恒温槽控制系统的设计与实现
恒温槽原理
恒温槽原理恒温槽是一种高精度温控仪器，它主要是用于科研、实验、生产等领域的高精度温度控制。
恒温槽能够稳定地维护一个设定温度，使样品在其内部得到恒定的温度环境。
恒温槽的工作原理可以分为两个方面：加热和控温。
下面将对其原理进行详细介绍。
一、恒温槽的加热原理恒温槽的加热系统由电加热器和热传感器组成。
电加热器主要是将电能转换成热能，让恒温槽内的温度升高。
电加热器通常采用管状加热器，它可以将热均匀地传递到恒温槽的各个部位，保证恒温槽内温度的均匀性。
电加热器还需要由恒温槽内部的温度传感器控制温度，以达到稳定温度的目的。
恒温槽内的温度传感器一般采用热电阻或热偶的形式。
热电阻是一种温度敏感元件，它的电阻值会随着温度的变化而变化。
而热偶则是由两种不同金属材料组成，当两种金属材料的接触温度发生变化时，它们之间的电动势也会发生变化。
通过这两种温度传感器的测量，恒温槽可以精确地感知恒温槽内部的温度，并将其反馈至控制系统。
二、恒温槽的控温原理恒温槽的控温系统主要由PID控制器组成。
PID控制器是一种自动控制的系统模块，它可以通过调整控制信号的大小和方向来实现对系统的精确控制。
PID控制器的原理是基于反馈控制的，即通过对系统输出与期望输出的误差进行反馈调整，以使得系统输出的误差逐渐减小，最终达到期望值。
在恒温槽中，PID控制器通过将恒温槽内部的温度数据与设定温度进行比较，计算出温度误差，并将误差反馈至电加热器上，调整其加热功率，从而使恒温槽内部的温度达到设定值并保持稳定。
PID控制器中三个参数 P、I、D，代表比例、积分、微分控制的作用，分别表示反馈信号与设定值的比例、时间累积以及温度变化率，通过调节这三个参数，可以实现不同的控制效果。
总结：恒温槽是一种高精度的温控仪器，它的工作原理主要包含电加热和控温两个方面。
电加热器通过将电能转化为热能，使恒温槽内部的温度升高。
温度传感器可以感知恒温槽内部的实际温度，并将其反馈至控制系统。
恒温槽的恒温原理是什么
恒温槽的恒温原理是什么
恒温槽是一种用于实验室和工业生产中的恒温设备，它能够保
持特定温度稳定不变，以满足实验和生产过程中对温度精度和稳定
性的要求。
那么，恒温槽的恒温原理究竟是什么呢？
恒温槽的恒温原理主要是通过温度控制系统来实现的。
通常情
况下，恒温槽内部设有加热元件和冷却元件，通过这些元件的工作，可以实现对恒温槽内部温度的精确控制。
在恒温槽的工作过程中，
当温度传感器检测到温度偏离设定值时，控制系统会根据实际情况
调节加热或冷却元件的工作状态，以使恒温槽内部的温度保持在设
定值附近。
具体来说，当恒温槽内部温度低于设定值时，控制系统会启动
加热元件，通过加热来提高恒温槽内部的温度；反之，当恒温槽内
部温度高于设定值时，控制系统会启动冷却元件，通过冷却来降低
恒温槽内部的温度。
通过这样的反馈调节过程，恒温槽能够实现对
温度的精确控制，从而保持恒温槽内部的温度稳定不变。
除了加热和冷却元件的控制外，恒温槽的恒温原理还涉及到温
度传感器的准确性和控制系统的稳定性。
温度传感器的准确性直接
影响着恒温槽对温度的控制精度，而控制系统的稳定性则决定了恒
温槽对温度的长期稳定性。
因此，在恒温槽的设计和制造过程中，
需要对温度传感器和控制系统进行精心的选择和调试，以确保恒温
槽能够稳定可靠地工作。
总的来说，恒温槽的恒温原理是通过温度控制系统对加热和冷
却元件进行精确调节，以实现对恒温槽内部温度的精确控制。
通过
这样的恒温原理，恒温槽能够在实验室和生产现场中发挥重要作用，满足对温度精度和稳定性的要求。
一种高精度恒温槽温度控制系统
一种高精度恒温槽温度控制系统作者：刘俊伟来源：《电脑知识与技术》2012年第22期摘要：在恒温槽进行热物性测试中，需要高精度的温度控制。
针对上述问题，给出了一种一维模糊控制+增量式PID控制策略恒温槽温度控制方法。
通过实测温度与设定温度偏差选择增量式PID控制或模糊控制，完成温度高精确控制。
以C8051F060单片机为主控制器，设计了一种恒温槽温度控制系统。
该控制系统具有在线温度控制、温度历史数据存储以及与PC机实时数据通讯等功能。
实际测试结果表明，该系统温度响应时间短、温度波动度小，满足实际使用要求。
