news 2026/9/2 20:38:35

电阻炉温度控制系统

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
电阻炉温度控制系统

二.温度控制系统的组成框图
采用典型的反馈式温度控制系统,组成部分见下图。其中数字控制器的功能由微型机算机实现。
图中由420mA变送器,I/V,A/D转换器构成输入通道,用于采集炉内的温度信号。其中,变送器选用XTR101,它将热电偶信号(温度信号)变为420mA电流输出,再由高精密电流/电压变换器RCV420将420mA电流信号变为05V标准电压信号,以供A/D转换用。转换后的数字量与与炉温的给定值数字化后进行比较,即可得到实际炉温和给定炉温的偏差。炉温的设定值由键盘输入。由微型计算机构成的数字控制器按最小拍进行运算,计算出所需要的控制量。数字控制器的输出经标度变换后送给8253,由8253定时计数器转变为高低电平的不同持续时间,送至SCR触发电路,触发晶闸管并改变其导通角大小,从而控制电加热炉的加热电压,起到调温的作用。

四.温度控制系统硬件与其详细功能介绍
1.微型计算机的选择
选择8086微处理器构成炉温控制系统,使其工作于最小方式下。并配备以8284A——时钟发生器,8282——带三态缓冲器的通用8位地址锁存器,8286——具有三态输出的8位双极型总线收发器。其中,时钟发生器8284A为CPU提供时钟信号,经时钟同步的系统复位信号RESET和准备就绪信号READY;地址锁存器8282是针对于8086CPU地址/数据线分时复用而设计配备的,它可以在8086CPU总线周期的T1状态,利用ALE信号的下降沿将地址信息锁存于其中;总线收发器8286是为了提高8086CPU数据总线的驱动能力
2.SCR触发回路和主回路

如图所示为一晶闸管触发电路。包括脉冲触发器(单稳态电路,由IC1和IC2组成),控制门,光电耦合器4N25,放大器和双向晶闸管。由全波整流电路得到的同步电压使晶体管BG1每半波导通一次。当控制端为“1”高电平的时候,BG1的每次导通都会经由单稳电路由IC2输出一个负脉冲,该脉冲经IC3反向后由光电耦合器和放大电路发大后触发晶闸管,在这一半周内晶闸管基本上处于全导通状态。若控制端为“0”低电平的时候,则单稳态电路不输出脉冲,在这一半周内晶闸管也不导通。因此,可以改变控制端的电平,控制单稳态电路每秒输出的脉冲数,从而改变晶闸管每秒钟内导通的时间,达到调压的目的。与以下的电路相比较

第一个电路的优点在于晶闸管导通时基本处于全导通状态,因此波形较好,包含的谐波成分较少,因此对系统的干扰也较小。而第二个电路的缺点是加热电阻两端电压波形很差,包含了较多的谐波成分,当晶闸关导通角较小时由为如此,这些些波电压可能会对周围系统产生影响。

3.热电偶的选择
热电偶是常用的测温元件,它利用不同材料的导体一端紧密连接在一起产生的热电势效应将温度信号转换为电势信号。本设计采用K型热电偶——镍络-镍硅(线性度较好,热电势较大,灵敏度较高,稳定性和复现性较好,抗氧化性强,价格便宜)对温度进行检测,参比端温度为20℃。由以下公式可以计算出K型热电偶分别在100℃,200℃,300℃,400℃,500℃时候的输出电势:
E(100,20)=E(100,0)-E(20,0)=4.096mV-0.798 mV=3.298 mV
E(200,20)=E(200,0)-E(20,0)=8.138mV-0.798 mV=7.34 mV
E(300,20)=E(300,0)-E(20,0)=12.209mV-0.798 mV=11.411 mV
E(400,20)=E(400,0)-E(20,0)=16.397mV-0.798 mV=15.599 mV
E(500,20)=E(500,0)-E(20,0)=20.644mV-0.798 mV=19.846 mV
4.4~20mA变送器XTR101
XTR101为420mA线性化变送器,它可与镍络-镍硅测温传感器构成精密的T/I变换。器件中的放大器适合很宽的测温范围,在-40℃+85℃的工作温度内,传送电流的总误差不超过1%,供电电源可以从11.6V到40V,输入失调电压<±2.5mV,输入失调电流<20nA。XTR101外形采用标准的14脚DIP封装。(芯片内部结构与封装见附录)
XTR101有如下两种应用于转换温度信号的典型电路:
5.I/V转换器RCV420
RCV420是一种精密电流/电压变换器,它能将420mA的环路电流变为05V的电压输出,并且具有可靠的性能和很低的成本。除具有精密运放和电阻网络外,还集成有10V基准电源。对环路电流由很好的变换能力。具有-25℃+85℃和0℃70℃的工作温度范围,输入失调电压<1mA,总的变换误差<0.1%,电源电压范围±5~±18V。RCV420的外形采用标准的16脚DIP封装。(芯片内部结构与封装见附录)
它的典型应用如下:

2.总体流程图


3.模块程序流程图

i.数字滤波(采用程序判断滤波的限速滤波)

版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/8/28 4:40:03

Pelco KBD300A 模拟器:11.日志面板实现与串口监控

第 11 篇&#xff1a;日志面板实现与串口监控 引言 在 Pelco KBD300A 模拟器的开发系列中&#xff0c;我们已构建了核心协议交互、宏执行、模板库、实时接收解析和报警联动。这些功能生成大量数据流&#xff08;如发送命令、接收响应、错误事件、模拟信号&#xff09;&#x…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/27 10:38:10

强烈安利8个AI论文平台,助你轻松搞定本科生毕业论文!

强烈安利8个AI论文平台&#xff0c;助你轻松搞定本科生毕业论文&#xff01; AI 工具让论文写作不再难 对于本科生来说&#xff0c;撰写毕业论文往往是一个既重要又棘手的任务。从选题到开题&#xff0c;从资料收集到初稿撰写&#xff0c;每一个环节都可能让人感到压力山大。而…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/30 6:27:15

高效学术写作:8种基于AI的翻译与文本润色工具对比

&#xfffd;&#xfffd; 8款英文论文AI写作工具核心对比 工具名称 核心功能 处理速度 适合场景 独特优势 aibiye 降AIGC率查重 20分钟 学术论文优化 适配知网/维普检测规则 aicheck AIGC检测降重 20分钟 AI生成内容处理 双重检测降重一体化 askpaper 学术风格…

作者头像 李华
网站建设 2026/9/1 11:19:00

超详细的单元测试总结

一、何为单测 测试有黑盒测试和白盒测试之分&#xff0c;黑盒测试顾名思义就是我们不了解盒子的内部结构&#xff0c;我们通过文档或者对该功能的理解&#xff0c;指定了相应的输入参数&#xff0c;然后判断得出的结果是否正确。普通的用户、开发、QA都可以进行黑盒测试。 白…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/29 0:49:08

2019年某机构研究奖项获奖名单揭晓

去年春天&#xff0c;某机构通知了2019年某机构研究奖项的获奖者。该资助计划为跨11个重点领域进行研究的学术研究人员提供高达80&#xff0c;000美元的现金和20&#xff0c;000美元的某云服务促销积分。今天&#xff0c;我们正式宣布这51位获奖者&#xff0c;他们来自10个国家…

作者头像 李华