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昕瑞定氮仪智能温控消化炉

[导读]介绍在单片机温度控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,并对设计仪器的组成及主要电路的作用进行详细的介绍。

温度检测的设本仪器采用 A t me l 89c51单片机作为控制核心,配以其他集成电路,加上精心对软件设计,实现仪表智能

化。可与热电偶、热电阻等传感器配合使用,对 0 ~1300℃ 范围内的各种电加热炉的温度进行精密测量,同时,四位 LED显示器直接跟踪显示被控对象的温度值,准确度高,显示清晰,稳定可靠,使用方便。整个仪表的工作原理( 见图 1): 由单片机控制,按预先编制的程序定时对热电偶信号 ( 即被测信号) 进行采样,并自动进行零漂校正,最后显示所测温度值,同时按设定值、所测温度值、温度变化速率,自动进行 PID参数自整定和运算,并输出 0 ~ 10mA控制电流,配以主回路实现温度的控制。2 测量及控制作用该仪器属智能化仪器,测量精度 0.2级,显示分辨率 1℃,控制精度 0.5级,控制方式为 PI D算法,设定方式为直接温度值设定,同时具有超温及断偶报警,因而内部的电路比较多,下面就该测量仪中主要电路及各个环节的作用予以介绍。2.1 热电偶型号 WRN,分度号 K,测温范围 0 ~ 1300℃,可以长时间工作在 0 ~ 1000℃,短时间工作到 1300℃,是一种测量温度信号的传感器,其正极是镍锘合金,负极是镍硅合金。使用时直接按要求放进无罐炉,镍锘 -镍硅作为一种标准热电偶,在测取热电势时,其冷端温度 T0 =0℃( 实际应用中要通过补偿实现),根据测得的热电势通过查表,可以直接读出热端温度值。可见,热电偶在炉中的位置并不是任意的,其热端所处的位置必须准确反映炉温。另外,热电偶性能的好坏直接影响热处理工件的质量,因此,必须定期对热电偶进行检查、更换。2.2 预处理电路其作用包括: 对热电偶信号的冷端补偿; 断偶报警保护; 三极滤波(见图 2),图中冷端补偿电路主要为一直流电桥, Rt为铜电阻,是一标准热电阻,当温度变化时, R t的阻值将发生变化,因此把 R t放置在热电偶的冷端,让其感受冷端温度的变化。当温度为 0℃时,桥压输出 U0 =0V,如果温度升高,则 R t变大,使桥压输出大于零,由此桥压的输出值即热电偶冷端温度所对应的热电势。断偶报警通过单片机输出控制四位 LED显示器同时闪烁显示“ E”或蜂鸣器报警。




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