关键词：高精度恒温槽；模糊控制；增量式PID；C8051F060；温度中图分类号：TP183文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)22-5482-03A High-precision Thermostat Bath Temperature Control SystemLIU Jun-wei(Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003, China)Abstract: It requires high precise to control temperature during the thermostat bath thermo physical properties measurement. Aimed to above problem, a control method based on one-dimensional fuzzy and increment PID control is given. This control method chooses fuzzy control or increment PID control by deviation value between the measured temperature and the setting temperature so as to finish high-precision temperature control. The designed control system uses the C8051F060 as main controller, and has on-line temperature control、historical temperature data storage、real-time data communication with the PC etc. The results of practice test show that the system temperature response is fast, temperature degree of fluctuation is small, a practical need for use can be satisfied fully.Key words: high precision thermostat bath; fuzzy control; increment PID; C8051F060; temperature在流体热物性测试中，流体热物性与测试环境温度有着密切的关系[1]。
毕业设计恒温恒湿控制系统的设计与实现
本科毕业设计（自然科学）题目：恒温恒湿控制系统的设计与实现（偏硬）资料目录1. 学术声明………………………………………………………………～页2. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）…………………………～页3. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）任务书………………～页4. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）开题报告……………～页5. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）中期检查表…………～页6. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）答辩记录表…………～页7. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）成绩评定汇总表……～页8 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）工作总结……………～页9 其他反映研究成果的资料（如公开发表的论文复印件、效益证明等）……………………………………………………………～页摘要本文利用AT89C52单片机设计一个温室的温湿度控制系统，对给定的温湿度进行控制并实时显示，其中温湿度信号各有四路，系统采用一定的算法对信号处理以确定采取某种控制手段。
系统硬件主要由电源电路、温度采集电路、湿度采集电路、键盘、显示电路、输出控制电路及其他辅助电路组成。
使用温度传感变送器获得温度的感应电压，经处理后送给单片机。
单片机将给定的温度与测量温度的相比较，得出偏差量，然后根据模糊控制算法得出控制量。
执行器由开关频率较高的固态继电器开关担任，采用PWM 控制方法，改变同一个周期中电子开关的闭合时间。
从而调节高温电磁阀开关的导通时间，达到蒸汽控制目的。
通过键盘输入控制信息，并能将控制箱内的实时信息通过LED 显示出来，实现人机对话。
