發(fā)布時間：2018-01-15 22:24

  本文關鍵詞：高精度溫鹽檢定恒溫槽控制系統的設計與研究　出處：《天津大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 恒溫槽 溫度測量 半導體制冷 變速積分PID 波動性 均勻性

【摘要】：海洋儀器是人們感知海洋特征物理量的重要工具,為海洋科學研究提供了基本依據。海洋儀器的正常使用離不開計量校準工作。海水溫鹽檢定恒溫槽是海洋儀器溫度校準裝置的重要組成部分。本文的主要研究內容為溫鹽檢定恒溫槽的控制系統設計,包括控制系統工作原理、硬件電路設計、控制算法選擇、軟件設計編制以及系統性能測試。在溫度測量方面,使用了實驗室精密測溫線路(四線制接法)接入NTC熱敏電阻和精密電阻的方法,結合高性能的模數轉化與處理器計算,實現了對微小溫度變化量的測量,其中測溫靈敏度可達0.0001℃,測溫精度可達±0.01℃�？刂葡到y實現了多點定時控溫功能,為操作人員提供了極大的便利。恒溫槽的溫度控制可分為快速控制和微調控制兩個階段,其中微調控制使用了單相交流可控硅和半導體制冷片作為分立的熱量調節(jié)機構,使得控制作用更加快速靈活且精確。在控制算法上,采用了變速積分PID調節(jié)方式,相比普通PID調節(jié)獲得了更好的動態(tài)響應特性。PID參數的整定過程中使用了基于飽和繼電反饋的PID參數自整定方法,提高了對臨界信息的辨識精度。依照JJF1030-2010《恒溫槽技術性能測試規(guī)范》測試了恒溫槽溫場的波動性與均勻性,結果表明兩者均滿足設計要求。系統設計中將溫度的測量與控制集成在一起,并在硬件平臺上移植了嵌入式實時操作系統,使其具備了一定的多任務管理功能,另外預留了以太網接口,這些都符合工業(yè)測控設備集成化、智能化、網絡化的發(fā)展趨勢。此外,系統使用觸摸屏作為人機界面裝置,相對傳統上使用的LCD液晶屏和機身自帶操作按鍵,更加可視化、標準化、易于操作。
[Abstract]:Marine equipment is an important tool for people to perceive marine features of physical quantity, provides the basis for marine scientific research. The normal use of marine instruments cannot do without calibration. CTW verification thermostat is an important component of the marine instrument temperature calibration device. The main contents of this paper for the design of control system of temperature and salt temperature test the slot, including the working principle of control system, hardware circuit design, control algorithm selection, design of software and system performance test. In the temperature measurement, using the laboratory precision temperature measurement circuit (four wire) method for accessing NTC thermistor and precision resistors, combined with analog-to-digital conversion and processor of high performance computing, implementation the measurement of small temperature variation, the measurement sensitivity can reach 0.0001 degrees, temperature measurement accuracy of up to + 0.01 degrees. The control system realizes the multi point temperature control. To provide a great convenience to the operator. The temperature control of the thermostat can be divided into fast control and fine control in two stages, the fine tuning control using single-phase AC thyristor and the semiconductor refrigeration piece adjusting mechanism as a discrete heat, make the control more flexible and fast accurate. In the control algorithm, the the variable integral PID control mode, compared with the ordinary PID regulation won the tuning process better dynamic response characteristics of.PID parameters used in the parameters of PID saturation based on relay feedback self-tuning method, improve the precision of identification of critical information. In accordance with the technical performance of thermostat JJF1030-2010< test specification test > volatility thermostat temperature the results show that the uniformity of both meet the design requirements. The system design of the temperature measurement and control are integrated together, and transplant the embedded in the hardware platform. The real-time operating system, which has a multi task management function, also reserved the Ethernet interface, which is in line with the industrial control equipment integrated, intelligent, networked development trend. In addition, the system uses touch screen as man-machine interface device, compared with the traditional use of LCD LCD screen and the body comes with buttons more visual, standardized, easy to operate.

【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P716;TP273

【參考文獻】

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本文編號：1430343