- 时间:2021-12-08 18:23 编辑:梓晓 来源:蚂蚁资源 阅读:164
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摘要:大家好,今天给大家介绍关于温度检测系统(多点温度检测系统设计)的相关内容,详细讲解基于单片机的温度监测系统设计的总体大概的讲一下测温和无线传输显示的过程,测温系统的发展历史、现状和动态,做个温度检测报警系统需要有哪些部分等,希望可以帮助到您。
基于单片机的温度监测系统设计的总体大概的讲一下测温和无线传输显示的过程,单芯片控制温度测量可接受测量值,然后直接显示,或者无线传输芯片发出。(可能,这些)
测温系统的发展历史、现状和动态,这是论文的第一部分,我希望利用你!!!!!在家里1.1温度检测技术和国外是在工业,农业,国防和科研等部门的最常用的测量物理量。资料显示,温度传感器的数量排名第一的各种传感器,占约50%。因此,温度测量都起到了保证产品质量,提高生产效率,节能降耗,安全生产,促进国民经济发展的重要作用。1.1.1普通温度测量方法根据温度测量方法是不同的,和温度测量通常可以分为两大类接触式和非接触式温度测量的。的接触式温度测量的特征在于通过与所述对象接触,并且两个是充分的热交换,最后达到热平衡。这时,TEM的温度温度温度的密切是不可避免的,测量温度计可以测量受试者的温度的测量。因此,接触温度测量具有相对较高的温度测量精度,直观可靠,温度测量仪器价格的优点;另一方面,还有由于温度温度和测量介质的直接接触,从而影响测量的介质。热平衡状态和差的接触将增加温度测量误差;测试是腐蚀性的,温度过高也会严重影响温度温度元件的性能和寿命。根据温度测量转换原理,接触温度测量可分为各种形式,如膨胀,热阻,热电。非接触式温度测量是TEM的温度温度Contuct不直接与对象接触,但是通过接受接受测量物体的热辐射来测量受试者的温度,测量受试者的温度。因此,非接触式温度测量不会改变要测量的物体的温度分布,惯性小,上温限制可以设计高温,这方便测量移动的温度和快速变化目的。两种类型的温度测量方法的主要特征如下表1.1所示。表1.两个温度测量方法的主要特点在接触式非接触式测量条件温度温度与对象测试良好接触时;加入温度 - 温度元件几乎不会改变物体的温度;测试温度不超过T的温度的温度高温上限温度;受试者不会导致温度温度元件的腐蚀。有必要准确地了解受试者的表面发射率;受试者的辐射可以完全照射到检测元件。测量范围特别适用于连续的1200度,热容量和非腐蚀性物体的连续在线温度测量,这难以测量高于1300度的温度测量值。原理的范围可以从超高温到超低温度。但低于1000度,测量误差相对较大,可以测量物体的物体温度精度或热容量,工业有限公司通常为1.0,0.5,0.2,0.1,实验室表可以达到0.01。通常1.0,1.5,2.5响应速度慢,通常几十秒到几分钟,通常2-3秒,其他功能,整个温度测量系统很简单,S商城,可靠,易于维护,价格低廉。仪器读数直接反映测量物体的温度,这方便形成多通道集中测量和控制系统。整个测量系统复杂,体积很大,麻烦累了。价格昂贵;仪器读数通常反映测量物体的表面温度(进一步转化);形成温度温度控制集成的温度控制装置并不容易。从温度检测中使用的温度计,它主要包括以下内容:1。通过对象的热膨胀,对物体的热膨胀制成的温度仪表由物体的热膨胀得分:(1)玻璃温度计:玻璃中的温度测量 - 感测温度(汞,醇,甲苯),油等)热膨胀,测量冷收缩原理。(2)双金属温度计:两个金属HAV用不同系数的膨胀系数不同的金属,粘合到双金属板作为感测温度,当温度变化时,一个端部固定双金属片,由于两个金属膨胀系数之间的差异产生弯曲,并且位移通过指针的传输来产生自由端以指示相应的温度。