关键词：单片机；信号采集；温湿度控制；LED显示；AbstractThis text uses the type AT89C52 one-chip computer to control the temperature and humidity, real-time control temperature and constant temperature permanent wet case control system of the humidity. " the constant temperature, permanent wet control cabinet" are gathered the temperature , humidity which test the case by No. two sensor , give to 8051 microprocessor dealing with by, lowering the temperature , humidification , dehumidifying , alarm ,etc. continue the electric device respectively. According to need , is it control information is and can real-time information of control cabinet through LED show come out to input through keyboard, realize man-machine dialogue.Keywords:one-chip computer；signal gathering；temperature and humidity control；LED monitor目录摘要 (I)Abstract (I)1 绪论 (1)1.1 论文研究背景与意义 (1)1.2 主要研究内容 (1)2 系统总体设计 (2)2.1方案设计 (2)2.2控制系统测控设定 (2)2.3控制系统组成 (2)3.硬件设计 (3)3.1单片机的选择 (3)3.2 AT89C52系列单片机介绍 (4)3.2.1 AT89C52基本特征 (4)3.2.2 AT89C52单片机内部组成结构 (5)3.2.3 AT89C52的引脚功能 (5)3.2.4 AT89C52的储存器 (8)3.3传感器的选型及其性能特征 (12)3.3.1温度传感器DS18B20 (12)3.3.2 湿度传感器HIH3610 (13)3.4单片机外围电路设计 (15)3.4.1 单片机最小电路 (15)3.4.2温度传感器电路 (17)3.4.3湿度传感器电路 (17)3.4.4 A/D转换电路 ................................................................. 错误！未定义书签。
恒温槽控制系统的设计与实现毕业设计 精品
本科毕业设计（自然科学）题 目：恒温槽控制系统的设计与实现（偏硬）Hebei Normal University of Science & Technology 专业：电气工程及其自动化学号：9310080213毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：资料目录1. 学术声明………………………………………………………………～页2. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）…………………………～页3. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）任务书………………～页4. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）开题报告……………～页5. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）中期检查表…………～页6. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）答辩记录表…………～页7. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）成绩评定汇总表……～页8 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）工作总结……………～页9 其他反映研究成果的资料（如公开发表的论文复印件、效益证明等）……………………………………………………………～页河北科技师范学院本科毕业设计恒温槽控制系统的设计与实现（偏硬）院（系、部）名称：河北科技师范学院专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：陈龙学生学号： 9310080213 指导教师：刘士光2012年 5 月 21 日河北科技师范学院教务处制学术声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
低温恒温槽工作原理
低温恒温槽工作原理
低温恒温槽是一种用于实验室和工业领域的设备，用于提供低温或恒温环境。
它的工作原理是利用制冷系统和加热系统来维持设定的温度。
低温恒温槽的制冷系统通常采用压缩机循环制冷原理。
通过循环流体（通常是制冷剂）的蒸发和冷凝过程，将热量从槽体中移出，以降低槽体温度。
