基于嵌入式系統(tǒng)溫度標定儀的研究與設(shè)計.pdf

1、溫度是度量物體冷熱程度的物理量，是國際單位制中7個基本物理量之一，它是工質(zhì)和過程的重要參數(shù)，幾乎所有的科研和生產(chǎn)過程都和溫度密切相關(guān)。溫度檢測與控制技術(shù)是一種比較重要的工業(yè)技術(shù)和研究課題，不僅應用在化工、醫(yī)療、航空等高科技領(lǐng)域里，而且也應用于人們的日常生活中。因此準確地測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。與之對應的溫度標定儀的研究與設(shè)計的目的就是用于鑒定和檢測測溫儀表的準確度是否達到人為的預期效果。 溫度

2、標定儀是基于ARM7LPC2104微控制器的溫度測控系統(tǒng)，其主要包括五個部分：溫度檢測部分、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與控制部分。 溫度檢測部分是選用具有A級精度的鉑熱電阻Pt100作為傳感器，采用改進型的三線制熱電阻測量線路，把檢測得到的溫度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并通過儀用放大器對信號進行放大進而傳送給主控部分。 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，測量值（溫度采集部分傳輸來的電壓信號）經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器由模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并與設(shè)定值進行比較而得到一個偏差值再分時傳送給ARM7LPC2104微控制器，根據(jù)ARM7LPC21O4微控制器中的程序進行計算，然后把計算得到的結(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開通時間長短，以達到調(diào)節(jié)溫度標定儀內(nèi)加熱器功率的目的，其特點是控制精度高，自動化程度高，但P、I、D的參數(shù)不能被任意修改。通過采用PID控制，可使溫度控制精度在20℃～150℃范圍內(nèi)達到±0．5℃，并可以實現(xiàn)溫度設(shè)定值的連續(xù)可調(diào)。 溫度標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調(diào)節(jié)溫度標定儀溫度腔內(nèi)氣體溫度的目的。 溫度顯示