基于嵌入式系统温度标定仪的研究与设计.rar

温度是度量物体冷热程度的物理量，是国际单位制中7个基本物理量之一，它是工质和过程的重要参数，几乎所有的科研和生产过程都和温度密切相关。温度检测与控制技术是一种比较重要的工业技术和研究课题，不仅应用在化工、医疗、航空等高科技领域里，而且也应用于人们的日常生活中。因此准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的主要条件。与之对应的温度标定仪的研究与设计的目的就是用于鉴定和检测测温仪表的准确度是否达到人为的预期效果。 温度标定仪是基于ARM7LPC2104微控制器的温度测控系统，其主要包括五个部分：温度检测部分、温度控制部分、温度调节部分、加热部分及温度显示部分，其中核心部分是温度检测与控制部分。 温度检测部分是选用具有A级精度的铂热电阻Pt100作为传感器，采用改进型的三线制热电阻测量线路，把检测得到的温度信号转换成电压信号并通过仪用放大器对信号进行放大进而传送给主控部分。 温度控制部分则是采用ARM7LPC2104微控制器的数字PID控制，它的控制原理与模拟PID闭环控制系统大致相似，只是它们实现的方法不尽相同。在ARM7LPCC2104微控制器的数字PID控制系统中，测量值（温度采集部分传输来的电压信号）经过A/D转换器由模拟信号转换成数字信号并与设定值进行比较而得到一个偏差值再分时传送给ARM7LPC2104微控制器，根据ARM7LPC21O4微控制器中的程序进行计算，然后把计算得到的结果用于调整ARM7LPC2104微控制器内部PWM输出口输出脉宽的大小，并使之控制固态继电 器SSR开通时间长短，以达到调节温度标定仪内加热器功率的目的，其特点是控制精度高，自动化程度高，但P、I、D的参数不能被任意修改。通过采用PID控制，可使温度控制精度在20℃～150℃范围内达到±0．5℃，并可以实现温度设定值的连续可调。 温度标定仪的加热部分由加热炉提供热源，根据ARM7LPC2104微控制器控制固态继电器SSR的通断从而改变加热炉功率以到达调节温度标定仪温度腔内气体温度的目的。 温度显示部分就是将接收到的温度数据进行程序处理后通过LCD液晶显示器对设定温度值、时实温度值进行显示。 基于嵌入式系统温度标定仪的设计与研究具有如下特点： （1）自动化程度高。 （2）硬件技术先进，设计合理。 （3）系统采用模块化结构，维护、更换方便。 （4）标准化程度高。 （5）有较高的控制精度。 关键词：ARM；温度采集；温度控制；PID

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