高精度恒溫箱測控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、為了保證高精密測量儀器工作在正常的條件下，充分發(fā)揮儀器的性能，需要對周圍的環(huán)境溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。本課題在原有恒溫箱的測控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上以提高溫度控制的精度，減小溫度控制的過渡過程時間，降低測控系統(tǒng)的硬件成本為目標(biāo)，進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。
　　 本文重點(diǎn)研究了高精度的溫度測量技術(shù)。文中首先對NTC熱敏電阻的熱特性和電特性進(jìn)行了探討，通過對傳感器的重新標(biāo)定和建模，使傳感器在18℃～22℃的溫度范圍內(nèi)達(dá)到了0.01℃的測量精度；然后提出了一

2、種基于NTC熱敏電阻的多通道測溫方案。該方案采用比較測量法，消除了恒流源的不確定性對測量精度的影響；采用高性能的模擬開關(guān)進(jìn)行切換，實現(xiàn)了多通道測溫。最后，詳細(xì)介紹了其硬件電路的設(shè)計和軟件的設(shè)計。實驗表明，該測溫系統(tǒng)在18℃～22℃的范圍內(nèi)，溫度測量精度可達(dá)±0.02℃，測量分辨率為0.001℃。
　　 文中采用系統(tǒng)辨識的方法確立了恒溫箱的數(shù)學(xué)模型為二階無滯后模型。討論了PID控制理論在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，介紹了PID控制算法數(shù)