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基于智能控制技术的新型温控系统的研究今期管

更新时间:2020-01-27

  提供温度信号,经A/D转换成数字信号送入微控制器中,通过微控制器及其接口电路,实现对温度信号的显示、判断、决策及控制。最后输出的适当控制量可调脉冲控制可控硅电路。通过可控硅调功对被控对象电阻炉的加热,实现系统对被控对象电阻炉的温度控制,以达到系统所要求的精度。

  在钢铁、机械、石油化工、电力、工业炉窑等工业生产中,温度是极为普遍又极为重要的热工参数之一。温度控制一般指对某一特定空间的温度进行控制调节,使其达到并满足工艺过程的要求。在本文中,主要研究对特定空间(电阻炉)的温度进行高精度控制。采用九点控制器算法进行温度控制,达到了很好的控制效果。

  控制系统硬件电路的组成由同步过零检测电路、温度信号检测及可控硅触发电路、时钟芯片等组成,结构框图如图1所示,以单片机机为核心,数据采集由铂电阻经补偿放大后送至A/D转换,调功部分由过零触发电路及可控硅完成。

  本系统采用PT100热电阻为测温器件,PT100热电阻是一种广泛应用的测温元件,在-50℃~600℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势,提前布局 在未来的战场太平鸟想永远站在年轻人这一边高手网现场,包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等。由于铂热电阻的电阻值与温度成非线性关系,所以本模块需要进行非线性校正,一般的模块采用模拟电路校正,这种校正的精度不高,而且温漂等受干扰的程度也比较大。

  热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻率随着温度值变化而变化的原理制成的,实现了将温度变化转化为元件电阻的变化。它主要用于对温度和温度有关参数检测与控制。铂热电阻具有测温范围大、稳定性好、示值复现性高和耐氧化等特点,常被用来作为国际标准温度计。铂电阻的非线性特征按照国际电工委员会的铂热电阻技术标准,铂电阻Pt100在0℃~650℃范围内,符合TTS-90的国际分度表函数R(t)可用式(1)表示

  。很显然,今期管家姿报码彩图。上述表达式中,铂电阻阻值R0与温度t之间的关系为非线 功率输出电路及其控制原理分析

  加热丝输出功率大小的调节,可以使用移相调压电路,也可以采用占空比开关电路进行控制。在采用移相调压电路时,即将计算得到的控制量经D/A变换,控制可控硅的移相触发电路,实现输出电压的无级调节。由于电压输出波形的不完整,含有高次谐波分量,对电网有一定的干扰。

  采用占空比开关电路控制,即考虑可控硅控制电压和被控的交流电压之间以及电热丝产生的热量和所加的电压之间的非线性,通过调节周期时间内的通电时间来调节输出功率的大小,可以避免D/A转换和信号放大造成的不必要的误差,也可以通过可控硅的过零触发电路避免对电网的谐波干扰。在本系统中采用占空比开关电路控制,功率输出电路设计如图3所示。

  MOC3041是一种过零触发光电偶合芯片,用来实现BTA12双向可控硅的过零触发。R11的作用是限制流过MOC3041的输出端的电流不超过其允许的最大重复浪涌电流。

  本系统采用晶闸管过零触发调功方式,为能精确控制晶闸管的导通时间,利用同步变压器和电压比较器LM311组成正弦交流电的正半波过零检测电路,它在交流电每一个正半周的起始零点处产生上升沿,并在正半周回零处产生一个下降沿,通过可重复触发集成单稳态触发器MC14528,单稳态输出的两路窄脉冲再叠加,就得到100Hz的过零脉冲,脉冲宽度可由MC14528的外接电阻和外接电容调节。这一串矩形脉冲序列输至控制器 C8051F020的中断口,在方波的上跳沿或下跳沿时刻产生IRQ中断,用于触发可控硅进行同步移相,从而通过计算脉冲的个数控制晶闸管通断的周期时间。过零检测电路如图4所示。


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