(3)压力温度计:通过温度温度(氮,汞,二甲苯,甲苯,甘油和沸腾的液体如氯仿,氧代乙烷等),压力相应地变化,使用弹簧管压力表测量其压力值转换为测试物质的温度值。2.热电效应技术制造的温度检测元件利用由该技术制成的温度检测元件主要是热电偶。热电偶早先,成熟,仍然是最广泛使用的温度检测元件。热量的Ouple结构简单,生产方便,测量范围宽,精度高,并计时。常用的热电偶具有以下内容。 (1)镍铬 - 镍硅,模型是WRN,度数K,温度范围为0-900°C,短期内可测量1200℃。 (2)镍 - 铬 - 康铜,模型是WRK,度数F,温度测量范围为0-600°C,可以在短期内测量800°C。 (3)铂是铂,模型是WRP,度数S,使用1300°C或更小,并且短期可以在1600℃下测量(4)铂钌3 Lumpuzu 6,模型是WRR ,可以测量度数B,300-1600℃,短期内1800℃的温度范围。 3.热阻效应技术制成的温度计可分为以下:(1)电阻温度机构,即温度变化的温度变化性能,将变化值oF电阻器反射在显示仪表中以达到温度测量的目的。目前常用的铂热阻和铜热阻。(2)半导体温度测量元件,它与热阻耐温特性相反,即当温度升高时,温度降低。(3)陶瓷热元件,其基本上是由半导体电阻制成的热敏元件,其通常使用半导体陶瓷材料称为PCT或NCT热元件。PCT热量分为突变型和可变型2.突变体PCT元件的耐温特性是当温度达到顶点时,其电阻突然变大,流量有限,主要用于保护电器。慢速PCT元件的耐温性特性基本上随温度ri增加而增加硒电阻和温度补偿效应。NCT元素特性与PCT组分的突变特征相反。当温度升高时,其电阻降低。4.采用热辐射高温计的原理制造,热辐射高温计通常分为两种类型。一个是单色辐射高温计,光学高温计通常已知;另一个是总辐射高温计,这是热辐射后的原理对象,这取决于物体本身的性质,这可以吸收,传播或反射。以及热对象发射辐射能量,与其温度有一定的关系。基于热辐射原理的热辐射高温计。1.1.2国内和国际局势及发展趋势近年来温度测量,在温度检测技术领域,开发和应用各种新德行为和技巧,取得了重大进展。新一代温度传感元件正在出现和完善,它们如下:1。半导体晶体管元件温度检测元件的温度检测元件是温度检测代表。半导体〜PN结电压的电阻温度系数两个幅度,二极管和晶体管,高温敏感性的电容高于金属大L。基于上述测量原理,已经开发了各种温度检测元件。2.温度检测元件硅集成电路晶体管基底电压在电极和温度依赖性(即,PN结半导体的温度特性)检测器 - 发射极温度,以及温度,激励,信号处理电路和集成的放大电路整体打包小信封,即集成C.IRCUIT构成温度检测元件。目前,国内生产也。3. NMR核磁共振现象所谓的温度探测器装置当具有核旋转的物质置于静态磁场中时,当电磁波是垂直方向上的静磁场时,电磁吸收现象的频率会发生。利用谐振吸收频率的原理随着温度的增加而降低温度检测器的开发,称为核磁共振的温度探测器。这种探测器的精度极高,它可以测量千言万语,以及适合数字操作处理的信号输出的频率,它是温度检测器的非常好的性能。在室温下,可以在温度计上使用标准使用。4.热噪声温度探测器,这是噪音伏振的相关原理通过电阻元件产生的GE和温度。其特性如下:(1)输出噪声电压的尺寸与温度成比例;(2)压力不受影响;电阻(3)温度传感元件几乎不影响测量精度;因此,可以直接读出无需材料限制温度探测器的绝对温度和环境条件。5.石英晶体温度传感器,使用LC特性的谐振频率或随温度变化的Y切割石英晶片的谐振频率。它可以自动补偿非线性晶体晶片,通常检测到高测量精度,通常为0.001°C。C,可用于标准测试目的。6.光学温度探测器是温度探测器光纤传感器在快速发展中,它开发了开关温度探测器,各种实用品种辐射温度探测器和李凯。它由使用滞后原理的温度探测器的双折射纤维是双折射光纤透射光信号的温度变化,1℃内的人的检测精度,绝对温度可从2000到0℃。 7.