制冷系统中的压缩机将低温制冷剂蒸汽压缩成高温高压气体，然后通过冷凝器散发热量，使制冷剂冷凝成液体，随后通过膨胀阀降压，形成低温低压制冷剂蒸汽。
这样的循环过程不断重复，从而保持低温槽体内的温度稳定。
另一方面，低温恒温槽也有加热系统，用于实现恒温模式。
加热系统通常采用电加热方法，通过电阻丝或加热管将电能转化为热能。
当低温槽需要升温时，加热系统启动，加热元件产生热量，将热量传递给槽体，使其升温。
当低温槽的温度接近设定值时，加热系统会自动减少功率或停止加热，以避免过热。
通过同时控制制冷系统和加热系统，低温恒温槽可以在一定的温度范围内提供精确的温度控制。
通过控制温度传感器和反馈回路，槽体内的温度可以稳定在设定值附近，以满足实验或工业过程的需求。
总的来说，低温恒温槽利用制冷系统和加热系统结合，通过循环制冷剂的蒸发和冷凝，以及电加热的方式，实现对槽体温度的控制和维持。
这种工作原理使得低温恒温槽成为许多实验和工业应用中不可或缺的设备。
恒温槽的实验原理是什么
恒温槽的实验原理是什么恒温槽，也称为温度控制槽或恒温浴，是一种用于在实验室和工业领域中保持恒定温度的装置。
它能够控制槽内液体的温度，并使其保持在所设定的目标温度范围内。
恒温槽应用广泛，常用于生物、医学、化学、物理和环境等领域的实验和研究中。
恒温槽的实验原理基于热传导和热平衡的基本原理。
它主要包括以下几个方面的原理：1.温度传感器与控制系统原理：恒温槽通常使用温度传感器，例如热电偶或温度传感器，来测量槽内液体的温度。
传感器将温度信号传递给控制系统，控制系统通过比较实际温度和设定温度的差异来控制加热或冷却系统，以维持目标温度。
2.加热系统原理：恒温槽通常使用加热元件，如加热棒或电热丝，来提高槽内液体的温度。
加热元件将加热能量传递给槽内液体，以增加其温度。
控制系统通过调整加热元件的功率和工作时间来控制液体的加热速率，以使其温度稳定在设定温度。
3.冷却系统原理：有些恒温槽还配备了冷却系统，如冷凝器或制冷装置。
冷却系统能够通过降低槽内液体的温度来维持恒温槽内的目标温度。
控制系统通过调整冷却系统的功率和工作时间来控制液体的冷却速率，以使其温度稳定在设定温度。
4.隔热和温度传导原理：恒温槽通常由隔热材料构成，例如双层玻璃或泡沫塑料，以减少热量的损失或外部环境对槽内温度的干扰。
此外，恒温槽通常通过液体的对流和传导来实现温度的均匀分布。
液体内部的对流可以通过搅拌装置或泵来加强，以保证整个液体的温度一致性。
恒温槽的实验原理可以用下述步骤来总结：1.设置目标温度并输入到控制系统。
2.温度传感器测量槽内液体的实际温度。
3.控制系统比较实际温度和目标温度的差异，并计算出温度的调整量。
4.根据温度调整量，控制系统通过调整加热系统或冷却系统来增加或减少槽内液体的温度。
5.重复步骤2-4，直到实际温度和目标温度之间的差异较小，并保持在可接受的范围内。
总的来说，恒温槽的实验原理是通过控制系统对加热和冷却系统的调节，以及隔热和温度传导的原理来维持槽内液体的温度稳定在设定的目标温度范围内。
恒温控制系统设计与实现
恒温控制系统设计与实现恒温控制系统是一种自动调节温度的机械设备，不仅在实验室研究中有广泛的应用，也在医疗、环保、食品加工等实际生产中起到重要的作用。
本文将从设计、制作、实现等方面介绍恒温控制系统。
一、设计设计恒温控制系统需要考虑以下因素：温度范围、精度要求、稳定性、驱动方式、控制方式等。
为了满足不同的需求，设计过程需要进行正确的参数选择。
首先，选择温度范围。
根据不同的应用场景，如实验室、医疗、食品等，温度范围会有所不同。
对于实验室来说，温度范围一般在0~100℃之间，而对于食品加工行业，温度范围则可能需要达到200℃以上。
其次，精度要求。
恒温控制系统需要达到的温度精度在不同场景下也会有所不同。
比如，在实验室中，温度精度要求至少在0.1℃以内，而在一些生产场景中，温度精度要求则可以更低。
稳定性也是设计考虑的因素之一。
恒温控制系统需要在设定温度时，快速将控制器的输出信号调整到合适的电平，使恒温器能够实现控制。
而为了实现缓慢而稳定的温度变化，系统需要具备一定的稳定性和抗干扰能力。
驱动方式也需要设计考虑。
恒温控制系统在实现温度控制时需要使用功率放大器来驱动加热和制冷器件。
而不同的系统会使用不同种类的功率放大器来驱动，如MOSFET放大器、晶体管放大器、三极管放大器等。
最后是控制方式。
恒温控制系统可以使用开环和闭环两种控制方式，开环控制的精度相对较低，适合一些简单的控制场景，而闭环控制可以根据系统的反馈信号进行反馈修正，从而获得更高的控制精度。
二、制作在设计完成后，需要将系统制作出来。
首先需要进行电路设计，如功率放大器的设计、AD转换电路的设计等。
由于不同场景下的电路设计可能存在差异，因此需要按照具体需求进行设计。
在电路设计完成后，需要进行电路的焊接和测试工作。
由于恒温控制系统设计使用的器件较多，因此需要仔细检查电路中所有器件的接线，并进行细致的调试工作。
