基于dsPIC單片機的計量爐溫控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、熱電偶是一種常用的溫度傳感器,在熱電偶長期工作過程中,其性能會逐漸偏移惡化,因此我國的計量法規(guī)規(guī)定,熱電偶需要定期進行檢定和修正,這就要求有一種計量爐來提供精確穩(wěn)定的溫度,以供在熱電偶的檢定流程中用。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和標準的不斷提高,國家計量法規(guī)對熱電偶檢定的要求也在逐步上升,現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)難以滿足國家熱電偶檢定規(guī)程中對計量爐的溫度范圍、溫控精度以及溫控穩(wěn)定性的要求。
　　針對目前在計量校準行業(yè)中的計量爐控制系統(tǒng)的缺點,本文提出了

2、一種基于dsPIC數(shù)字控制器平臺的的高精度計量爐溫度控制系統(tǒng),并對該系統(tǒng)進行了溫控方法以及硬件平臺的設(shè)計和實現(xiàn)。通過對設(shè)計樣品的功能、性能以及EMC測試,證明了該系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定地在所要求的寬溫度范圍中使用。本文主要研究內(nèi)容包括:
　　1.針對傳統(tǒng)計量爐架構(gòu)中采用的電阻式加熱器功耗大,體積大等缺點,本文提出了一種新型的加熱器控制結(jié)構(gòu),在該系統(tǒng)中使用了一種可重配置的加熱器回路,在每個控制周期中,加熱器的每組加熱元件可以在不同時刻進行

3、不同的連接組合。通過在生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品進行校準并且寫入控制參數(shù),并且使系統(tǒng)在運行中在每個控制周期調(diào)節(jié)控制各個可控硅的導通占空比,可以保證整個計量爐溫度工作區(qū)達到準確穩(wěn)定均勻?qū)ΨQ的溫度曲線。
　　2.針對產(chǎn)品溫度控制系統(tǒng)要求可靠性高,實時控制,具有一定運算量,以及功耗低等特點,本文采用了基于dsPIC數(shù)字控制器作為平臺的單片機架構(gòu)設(shè)計。在設(shè)計中通過對處理器外圍電路進行了設(shè)計計算,保證了該系統(tǒng)在溫度控制過程中的精度以及穩(wěn)定性。并且通過

4、對市電電壓檢測以及在控制算法中引入補償,使系統(tǒng)在電源電壓有波動的情況下仍然能夠保證溫度控制過程中的精度以及穩(wěn)定性。
　　3.針對產(chǎn)品所適用的EMC電磁兼容規(guī)范以及電氣設(shè)備安全規(guī)范,實現(xiàn)了溫度控制系統(tǒng)的硬件平臺。該硬件平臺單板具有集成度高,體積小的特點。通過德國專業(yè)認證機構(gòu) TUV-Rheinland的實驗測試,產(chǎn)品符合EMC規(guī)范IEC61326-1:2006以及安全規(guī)范IEC61010-1,作為一款可應(yīng)用于高溫控制的產(chǎn)品,具有可靠