基于PID算法的气体流量控制器，模拟电路部分包括电子流量控制阀和连接在电子流量控制阀上的流量传感器、温度传感器；数字电路部分为带PID算法的反馈式控制模块，控制模块的处理器包括过程控制器和比例积分微分计算器，利用PID算法将气体流量的数字信号和温度的数字信号处理后得出一个当前控制输出值，该当前控制输出值经D/A转换模块转换成模拟信号并反馈到电子流量控制阀。本实用新型采用高灵敏度的气体流量传感器、温度传感器、高精度电子流量控制阀及先进的PID算法，可实现动态、快速的调节气体流量的目的，使气体流量能够高效平稳的输出，实现了非常好的流量控制效果，可以大大降低生产成本。CN 202975846 UCN 202975846 U
权 利 要 求 书
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1.一种基于PID算法的气体流量控制器，其特征在于所述控制器包括模拟电路部分和数字电路部分，其中模拟电路部分包括电子流量控制阀和连接在电子流量控制阀上的流量传感器、温度传感器；数字电路部分为带PID算法的反馈式控制模块，带PID算法的反馈式控制模块包括分别与流量传感器、温度传感器相连接的流量传感器接口、温度传感器接口，流量传感器实时感知到气体流量的模拟信号经流量传感器接口传输给流量的A/D转换模块，流量的A/D转换模块将气体流量的模拟信号转换成数字信号后传输给处理器，温度传感器实时感知到气体温度的模拟信号经温度传感器接口传输给温度的A/D转换模块，温度的A/D转换模块将气体温度的模拟信号转换成数字信号后传输给处理器，处理器利用PID算法将气体流量的数字信号和温度的数字信号处理后得出一个当前控制输出值，该当前控制输出值经D/A转换模块转换成模拟信号并反馈到电子流量控制阀，藉此控制器实现对气体流量的控制。
2.根据权利要求1所述基于PID算法的气体流量控制器，其特征在于所述处理器包括过程控制器和比例积分微分计算器。
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说 明 书
基于PID算法的气体流量控制器
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技术领域
[0001]
本实用新型属于工业自动化仪表控制器技术领域，具体是涉及一种基于PID算法
的气体流量控制器。
背景技术
[0002] 目前气体流量控制技术一直被国内外几家实力强大的企业所垄断，因此气体流量控制仪市场价一直远远高于其实际价值，这无形中对仪器设备生产厂家在成本上构成巨大成本压力，国内仪器设备生产厂家亟需对气体流量控制技术加以改进，以改变上述现状。发明内容
本实用新型主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供了一种基于PID算法的气体流量控制器。
[0004] 本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于PID算法的气体流量控制器，包括模拟电路部分和数字电路部分，其中模拟电路部分包括电子流量控制阀和连接在电子流量控制阀上的流量传感器、温度传感器；数字电路部分为带PID算法的反馈式控制模块，带PID算法的反馈式控制模块包括分别与流量传感器、温度传感器相连接的流量传感器接口、温度传感器接口，流量传感器实时感知到气体流量的模拟信号经流量传感器接口传输给流量的A/D转换模块，流量的A/D转换模块将气体流量的模拟信号转换成数字信号后传输给处理器，温度传感器实时感知到气体温度的模拟信号经温度传感器接口传输给温度的A/D转换模块，温度的A/D转换模块将气体温度的模拟信号转换成数字信号后传输给处理器，处理器利用PID算法将气体流量的数字信号和温度的数字信号处理后得出一个当前控制输出值，该当前控制输出值经D/A转换模块转换成模拟信号并反馈到电子流量控制阀，藉此控制器实现对气体流量的控制；所述处理器包括过程控制器和比例积分微分计算器。
[0005] 为了避免模拟电路和数字电路相互干扰，在设计PCB线路板时，需要做到模拟电路和数字电路不共地的原则。温度对流体流量的影响比较大，因此在硬件设计时，本实用新型把温度传感器加入进来，温度传感器安装位置必须要尽量贴近气体，以便测得最真实的气体温度，软件算法上要考虑把测得的实时温度值作为参考因素添加到算法中。[0006] 本实用新型采用高灵敏度的气体流量传感器、温度传感器、高精度电子流量控制阀及先进的PID算法，可实现动态、快速的调节气体流量的目的，使气体流量能够高效平稳的输出。本实用新型硬件设计简单，配合目前已经成熟的PID控制算法，实现了非常好的流量控制效果，可以大大降低生产成本。
[0003]
附图说明
[0007]
图1是本实用新型的一种结构示意图。
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说 明 书
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具体实施方式
[0008] 下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。[0009] 实施例：参看图1，本实用新型模拟电路部分包括电子流量控制阀和连接在电子流量控制阀上的流量传感器、温度传感器；数字电路部分为带PID算法的反馈式控制模块，带PID算法的反馈式控制模块包括分别与流量传感器、温度传感器相连接的流量传感器接口、温度传感器接口，流量传感器实时感知到气体流量的模拟信号经流量传感器接口传输给流量的A/D转换模块，流量的A/D转换模块将气体流量的模拟信号转换成数字信号后传输给处理器，温度传感器实时感知到气体温度的模拟信号经温度传感器接口传输给温度的A/D转换模块，温度的A/D转换模块将气体温度的模拟信号转换成数字信号后传输给处理器，处理器中的程控制器和比例积分微分计算器利用PID算法将气体流量的数字信号和温度的数字信号处理后得出一个当前控制输出值，该当前控制输出值经D/A转换模块转换成模拟信号并反馈到电子流量控制阀，藉此控制器实现对气体流量的控制；所述处理器包括过程控制器和比例积分微分计算器。[0010] 本实用新型采用高灵敏度的气体流量传感器、温度传感器、高精度电子流量控制阀及先进的PID算法，可实现动态、快速的调节气体流量的目的，使气体流量能够高效平稳的输出。本实用新型硬件设计简单，配合目前已经成熟的PID控制算法，实现了非常好的流量控制效果，可以大大降低生产成本。[0011] 最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。
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说 明 书 附 图
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图1
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