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基于Proteus仿真的高精度温度控制器设计.pdf
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2024-05-09
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利用 PT100 铂电阻作为传感器搭建电桥电路,提取温度变化信号。 温度信号经放大后送入 16 位 A/ D 转换器 LTC1864 进行采样,变成数字温度值。 选用 Atmega16 微处理器作为检测控制核心,将数字温度值再次滤 波和线性化处理,实现高精度温度测量与控制。 整个设计过程借助 Proteus 实时仿真调试,逼真地再现了设计思 想,大大缩短了设计调试周期。 随着微电子技术的发展,电气设备的测量控制 也变得更加精细,在设计实现控制方式上,有更加 灵活多样的选择达到精确控制目的。 利用微电子 技术设计的测量仪器仪表,能够实现很高的准确度 测量。 文中介绍的就是以 PT100 铂电阻作为传感 器,用 LTC1864 作为 A/ D 转换器, [1] 以 Atmega16 微处理器为检测控制核心, [2-3] 设计实现高精度温 度测量控制。 整个设计过程利用 Proteus 实时仿真 调试, [4]逼真地再现了设计思想,大大缩短了设计 调试周期。 1 系统整体方案 设计研究对象是温度的精确测量和控制,这需 要在运行时检测到温度变化,把温度变化转化为电 信号大小,提取弱小的电信号经
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收稿日期
第
卷 第
期
北 京 印 刷 学 院 学 报
年
月
基于 Proteus 仿真的高精度温度控制器设计
张明长
北京印刷学院
基础教育学院北京
摘 要:利用 铂电阻作为传感器搭建电桥电路,提取温度变化信号。 温度信号经放大后送入 位
转换器 进行采样,变成数字温度值。 选用 微处理器作为检测控制核心,将数字温度值再次滤
波和线性化处理,实现高精度温度测量与控制。 整个设计过程借助 实时仿真调试,逼真地再现了设计思
想,大大缩短了设计调试周期。
关键词: 铂电阻; 微处理器;测量控制; 仿真
中图分类号:
文献标识码:
文章编号:
()
随着微电子技术的发展电气设备的测量控制
也变得更加精细在设计实现控制方式上有更加
灵活多样的选择达到精确控制目的 利用微电子
技术设计的测量仪器仪表能够实现很高的准确度
测量 文中介绍的就是以 铂电阻作为传感
器用 作为 转换器
以
微处理器为检测控制核心
设计实现高精度温
度测量控制 整个设计过程利用 实时仿真
调试
逼真地再现了设计思想大大缩短了设计
调试周期
1 系统整体方案
设计研究对象是温度的精确测量和控制这需
要在运行时检测到温度变化把温度变化转化为电
信号大小提取弱小的电信号经过放大变成与温
度大 小 相 对 应 的 电 压 信 号 将 该 电 压 信 号 送 入
转换器获得数字信号送入微处理器进行再
次加工处理变成理想的测量值在显示屏上显示
同时将测量值和设定控制温度参数比较获得控
制信号实现温度的精确控制 系统设计硬件框图
如图 所示
2 硬件电路
2. 1 传感器温度测量信号提取及放大
高精度温度控制器选用 铂电阻作为温
度传感器将该传感器搭建成电桥电路提取温度变
化信号 电桥电路用恒流源供电温度变化引起铂
图 1 温度控制器硬件系统框图
电阻阻值变化桥路检测到因电阻变化而引起的电
压变化值将该变化的电压值经过运算器放大变
换成与温度相对应的电压值送入数据采集芯片
得到相应的数字温度值 传感器信号采集电路如
图 所示 需要说明的是每一步设计都是用
仿真在适当位置加入电压探针探测实际电
路与设计计算参数的吻合度
图 2 传感器信号采集电路图
铂电阻选用三线制接线三线制会大大
减小导线电阻带来的附加误差 三根导线截面积
和长度均相同铂电阻作为电桥的一个桥臂将一
根导线接到电桥的电流源端其余两根导线分别接
DOI:10.19461/j.cnki.1004-8626.2023.06.005
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小小菜鸡叶不凡
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