完成电路的制作后，需要选择合适的外壳封装电路。
封装电路材料可以使用金属或者塑料材料，保证电路的安全可靠。
恒温槽的实验报告
恒温槽的实验报告恒温槽是一种用于控制和维持恒定温度的实验仪器，广泛应用于科研、生产和教学等领域。
本实验旨在通过恒温槽的使用，探究其在温度控制方面的性能和应用。
我们需要了解恒温槽的基本原理和构造。
恒温槽由外壳、加热系统、冷却系统、温度控制系统和测温系统等组成。
其中，加热系统和冷却系统通过相应的控制器实现温度的升降，温度控制系统通过传感器测量温度并与设定温度进行比较，从而控制加热或冷却系统的工作。
恒温槽的外壳通常由不锈钢制成，具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性能，能够有效保护内部元件。
在实验中，我们首先需要设置恒温槽的工作温度。
通过控制器，我们可以设定所需的温度，并确保恒温槽能够稳定在设定温度附近工作。
为了验证恒温槽的温度控制性能，我们可以将温度传感器放入槽内，实时监测槽内温度的变化，并记录下来。
根据实验要求，我们可以通过调整恒温槽的工作参数，如加热功率、冷却功率等，来控制槽内温度的升降速度和稳定度。
恒温槽在实际应用中有着广泛的用途。
首先，它可以用于科学研究领域，如化学反应、材料性能测试等实验中。
通过控制恒温槽的温度，可以模拟和控制实验环境，确保实验结果的准确性和可重复性。
此外，在生产过程中，恒温槽也扮演着重要的角色。
例如，在制药行业中，恒温槽可以用于药物合成、储存和检测等环节，确保药物的质量和稳定性。
在食品加工领域，恒温槽可以用于巧克力、蛋糕等食品的制作，保证产品的口感和质量。
恒温槽还可以用于教学实验中。
通过实际操作恒温槽，学生可以更好地理解温度控制的原理和方法，并学会合理调节温度以满足实验要求。
这对于培养学生的实践能力和科学精神具有重要意义。
总结起来，恒温槽是一种广泛应用于科研、生产和教学等领域的实验仪器。
通过实验可以验证恒温槽的温度控制性能，并探究其在科研和生产中的应用。
恒温槽的使用不仅可以保证实验效果的准确性和可重复性，还能够提高生产过程中的质量和效率。
通过实践操作恒温槽，学生可以更好地理解温度控制的原理和方法，并培养实践能力和科学精神。
低温恒温槽工作原理
低温恒温槽工作原理
低温恒温槽是一种用于控制温度的设备，其工作原理如下：
1. 温度控制系统：低温恒温槽内部配有一个温度传感器，用于实时监测槽内的温度。
根据设定的目标温度，控制系统会通过控制电路调节加热和制冷元件的工作，以维持槽内温度稳定在设定值范围内。
2. 加热系统：低温恒温槽内部设有一个加热元件，通常是电加热器或热交换器。
当槽内温度低于目标温度时，加热系统会启动，加热槽内的介质（通常是液体），提高温度。
3. 制冷系统：低温恒温槽内部还配有一个制冷元件，通常是压缩机和冷凝器。
当槽内温度高于目标温度时，制冷系统会启动，将槽内的热量通过制冷剂的循环流动，排出槽外，从而降低温度。
4. 温度保护系统：低温恒温槽还设有一系列保护措施，以防止温度过高或过低造成设备损坏或危险。
例如，当温度超过设定的安全范围时，温度保护系统会自动停止加热或制冷，以防止过热或过冷。
通过这些工作原理，低温恒温槽可以实现在一定的温度范围内恒定温度，并且可以根据实际需要进行调节和控制。
这种设备在实验室、工业生产等领域中广泛应用，用于对材料、生物样品等进行温度控制和实验研究。
OCXO恒温槽温度控制系统控制方法研究
图２
测温电路
图３
（ ４）
３６０ 元 ／ 年 邮局订阅号 ： ８２－９４６
《 Ｐ ＬＣ 技术应用 ２００ 例》
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控制系统
算出数字 ＰＩＤ 参数 Ｋｐ 、 Ｔｉ、 Ｔｄ 和 Ｔ。 （５） 控制效果的调节 按求得的参数值在温控系 统中运行 ， 并 观察控制 效果。如控制效果达不到控制要求 ， 可基于以下原则 ， 根据经验法对参数做适当调整。
参考电压不一致， 运放的温度漂移， 参考电压的纹波
３：
Ｒｔ 是热敏电阻 ， Ｒ０ 、 Ｒ１ 是参考电阻 ， Ｒ２ 是调节电 阻。其中热敏电阻具有负温度系数特性 ， 它的阻值 ＲＴ 随温度上升而下降 ， 其阻值随温度变化的函数如下 ：
R =R e
−
Á
式 （ ４ ） 中 ， Ｔ 为 绝 对 温 度 ， Ｔ０ 为 规 定 的 温 度 ， Ｒ０ 为 热 敏 电 阻 在 规 定 温 度 Ｔ０ 下 的 阻 值 ， Ｂ 为 材 料 系 数 ， 也 称为热敏指数。
１ 引言
