温度测控技术在中药加速仪中的应用

2009-09-18 21:14:35来源: 互联网

  摘 要:本文介绍了中药加速仪利用单片机和热敏电阻设计低成本温度测控系统的一种温度测量比值查表方法和温度脉冲加热控制法,并对硬件系统原理和软件设计流程作了简要描述。

1. 引言

  在现代自动化控制系统应用中,经常对系统的温度、湿度、电压、电流、压力、流量等参数进行测量和控制。不仅在各行各业,而且在大、中、小型控制系统中采用温度测控技术。热敏电阻有反应灵敏、准确、体积小、成本低、稳定性好等特点,利用单片机和热敏电阻不仅可以解决对温度精确测量的技术问题,还可通过可控硅实现对温度的精确控制。本文以某中药加速仪的设计应用进行阐明。

2. 硬件电路设计

  以热敏电阻为测量元件的At89C2051单片机温度测控系统电路原理图略可向作者索取。本文仅对中药加速仪温度测量与控制电路部分进行描述。

2.1温度测量元件

  热敏电阻是一种新型半导体感温元件,具有体积小、重量轻、热感应快、灵敏度高、结构稳定、可靠性高、阻值精度高、一致性好的优点。热敏电阻可分为正温度系数和负温度系数两种类型。

  负温度系数热敏电阻具有负的电阻温度特性,当温度升高时,电阻值减小;当温度降低时,电阻值增大,其阻值与温度特性曲线是一条指数曲线,非线性较大,在实际使用中要进行线性化处理,但比较复杂,一般只使用线性度较好的一段。如果测出热敏电阻的阻值,就可以间接的算出对应的温度值。MF52-3950型热敏电阻工作温度:-40℃~100℃;时间常数<=3.2S;耗散系数>=0.7 mW/℃;B常数:3950k。中药加速仪的工作温度为40℃~60℃;温度误差范围-2℃~2℃,根据以上情况温度测量元件选用MF52-3950型NTC热敏电阻器。

2.2温度测量电路与原理

  用热敏电阻测温的硬件连接见图1。

  图1中T1为测量点;TP2(P1.1)为参考电阻R3充放电端;TP1(P1.0)为热敏电阻网络充放电端。

  将热敏电阻RT与R2固定电阻并联,当温度改变时,RT阻值改变。

  (1)使At89C2051单片机P1.0(TP1)输出高电平(H)、P1.1(TP0)输出低电平(L),此时电阻R1、R2、RT与电容C1构成RC电路并充电。

  (2)当测试点T1的电压达到三极管的导通电压时,三极管导通,测试点T2变为低,当89C2051单片机检测到测试点T2变为低电平时记录充电时间t1。

 

图1 热敏电阻测温

  (3)使At89C2051单片机P1.0(TP1) 输出低电平(L)、P1.1(TP0)输出低电平(L), 让电容C1放电。

 

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关键字:单片机  温度测量与控制  热敏电阻  可控硅

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2009/0918/article_782.html
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