系统结构如图1所示。实现方案的技术线路为:用按钮输入标准温度值,用LED实时显示环境空气温度,用驱动电路控制压缩机完成加热和制冷调节,用ISIS软件对设计进行仿真,用汇编语言完成软件编程。 通过分析控制器和执行器的关系,选用位置式PID控制作为控制系统的控制策略。2.2方案选择2.2.1温度传感部分的选择要求温度和与温度有关的参数量进行检测,应考虑用热电阻传感器。按照热电阻的性质可以分为半导体热电阻和金属热电阻两大类,目前通常成为热敏电阻,后者称为热电阻。 方案1:采用热敏电阻,这种电阻是利用对温度敏感度半导体材料制成,其阻值随温度变化有明显的改变。负温度系统热敏电阻器通常是由锰、钴的氧化物烧制而成,其特点是,在工作温度范围内电阻值随温度的升高而降低。可满足40℃~90℃测量范围,但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差,不适于检测小于1℃的信号:而且线性度很差,不能直接用于A/D转换,应用硬件或软件对其线性化补偿。 方案2:采用温度传感器铂电阻Pt1000.铂电阻的物理化学性能在温度和氧化性介质中很稳定,它能用作工业测温元件,且此元件线性较好。在0℃~100℃时,最大非线性偏差小于0.5℃。铂热电阻与温度的关系是,Rt=R0(1+At+Bt*t);其中Rt是温度为t摄氏度时的电阻;R0是温度为0℃时的电阻;t为任意温度,A、B为温度系数。但成本不贵,不适用做普通设计。 方案3:采用集成温度传感器,如常用的AD590和LM35。AD590这种器件以电流作为输出量指示温度,其典型的电流温度灵敏度为1uA/K.它是二端器件,是用非常方便,作为一种高阻电流源,它不需要严格考虑传输线的电压信号损失和噪声干扰问题,因为特别适用作为远距离测试或控制。另外,AD590也特别适用于多温度测量系统,而不必考虑开关或CMOS多路转换开关引起的附加电阻造成的误差。由于采用一种独特的电路简单,便于设计。
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