单 层 ＯＣＸＯ 制 作 中 需 要 把 晶 体 与 振 荡 电 路 置 于 恒温槽中 ， 目的是在外界环境温度变化的情况 下使晶 体与振荡电路受影响到最小化， 所以， 恒温槽是恒温 晶 体 振 荡 器 （ ＯＣＸＯ） 的 重 要 组 成 部 分 ， 恒 温 槽 温 度 的 控制精度直接影响 ＯＣＸＯ 的温度特性 ， 根据控制方式 的不同， 可以分为模拟和数字控制系统两种， 一般情 况下， 不论采用那种控制方式， 基本的控制策略都是 模拟控制系统依靠控制电路设计简单、 目标 ＰＩＤ 控制。 温度调节方便 ， 但存在 Ｐ、 Ｉ、 Ｄ 参数不易一次确 定 ， 参 数整定需要一定的经验 ， 并反复多次试验确 定。随着 单片机的出现 ， 采用单片机控制的数字控制 系统得到 普遍应用， 数字控制系统是用程序来实现的， 因而控 制策略具有更大的灵活性 ， 恒温槽具有控温精度相 对 较高、 加热方式多等优点。由于 ＯＣＸＯ 多数是需要在 工业温度范围内工作 ， 环境温度 － ４０℃到 ＋８５℃内变化 ， 而放在恒温槽内的晶体与振荡电路 ， 实际上是处 于恒 温槽内的温度场内 ， 温度场务必会随环境温 度变化 ， 而我们测温一般只能采用单一的测温点 ， 控 温实际上 也是控制了测温点的温度， 因此， 要求能够根据外界 环境温度变化控制恒温槽内的温度场变化最小而选 区适当的控制策略。
恒温水槽的工作原理
恒温水槽的工作原理
恒温水槽是一种用于控制水温的设备。
其工作原理基于热力学中的温度控制原理。
恒温水槽由一个水槽和一个温控系统组成。
温控系统包括一个温度传感器和一个温度控制器。
当温度传感器检测到水槽中的温度与设定温度之间存在差异时，温度控制器会发出指令。
根据指令，加热或者制冷装置会自动启动，改变水槽中的温度。
具体工作过程如下：首先，温度传感器感知水槽中的实际温度，与设定的目标温度进行对比。
然后，温度控制器会根据差异发出执行指令，通过控制加热或制冷系统启停来调节水槽中的温度。
如果实际温度低于设定温度，控制器会启动加热装置，向水槽中供应热能，从而提升水温。
相反，如果实际温度高于设定温度，控制器会启动制冷装置，从水槽中移除热量，以降低水温。
整个过程是一个反馈控制循环，通过不断检测和调节，使水槽中的温度始终保持在设定的目标温度范围内，从而实现恒温控制的效果。
需要注意的是，在水槽的工作过程中，需要保证加热或制冷装置的准确性和稳定性，以及温度传感器的准确性和灵敏度，以确保恒温水槽的工作性能和稳定性。
恒温油槽智能控制系统的研究
恒 温 油槽 智能 控 制 系统 的研 究
马 春 生① 张 治 民②
（ 中北 大学机 械工 程 与 自动化 学院 ， ① 山西 太原 ０ ０ ５ ； ３ ０ １ ② 中北大 学材料 科 学与工程 学 院 ， 山西 太原 ０ ０ ５ ） ３ ０ １
变 换成 微小 电压 ， 放 大 器 Ｌ ２ 经 Ｍ１４放 大 后 ， 到 ０～ 得 ５
Ｖ输 出 电压 ， 模拟 输 出 电压 经 Ａ Ｄ转换 器 Ｔ Ｃ ５ ３ 该 ／ Ｌ ２４ 转 换成 数 字量 供微 机系 统进 行采 集 。
地
址
监
过控 制 系统达 到合 适 的 流 速 ， 以保 证 它 在 油槽 中温 度
摘 要 ： 用 ＡＴ ９ ５ 利 ８ Ｃ ２单 片机 设计 了等温 挤旋成 形装 备 中恒 温 油槽 的控 制电路 ， 绍 了系统 运 行 的工 作原 介
理 。通 过 系统软 件 的流 程设 计 ， 实现 了模 糊 一 Ｉ 的混 合控 制技 术 的应 用 ， ＰＤ 完成 了系 统 的高 精 度恒
调功 器 件上 的电压控 制量 。
Ｎ ＹＮ １ 一 Ｔ
温升 至允许范 围后 ， 断 Ｐ ， 留 Ｐ ， 止 声光 报 警 ， 切 保 停
系统继续 工 作。
由于油槽 要求 使用温 度范 围宽 （ ０—３０ｏ ， 制 ５ Ｃ）控
精 度 （ ． Ｃ） Ａ Ｄ电路 必 须达 到很 高 的分 辨率 才 能 ０ １ｏ ， ／ 满 足要求 。我们 选用 Ｔ Ｃ ５ ３ 该芯 片具 有 １ Ｌ ２４ ， ２位转 换 精 度速 率 ， 行 输 出 接 口。Ａ Ｄ转 换 的量 化 误 差 为 并 ／ ２ ０℃／ ９ ＝ ． ６ ｃ ， 本 可 以满 足 控 制 精 度 的 要 ５ ４０ ６ ０ ０ Ｉ 基 ＝
恒温水槽的工作原理
恒温水槽的工作原理
恒温水槽的工作原理是通过控制加热和冷却装置，使水槽内的温度保持一定的恒定值。
具体原理如下：
1. 恒温水槽内装有加热器和冷却器，它们通过电热元件或压缩机等能源输入或输出热量。
加热器和冷却器可以根据需要进行自动或手动调节。
2. 恒温水槽内有一个温度传感器，它能够感测到水槽内的温度变化，并通过反馈信号将温度信息传回控制系统。
3. 控制系统接收温度传感器的反馈信号，并根据设定的温度值与实际温度值之间的差异，控制加热器和冷却器的工作。
4. 当水槽内温度低于设定温度时，控制系统将启动加热器加热水槽内的水，以增加水的温度。
当温度达到设定值时，控制系统将停止加热器的工作。
5. 当水槽内温度高于设定温度时，控制系统将启动冷却器从水槽中取出热量，以降低水的温度。
一旦温度降低到设定值，控制系统将停止冷却器的工作。
通过上述步骤，恒温水槽能够保持水温在一定的范围内，满足实验或工业生产过程中对恒定温度的要求。
恒温槽实验
3.
4. 5.
