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毕业设计论文恒温箱温度控制.doc

发布:2018-09-06约3.04万字共42页下载文档
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PAGE 第1章 绪论 1.1温度控制系统的重要性和发展趋势 温度是工业对象中一个主要的被控参数,它是一种常见的过程变量,因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形,结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制不好就可能引起生产安全,产品质量和产量等一系列问题。温度控制是许多机器的重要的构成部分,它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内,然后进行工件的加工与处理。不论是在生活中还是在工业生产过程中,温度的变化对生活、生产的某些细节环节都会造成不同程度的影响,所以适时地对温度进行控制具有重要的意义。 温度是工业对象中主要的被控参数之一,象冶金、机械、食品、化工各类工业中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的处理温度要求严格控制,计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。 温度控制器是实现可测温和控温的电路,是对温度进行控制的电开关设备,它主要分为机械式温控器和电子式温控器两种,温度器属于信息技术的前沿尖端产品,已被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。现今社会,越来越多的环境需要对温度进行控制,随着温控器应用领域和范围的日益广泛,温控器的研究与应用正在市场中逐渐占有一席之地,并在日渐成熟中占有巨大的市场前景。随着研究的发展与深入, 温控器现已陆续推出基本款的A系列、高功能的B系列、模块化省配线的C系列等等齐全系列温度控制器。温度控制器的发展与研究已越来越势不可挡, 但目前温控器行业进入门坎相对较低,如何为客户提供更合适、性价比更好的产品,以及如何及时开发新的需求并实现它的价值已越来越重要, 在这种情况下温度控制器的研究十分必要. 进行系统设计时应考虑如下问题:炉温变化规律的控制,即炉温按预定的温度——时间关系变化,这主要在控制程序设计中考虑。 温度控制范围:如0~500℃,这就涉及到测温元件、电炉功率的选择等。控制精度、超调量等指标,这涉及到A/D转换精度、控制规律选择等。 目前,市场上有很多比较先进的温度控制仪,如美国福禄克公司(Fluke Corporation)提供的紧凑式高准确度标准温度炉,能满足只有极少公司才可达到的IECIOIO 和CSA安全标准。其500系列温控仪有以下特点:-45℃~670℃可选温度范围,温度稳定性为0.02℃,温度一致性为0.05℃,温度不确定性0.1℃,计算机接口包括RS-232标准配置,重量13.6kg,尺寸为318*203*267mm 。福禄克公司旗下的HART公司更是温度校准的恒温曹世界第一销量的公司,HART设计的独一无二的控制技术能够给出±0.0001的温度稳定性。恒温槽设置点的超高分辨力可达到小数点后5位的高精度。另外,还有德国的 第2章 单片机概况 2.1 单片机简介 单片机是一种集成电路芯片。它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器(CPU)、存储器(含程序存储器ROM和数据存储器RAM)、输入、输出接口电路(I/O接口)集成在同一块芯片上,构成一个即小巧又很完善的计算机硬件系统,在单片机程序的控制下能准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。所以说,一片单片机芯片就具有了组成计算机的全部功能。 由此来看,单片机有着一般微处理器(CPU)芯片所不具备的功能,它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能,这是单片机最大的特征。 然而单片机又不同于单板机(一种将微处理器芯片、存储器芯片、输入输出接口芯片安装在同一块印制电路板上的微型计算机),单片机芯片在没有开发前,它只是具备功能极强的超大规模集成电路,如果对它进行应用开发,它便是一个小型的微型计算机控制系统,但它与单板机或个人电脑(PC机)有着本质的区别。 单片机的应用属于芯片级应用,需要用户(单片机学习者与使用者)了解单片机芯片的结构和指令系统以及其它集成电路应用技术和系统设计所需要的理论和技术,用这样特定的芯片设计应用程序,从而使该芯片具备特定的功能。 不同的单片机有着不同的硬件特征和软件特征,即它们的技术特征均不尽相同,硬件特征取决于单片机芯片的内部结构,用户要使用某种单片机,必须了解该型产品是否满足需要的功能和应用系统所要求的特性指标。这里的技术特征包括功能特性、控制特性和电气特性等等,这些信息需要从生产厂商的技术手册中得到。软件特征是指指令系统特性和开发支持环境,指令特性即我们熟悉的单片机的寻址方式,数据处理和逻辑处理方式,输入输出特性及对电源的要求等等。开发支持的环境包括指令的兼容及可移植性,支持软件(包含可支持开发应用程序的软件资源)及硬件资源。要利用某型号单片机开发自己的应用系统,掌握其结构特征和技术特征是必须的。 单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统,可以以软件控制来实现,并能够实现智能化
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