激光温度探测器激光器特别适用于远程温度测量和特殊环境的温度测量,具有用于NE激光反射计的激光源可以测量非常高的温度,L%的精度;使用激光干涉仪产生的散射原理温度探测器可以测量较高的温度,上限高达3000℃,但在致力于开发和工业应用的融合研究中需要进一步的实验。 8.微波微波温度探测器可以快速测量温度。它在不同温度下的使用,温度控制电压和原理是线性的。 S.该检测器的无限度是250kHz /℃,精度约为1%,检测范围为20〜1400℃。从上述材料可以看出,目前检测到的温度组合的发展趋势专注于\u200b\u200b以下方面:a。扩展检测范围现在常见于行业是200〜3000℃的温度检测范围,可在未来测量需要超高温和超低温度。特别是低温液化气检测更迫切,如检测10K以下的目前的研究焦点。湾将测量对象从温度传感技术扩展到点温度线,表面甚至三维测量。申请必须从环保工业,家电,汽车和航空航天行业延伸。 C.在检测技术之前开发和利用新产品,以产生适应不同情况,不同NT条件需要新产品以满足用户需求。同时产生具有新的检测技术的新产品。天。加强新原则,新材料,新加工技术的发展。最近已经开发了薄膜热敏电阻温度传感器,厚膜,薄膜铂电阻温度探测器,热敏电阻温度探测器硅单晶等。e。智能,集成,适用的方向。新产品不仅具有检测功能,还具有判断和命令等功能,将计算机使用到智能方向。机电集成的发展方向。1.2项目背景任务在工业领域,温度,压力,流量最常见的三个物理参数检测,最广泛测量的量或温度,随着电子技术的快速发展,计算机技术OGY,现场温度从过去的温度计测得的规模,智能温度计指针温度计示出了发展到数字,而且测量的精度要求也越来越高。当然,不同的工艺要求,测量精度要求而改变,这些都将是显而易见的,例如,当电动机轴温度测量,该测量可以是升的可允许的差℃以上,但在某些情况下,温度检测和控制要达到较高的精度要求。链接到产业化工生产基地,例如,具有冷却液氨制冷技术之外的基地80年代中期的一个重点推广的化工部科技项目,已陆续出台各种纯碱,并具有一直在生产实践中不断完善,已经成为业内公认的一个行之有效的节能技术。但到目前为止,仍然较冷外劳W生产能力,短循环运行和节能效果不令人满意等。入口和出口之间的温度差异冷却外母液是一个重要的影响力和外部冷却器操作环状因子,从长期的生产经验,混合溶液每次都是0.5°C,每次混合溶液流过外冷却器。因此,通过培养箱混合溶液精确测量和控制,出口温差是引导生产过程的重要组成部分。事实上,由于精度要求很高,因此实际生产中的温差测量和控制问题并未得到很好的解决。在该国几乎所有化学群体的情况下,他们迫切希望解决这个问题。在许多其他场合,例如发酵过程中,对温度的准确测量和控制也具有相当大的实用指导。在目前,尽管国内外有许多温度测量和控制装置,但温度测量的准确性达到0.5°C,并且可以进行精确的检测和控制低温差异,例如碱过程所需的密码器中国。本主题的研究可以实现高精度检测和控制外部冷却器的温度差异,可以促进其其他化学生产过程,其相关领域需要高精度的实时测量和控制温度差和温度。因此,高精度温度和温差控制系统的研究和开发具有良好的应用前景。
做个温度检测报警系统需要有哪些部分,需要:温度传感器,LED或液晶显示屏,重置原稿,按钮进入模块,指示器,控制模块,...只是,它被编程。
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梓晓)
