仪器仪表设计报告

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1、基于工业成品的温度检测仪表设计摘要在现代化的工业生产屮，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中，温度是需耍测量和控制的重耍参数之一。例如，在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉，热处理炉，反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。本次设计是实现一个PT100温度测量系统的设计。采用MCS-51单片机来对温度进行检测，不仅具有控制方便，组态简单的灵活性大的优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的

2、问题。在温度的采集上，我们用到了模拟信号转换器，通常使用一个被称为模拟、数字转换器（A/D）的电子器件，被广泛适用在电子信号处理中。A/D转换器的速度越快，即对模拟信号的采样时间单位分的越细，图形记录就越真实。而对于波形振荡周期非常Z短的线圈来说，它的电压随时间变化的速度非常之快，因而将振荡波形的模拟信号数字化变换时，要求使用变换速度非常高的A/D转换器，否则就不能正确采集，真实显示这个高速变化的波形。木次设计以ICL7135系列积分型实现A/D转换的实时温度检测仪表，可以很好的实现这一功能，TCL7135具有土20000个数的分辨率，而口有BCD码和STB选通信号输

3、出，与微机接口十分方便，因此ICL7135作为微机的高精度A/D接口电路非常多。在工业过程屮该测量系统能实现较稳定及时的温度采集，因此得到广泛运用。另外，在温度测量中，热电偶的应用极为广泛，它具有结构简单，制造方便，测量范围广，精度高，惯性小和输出信号便于远传等许多优点。由于热电偶是一种有源传感器，测量吋不需外加电源，使用十分方便，这次设计采用Pt100温度传感器。PT1OO是一种稳定性和线性都比较好的钳丝热电阻传感器，可以工作在-200°C至650°C的范围。关键词：PT100温度测量系统AT89S52信号采集ICL7135A/D转换基于工业成品的温度检测仪表设计一

4、、设计任务本次仪表课程设计是实现一个PT100温度测量系统的设计。要求在现有的PCB板上开发出实际温度测量系统。本次设计主要参考工业现场应用非常广泛的LU-907M智能位置比例调节仪的硬件进行设计，LU-907M智能调节仪主要用于窑炉的温度控制，它可省去伺服放大器言接驱动执行机构，广泛用于陶瓷玻璃等行业。LU-907M智能调节仪主要利用ICL7135数据转换器和AT89S52单片机实现数据的转换、处理的温度检测及控制。系统主板由电源转换单元、温度检测变送单元、A/D转换器单元、主控制器单元、人机对话单元和执行机构等几部分组成。二、设计原理硬件原则：1）我们结合典型的A

5、/D转换电路，选择ICI7135芯片做主打芯片，实现转换功能。2）此设计利用A/D转换芯片配以显示电路用其所需要的外围电路实现温度显示，具有编程灵活，便于显示Pt100的温度。3）硬件结构设计应与软件设计方案一并考虑。4）整个系统相关器件力求性能匹配，与环境相适应。软件原则：1）我们的程序釆用模块化设计，软件结构清晰，简洁。2）我们将设计的程序存储区尽量合理化规划，便于设计功能的扩展。3）我们对各个功能程序与运行结果及运行要求都作了简单说明，以便查询。三、硬件设计（各部分原理图）3.1数据采集在Pt100检测信号输入时引进预处理级，减少高频等信号的不利干扰。51KD；

6、*4148-DD1LM385一•Moi-TO4Q51J.13・•••・•LIR51031043.2信号放大环节0早LOUT'511.13网1】」440511.15113....?1101234567GEExxv^^xxxxABcn4051-2J4X01234567ffiEExxx^xxxxinabcn131512IT2?146kA/D转换3.3rH__IL霊zAZ^r-2v-DCBlB2B3B4m33.4内部稳压电路U21FLIJ?r]VieoVox5J2X1N■CiCl10CVF25U10CVF2$VCM♦Cl♦(Cl10CUF25Ux-q10CVF25UU1MO

7、TX«Jrr]V'ifiuVwc卑三3:MHz—3.4单片机控制模块Ulijm2miTR?510ALEPl.7Pl6Pl.5Pl4PISPl.2P1.1T2EXP1.0T2EAALEC：2

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