基于嵌入式系統(tǒng)溫度標(biāo)定儀的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、溫度是度量物體冷熱程度的物理量，是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一，它是工質(zhì)和過(guò)程的重要參數(shù)，幾乎所有的科研和生產(chǎn)過(guò)程都和溫度密切相關(guān)。溫度檢測(cè)與控制技術(shù)是一種比較重要的工業(yè)技術(shù)和研究課題，不僅應(yīng)用在化工、醫(yī)療、航空等高科技領(lǐng)域里，而且也應(yīng)用于人們的日常生活中。因此準(zhǔn)確地測(cè)量和有效地控制溫度是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和安全生產(chǎn)的主要條件。與之對(duì)應(yīng)的溫度標(biāo)定儀的研究與設(shè)計(jì)的目的就是用于鑒定和檢測(cè)測(cè)溫儀表的準(zhǔn)確度是否達(dá)到人為的預(yù)期效果。 溫度

2、標(biāo)定儀是基于ARM7LPC2104微控制器的溫度測(cè)控系統(tǒng)，其主要包括五個(gè)部分：溫度檢測(cè)部分、溫度控制部分、溫度調(diào)節(jié)部分、加熱部分及溫度顯示部分，其中核心部分是溫度檢測(cè)與控制部分。 溫度檢測(cè)部分是選用具有A級(jí)精度的鉑熱電阻Pt100作為傳感器，采用改進(jìn)型的三線制熱電阻測(cè)量線路，把檢測(cè)得到的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并通過(guò)儀用放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大進(jìn)而傳送給主控部分。 溫度控制部分則是采用ARM7LPC2104微控制器的數(shù)字PID

3、控制，它的控制原理與模擬PID閉環(huán)控制系統(tǒng)大致相似，只是它們實(shí)現(xiàn)的方法不盡相同。在ARM7LPCC2104微控制器的數(shù)字PID控制系統(tǒng)中，測(cè)量值（溫度采集部分傳輸來(lái)的電壓信號(hào)）經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并與設(shè)定值進(jìn)行比較而得到一個(gè)偏差值再分時(shí)傳送給ARM7LPC2104微控制器，根據(jù)ARM7LPC21O4微控制器中的程序進(jìn)行計(jì)算，然后把計(jì)算得到的結(jié)果用于調(diào)整ARM7LPC2104微控制器內(nèi)部PWM輸出口輸出脈寬的大小，并使

4、之控制固態(tài)繼電器SSR開(kāi)通時(shí)間長(zhǎng)短，以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度標(biāo)定儀內(nèi)加熱器功率的目的，其特點(diǎn)是控制精度高，自動(dòng)化程度高，但P、I、D的參數(shù)不能被任意修改。通過(guò)采用PID控制，可使溫度控制精度在20℃～150℃范圍內(nèi)達(dá)到±0．5℃，并可以實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)定值的連續(xù)可調(diào)。 溫度標(biāo)定儀的加熱部分由加熱爐提供熱源，根據(jù)ARM7LPC2104微控制器控制固態(tài)繼電器SSR的通斷從而改變加熱爐功率以到達(dá)調(diào)節(jié)溫度標(biāo)定儀溫度腔內(nèi)氣體溫度的目的。 溫度顯示