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- 求《单片机温度测量系统设计》的相关资料!,要:本文介绍了一种基于MSP430 单片机的温度测控装置。该装置可实现对温度的测量,并能根据设定值e69da5e6ba903231313335323631343130323136353331333332643337对环境温度进行调节,实现控温的目的。控制算法基于数字PID算法。0 引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用[1]。单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点,应用在温度测量与控制方面,控制简单方便,测量范围广,精度较高。 本文设计了一种基于MSP430单片机的温度测量和控制装置,能对环境温度进行测量,并能根据温度给定值给出调节量,控制执行机构,实现调节环境温度的目的。1 整体方案设计 单片机温度控制系统是以MSP430单片机为控制核心。整个系统硬件部分包括温度检测系统、信号放大系统、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行系统等。单片机温度控制系统控制框图如下所示: 温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后,将电压信号放大到单片机可以处理的范围内,经过低通滤波,滤掉干扰信号送入单片机。在单片机中对信号进行采样,为进一步提高测量精度,采样后对信号再进行数字滤波。单片机将检测到的温度信息与设定值进行比较,如果不相符,数字调节程序根据给定值与测得值的差值按PID控制算法设计控制量,触发程序根据控制量控制执行单元。如果检测值高于设定值,则启动制冷系统,降低环境温度;如果检测值低于设定值,则启动加热系统,提高环境温度,达到控制温度的目的。2 温度信号检测 本系统中对检测精度要求不是很高,室温下即可,所以选用高精度热敏电阻作为温度传感器。热敏电阻具有灵敏度较高、稳定性强、互换精度高的特点。可使放大器电路极为简单, 又免去了互换补偿的麻烦。 热敏电阻具有负的电阻温度特性,当温度升高时,电阻值减小,它的阻值—温度特性曲线是一条指数曲线,非线性度较大。而对于本设计,因为温度要求不高,是在室温环境下,热敏电阻的阻值与环境温度基本呈线性关系[2],这样可以通过电阻分压简单地将温度值转化为电压值。 给热敏电阻通以恒定的电流,可得到电阻两端的电压,根据与热敏电阻特性有关的温度参数T0 以及特性系数k,可得下式T=T0-kV(t) (1)式中T为被测温度。根据上式,可以把电阻值随温度的变化关系转化为电压值随温度变化的关系,由于热敏电阻的电信号一般都是毫伏级,必须经过放大,将热敏电阻测量到的电信号转化为0~3.6之间,才能在单片机中使用。下图为放大电路原理图。稳压管的稳压值为1.5V。 由于传感器输出微弱的模拟信号,当信号中存在环境干扰时,干扰信号也被同时放大,影响检测的精度,需用滤波电路对先对模拟信号进行处理,以提高信号的抗干扰能力。本系统采用巴特沃斯二阶有源低通滤波电路。选取该巴特沃斯二阶有源低通滤波电路的截止频率fH=10 kHz 。3 控制系统设计3.0 软件设计 单片机温度控制器控制温度范围100℃到400℃,采用通断控制,通过改变给定控制周期内加热和制冷设备的导通和关断时间,来提高和降低温度,以达到调节温度的目的。 软件设计中选取控制周期TC 为200(T1×C) ,导通时间取Pn ×T1×C ,其中Pn 为输出的控制量,Pn值介于0~200之间, T1 为定时器定时的时间,C为常数。由上两式可看出,通过改变T1 定时时间或常数C,就可改变控制周期TC 的大小。温度控制器控制的最高温度为400℃,当给定温度超过400℃时以400℃计算。图3为采样中断流程图。 数模转换部分使用单片机自带的12位A/D转换器,能同时实现数模转换和控制,免去使用专用的转换芯片,使系统处理速度更快,精度更高,使电路简化。采样周期为500 μs ,当采集完16个点的数据以后,设置标志“nADCFlag =1”,通知主程序采集完16个点的数据,主程序从全局缓冲区里读出数据。 