智能化現(xiàn)場溫度校準(zhǔn)器的設(shè)計.pdf

1、重慶大學(xué)工程碩士學(xué)位論文智能化現(xiàn)場溫度校準(zhǔn)器的設(shè)計碩士研究生:唐廉指導(dǎo)教師:湯寶平教授兼職導(dǎo)師:廖厚華高級工程師工程領(lǐng)域:機(jī)械工程重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二00七年十月中文摘要摘要溫度控制系統(tǒng)中的溫度測量系統(tǒng)必須經(jīng)過檢定校準(zhǔn)，以確認(rèn)其運(yùn)行狀況。本文論述了一種智能化現(xiàn)場溫度校準(zhǔn)器的設(shè)計過程和實驗結(jié)果，以滿足企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)需要。目前，實際使用的現(xiàn)場溫度校準(zhǔn)器均存在冷端溫度補(bǔ)償誤差大、輸出負(fù)載能力較小以及輸出狀態(tài)無監(jiān)視等缺點，為了解決這些問題，在對

2、溫度校準(zhǔn)器的功能、特性充分了解的基礎(chǔ)上，利用測控技術(shù)的新成果(高分辨力AD，超高單調(diào)性能DA、單總線數(shù)字集成溫度傳感器等)提出了解決上述問題的新方案:用高精度單總線數(shù)字式集成溫度傳感器測量冷端的溫度，利用查表(Tmv)法求得溫度與電勢值之間的對應(yīng)關(guān)系，再經(jīng)過計算可得到需要的電勢值或?qū)嶋H的溫度值，將查表法與拉格朗日線性插值法相結(jié)合，以提高測量準(zhǔn)確度和分辨力將DA的輸出經(jīng)過高精度、高性能的運(yùn)算放大器處理，以提高輸出負(fù)載能力將模擬輸出信號引入

3、到主測量電路中的另一個通道，以監(jiān)視模擬輸出的實際狀態(tài)，由于測量結(jié)果的準(zhǔn)確性很高，而且測量電路的輸入阻抗足夠大，對模擬輸出信號的影響可以忽略不計，可以將監(jiān)視值作為校準(zhǔn)時的標(biāo)準(zhǔn)值，這提高了校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和可靠性。根據(jù)各項性能指標(biāo)，設(shè)計各功能的實現(xiàn)電路，包括主測量電路、冷端溫度測量電路、模擬輸出電路、基準(zhǔn)電壓發(fā)生器、低壓直流供電電源電路、顯示器電路和主控制電路等。說明各功能電路的關(guān)鍵元器件選擇理由詳細(xì)分析了藝△調(diào)制器原理和結(jié)構(gòu)介紹了各關(guān)鍵元器件

4、的技術(shù)指標(biāo)和使用事宜，繪制了各功能電路的具體原理圖。利用匯編語言編制實現(xiàn)各功能的子程序，主要有冷端溫度測量及轉(zhuǎn)換子程序、刀D讀寫子程序、DA控制子程序、鍵盤處理子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序等。正文中給出了大部分子程序的流程圖及每個子程序的程序清單，所有程序均上機(jī)驗證通過。利用仿真器對編制的程序進(jìn)行編譯調(diào)試，再將程序固化到單片機(jī)中，對整機(jī)進(jìn)行綜合調(diào)試。實驗結(jié)果表明，所設(shè)計的智能化現(xiàn)場溫度校準(zhǔn)器的預(yù)期功能均得以實現(xiàn)，絕大部分指標(biāo)也符合