智能温度校验系统的设计.pdf

《智能温度校验系统的设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第23卷第2期2010年3月机电产品开发与剀新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．23，No．2Mar．．2010文章编号：1002—6673(2010)02—135-03智能温度校验系统的设计薛巨峰，周跃佳，潘启明，陈冶(东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150040)摘要：设计了一种既能够测量输入电压、电阻、电流信号，又能够根据现场二次仪表的不同，模拟多种不同分度号的热电阻、热电偶输出的智能温度校验系统。采用简单的硬件电路与先进的软件算法相结合，实

2、现冷端补偿和系统的内部自动校准，提高了系统的准确性和可靠性。关键词：智能仪器；温度测量；校验；单片机中图分类号：TB47文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002-6673．2010．02．057DesignforIntelligentTemperatureCalibrationSystemXUEJu-Feng，ZHOUYue-Jia，PANQi-Ming，CHENYe(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NortheastForestryUniversity，

3、Heflon商iangHarbin150040，China)Abstract：Thispaperdesignsallintelligenttemperaturecalibrationsystem．ItCanmeasuretheinputvoltage，resistance，currentsignal，butalsobeabletOsimulatemanydifferentsub—degreenumbersofthethermalresistance，thermocoupleoutputaccordingtOdifferentsec

4、orldal7in—strument．UsethesimplehardwarecircuitcombinedwithadvancedsoftwarealgorithmstOachievecold-junctioncompensationandthesys—tem7sinternalauto—calibration，andimprovetheaccuracyandrehabilityofthesystem．Keywords：intelligentinstruments；temperaturemeasurement；calibrati

5、on；MCU0引言在现代化电力、化工、矿产、粮食等各工农业部门都有成千上万个需要测量的温度信号，这些温度信号是关系到各部门生产运行的重要指标。这就需要大量的热电阻、热电偶来测量这些温度信号，相应的需要大量的热工二次仪表，而其测量热工参数的准确度和运行的可靠性直接关系到设备运行的安全性，所以必须进行定期校验。温度检验仪是用来对测量现场热电阻、热电偶的二次仪表进行精度校验的工具。随着科技的进步，含有微计算机或微处理器的智能仪器极大的促进了测量仪器的发展。作为计算机与测量仪器相结合的产物，除了测量功能．智能仪器还具有对数据的存储、运算逻

6、辑判断及自动化操作等功能。本文设计的智能温度校验系统，可以测量和模拟8种分度号热电偶和4种分度号热电阻输出电压、电流、电阻信号，并且实现了自动冷端温度补偿和自动校准，提高了测量及输出准确度【II。收稿日期：2010—01—20作者简介：薛巨峰(1964-)，男，副教授，硕士研究生。主要研究领域：自动控制理论及控制设备；周跃佳(1982一)，女，硕士研究生。主要研究领域：智能化检测与监控。1系统总体设计智能温度校验仪通常都有测量和输出两大功能．由用户选择电流、电阻、电压模拟各种热电偶和热电阻的输出信号。作为对应热工二次仪表计量检定、

7、校验的标准信号源，或者用来测量对应被测参数。在本文的设计中，依照低功耗和尽量减少不必要的元器件的原则，分为以下几个部分：微处理器控制电路、测量电路、模拟输出电路(即校验电路)、冷端温度补偿电路、自动校准电路、数据存储电路、键盘及显示电路、与PC接口电路、电源电路。系统的总体设计如图l所示。嚣。拳竖鼙唾雪彳—：几五klI键盘吲匦亘妒取雠丽丽而鬲西函一I整堡!竺Jl望堡里皇堕l图1总体设计框图Fig．1Blockdiagranlofoveralldesign2系统硬件设计2．1微处理器的选用微处理器是整个电路工作的核心，是完成所有功能

8、135·测试与控制·的指挥者，其性能的稳定可靠是整机功能实现的基础。在本系统中选用AT89S52单片机作为控制器，它的产品成熟度高、应用广泛、应用实例很多而便于借鉴、兼容性好、便于编程、性价比高．而且支持ISP在系统编程．节约设计成本【2】。本设计