为进一步减小随机信号对系统精度的影响,A/D转换后,用平均值法对采样值进行数字滤波。每16个采样点取一次平均值。然后将计算到的平均值作为测量数据进行显示。同时,按照PID算法,对温度采样值和给定值之间的偏差进行控制,得到控制量。采样全过程完成后就可屏蔽采样中断,同时启动T1定时[3],进入控制过程。 温度值和热敏电阻的测量值在整个温度采样区间内基本呈线性变化,因此在程序中不需要对测量数据进行线性校正。MSP430的T1定时器中断作为控制中断,温度采样过程和控制输出过程采用了互锁结构,即在进行温度采样,温度值处理和运算等过程时T1不定时,待采样全过程进行完时再启动T1定时并同时屏蔽采样中断。T1定时开始就进入控制过程,在整个控制过程中都不采样,直到200(T1×C) 定时时间到,要开始新一轮的控制周期。在启动采样的同时屏蔽T1中断。图4为T1定时中断流程图。 图中,M代表定时器控制周期计数值,N则表示由调节器计算出的控制量。首先判断控制周期TC是否己经结束。若控制周期TC已结束(即M=0),则屏蔽T1定时器中断,进行新一轮温度采样;若控制周期TC还未结束〔即M≠0 〕,则开始判断导通时间是否结束。若导通时间己结束(即N=0),则置输出控制信号为低,并重新赋常数C值,启动定时器定时,同时退出中断服务程序;若导通时间还未结束(即N ≠0 ),则置输出控制信号为高,控制执行其间继续导通,重新赋常数C值,启动定时器定时,同时退出中断服务程序。3.1 数字PID本文控制算法采用数字PID 控制,数字PID 算法表达式如下所示:其中,KP 为比例系数;KI=KPT/TI 为积分系数;T 为采样周期,TI 为积分时间系数;KD=KPTD/T 为微分系数,TD 为微分时间系数。u(k) 为调节器第k次输出, e(k) 为第k 次给定与反馈偏差。 对于PID 调节器,当偏差值输出较大时,输出值会很大,可能导致系统不稳定,所以在实际中,需要对调节器的输出限幅[4],即当|u|>umax 时,令u=umax 或u=-umax ,或根据具体情况确定。3.2 温度调节 PI 控制器根据温度给定值和测量值之间的偏差调节,给出调节量,再通过单片机输出PWM 波,调节可控硅的触发相位的相位角,以此来控制执行部件的关断和开启时间,达到使温度升高或降低的目的。随后整个系统再通过检测前一阶段控制后的温度,进行近一步的控制修正,最终实现预期的温度监控目的。4 结论 本设计利用单片机低功耗、处理能力强的特点,使用单片机作为主控制器,对室内环境温度进行监控。其结构简单、可靠性较高,具有一定的实用价值和发展前景。参考文献[1] 赵丽娟,邵欣.基于单片机的温度监控系统的设计与实现.机械制造,2006,44(1)[2] 张开生,郭国法.MCS-51 单片机温度控制系统的设计.微计算机信息,2005,(7)[3] 沈建华,杨艳琴,翟骁曙..MSP430 系列16 位超低功耗单片机原理与应用.清华大学出版社,2004,148-155[4] 赖寿宏.微型计算机控制技术.北京:机械工业出版社,1994:90-95
- 2021-12-08 18:23:13
- hz
- 顶端终端的温度测量分为两个主要类别的接触和非接触式。左右式,接触式温度计相对简单,可靠,测量精度高;但由于温度测量元件的充分传热和测量介质,需要一定时间才能达到热平衡,因此在温度下存在延迟。同时,它限于高耐温性,这不能应用于高温测量。
- 2021-12-08 18:23:13
- hhcw0320
- 如果单纯采集温度的话,用普通的89S52 + DS18B20 就可以实现,通信考虑到速度与抗干扰可以采用串行差分传输 26LS31 26LS32芯片,很容易签名系统实现的。上位机得到数据后怎么处理还不随你吗。
- 2021-12-08 18:25:11