T
控温性能良好的恒温装置的灵敏度曲线应有（a）的形式；(b)表示 恒温装置的灵敏度稍差需要更换较灵敏的温度控制器；（c）则表 示加热器的功率太大，需换用较小功率的加热器；而（d）则表示 加热器功率太小，或浴槽散热太快。
三、仪器装置
水银接点温度计(又称水银电导表）
继电器的基本测量原理
实际温度小于所控温度时，控制电路处于断开状态，电磁铁无磁性不能吸上衔铁，加热电路为接通状态； 当加热器开始加热，温度上升，水银线慢慢上升与金属丝接通，控制电路接通，电磁铁有了磁性，吸上衔铁， 加热电路断开。 温度又下降，水银线与金属丝又断开，控制电路又断开，如此周而复始，达到恒温目的。
恒温槽灵敏度
恒温槽灵敏度的测定是在指定温度下，观 察温度的波动情况。用较灵敏的温度计， 如贝克曼温度计，记录温度随时间的变化， 最高温度为tmax，最低温度为tmin,恒温槽的 灵敏度te为
te
t max t min
2
恒温槽灵敏度
T (a) t T
(b) t
T
(c) t (d ) t
为使恒温槽温度恒定，接触温度计调至某一位置时，应将调节帽上的固定螺钉拧紧，以免
使之因振动而发生偏移。
当恒温槽的温度和所要求的温度相差较大时，可以适当加大加热功率，但当温度接近指定 温度时，应将加热功率降到合适的功率。
五、数据记录和处理
实验日期：
测温元件位置 温 度 波 动 值 /℃ tmax tmin Tmax Tmin
实验步骤
（4）测定在100W灯泡加热器下恒温槽的温度波动 曲线，每隔30s读数一次，连续记录20min或更 长时间。 （5）同法测定在1000W电炉丝加热器下恒温槽的温 度波动曲线，每隔30s读数一次，连续记20min 或更长时间。 （6）实验完毕后，断开电源，拆掉线路，松开磁铁 上的小螺丝，清理实验台。
基于石英晶体传感器的恒温槽温控系统的设计
ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｆ ｌ Ｉ ｒ ｅ ｔ ａ ｉｌ ｈ ｅ ｎ ｅ ｅａｕ ｅ ｉ ｄ． ｎ ｏ ｄ ｒ ｏ ｓ ｔｓｙ ｔ ｅ ｄ ｍａ ｄ， ｔｅ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｏ ｔ ｌ ｓ ａ ｔｍ ｆ ｔ ｅ ｈｅ ｍｏ ｔｔ ｓ ｅ ｈ ｅ ｅａｕ ｅ ｃ ｎｒ ｙ ｙｅ ｏ ｔ ｒ ｓ ｗａ ｏ ｈ ａ
朱小菲 ，李 欣
（ 哈尔滨理工 大学计算 中心 ，哈尔滨 １０８ ） ５０ ０
摘
要 ：用 于 高精 密 温度 特 性 测 试 的 恒 温槽 ，需要 具 有 稳 定 、 均 匀 的 温度 场 ，采 用石 英 晶体 温
度 传 感 器 （ Ｔ Ｓ ，ＰＣ６ ８６ 处理 器和模糊 ＰＤ控 制算 法 ，对 温控 系统进 行 了设计 。给 出了石 Ｑ Ｃ ） Ｉ１Ｆ７ 微 Ｉ 英 晶体 温度传 感 器测 温 电路 、Ｐ ＷＭ 控 制输 出电路 设 计 和 利 用 Ｍａａ ｔ ｂ模 糊 逻辑 工 具 箱进 行 模 糊控 ｌ 制器设 计的过 程 。仿真 和 实验 结 果表 明 ，此 温控 系统 在 较 大 的 温度 范 围 内具 有 响 应 快 、精 确度
ｈ ｅ ｉ ｎ ｒｃ ｓ ｆ Ｆ ｚｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｕｓｎ ｆ Ｍａｌ ｚ ｙ ｃ ｎｒ ｔｏ ｂ ｘ ｗｅｅ ｎ ｒｄ ｃ ｄ． Ｔ Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｉ ｇ ｐ ｂ Ｆｕ ｚ ｏ ｔ ｌ ｏ ｌ ｏ ｒ ｉｔｏ ｕ ｅ ｎ ｅ ａ ｏ ｈｅ
恒温槽实验
一、实验目的•了解恒温槽的构造及恒温原理，初步掌握其装配和调试的基本技术•绘制恒温槽的灵敏度曲线（温度－时间曲线），学会分析恒温槽的性能•了解继电器的原理，掌握接触温度计的原理及使用方法二、基本原理物质的物理化学性质，如粘度、密度、蒸气压、表面张力、折光率等都随温度而改变，要测定这些性质必须在恒温条件下进行。
一些物理化学常数如平衡常数、化学反应速率常数等也与温度有关，这些常数的测定也需恒温，因此，掌握恒温技术非常必要。
恒温控制可分为两类，一类是利用物质的相变点温度来获得恒温，但温度的选择受到很大限制;另外一类是利用电子调节系统进行温度控制，此方法控温范围宽、可以任意调节设定温度。
恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置，根据温度控制范围，可用以下液体介质:-60度～30度用乙醇或乙醇水溶液;0度～90度用水;80度～160度用甘油或甘油水溶液;70度～300度用液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。
恒温槽通常由下列构件组成(具体装置示意图见图8.1)：图8.1 恒温槽装置电路示意图1. 槽体：2. 加热器：通常采用电加热器间歇加热来实现恒温控制。
对电加热器的要求是热容量小、导热性好，功率适当。
选择加热器的功率最好能使加热和停止的时间约各占一半。
3. 温度调节器（水银接点温度计）：当恒温槽的温度到达指定值时发出信号，系统停止加热；低于指定温度时则发出信号，命令系统继续工作。
目前普遍使用的温度调节器是接点温度计（图8.2）。
接点温度计是一支可以导电的特殊温度计，又称为接触温度计。
它有两个电极，一个是可调电极金属丝4，由上部伸入毛细管内。
顶端有一磁铁，可以旋转螺旋丝杆，用以调节金属丝的高低位置，从而调节设定温度。
另一个电极是固定与底部的水银球相连的接触丝5， 4、5连出的两根导线接到继电器上。
当温度升高时，毛细管中水银柱上升与7接触，两电极导通，温度控制器接通，使继电器线圈中电流断开，加热器停止加热；当温度降低时，水银柱与金属丝断开，继电器线圈通过电流，使加热器线路接通，温度又回升。
外文文献翻译(恒温槽和控制系统的设计)
杭州电子科技大学毕业设计（论文)外文文献翻译恒温水箱设计与研究毕业设计(论文)题目恒温箱和控制系统的设计翻译题目理学院学院应用物理专业王瓅姓名10073２１1班级10０７21１2学号黄华指导教师恒温箱和控制系统的设计摘要:基于恒温成型压制和转动工艺,而设计出的高精度的构型设备。
此外,有恒温箱有热传导计算,热传导值的分析的辅助装备。
同时采用单片机数字逻辑运算，实现了系统的高精确度自动控制。
该结果呈现出的这一设想是合理的,该设备的设计是切实可行的并具有推广价值的。
1、引言随着科技发展,许多制造精密的产品，都需要一个特定的工作环境。
例如工程研发镁合金汽车轮毂旋转等温挤压成型的设备,它需要在约25０摄氏度的液体培养基中处理。
通过密封液体恒温箱，使轮毂在适宜的温度成形.这种成型技术可以加大轮毂区域的变形度,且能在较小程度温度波动中变形。
其变形区会增加,变形路径会更加合理；温度波动小，减少了内部金属因为不同的组织而表现不均造成的变形差异,显着提高了产品的可塑性,降低了成型后的残余应力,提高了产品的质量和精度.这一技术的发展为产业提供了一种恒定的壁垒。
为此目的而设计的温控器能够为现在与未来的设备生产提供更大的发展空间[1,2]。
2。
恒温箱的控制理论ﻩ恒温箱的控制原理如图1所示，在恒温箱中,有两个电热器为P1=5０ＫW P2=2500W 和一个解析度为1００μV ／℃的温度传感器.ﻩ开始加热Ｐ1，１小时后的恒温箱温度在额定温度TH = 2５0℃左右。
以使整个温度范围的恒温箱(—2%）〈TH＜T (2%）TH。
当前箱温度被温度传感器转换成微小的电压，通过功率放大器，以0V～5V的电压输出，模拟输出电压通过模数转换转换器转换成数字量采集于计算机系统中。
作者：Chunsheng Ma a Zhimin Zhang b*出处：Procedia Engineering 7 (2010) 477–481恒温器开始加热到温度额定值，计算机系统开始收集,监测和处理数据,并且定期检测,记录,显示和处理恒温池温度。
恒温槽恒温原理
恒温槽恒温原理
恒温槽是一种能够保持恒定温度的装置，其工作原理基于热平衡和热传导的原理。
恒温槽内部通常有一段管道或容器，内部填充着恒温介质，如油或水。
整个恒温槽设有加热和冷却系统，通过这两个系统的工作，可以使介质的温度保持在稳定的范围内。
在恒温槽工作时，加热系统通过加热元件（如电加热棒）向恒温介质传递热量，从而使介质的温度升高。
当温度升到设定值时，加热系统停止加热。
同时，冷却系统开始工作，通过冷却元件（如冷却器）向恒温介质传递热量，使介质的温度下降。
这样，恒温槽通过加热和冷却的交替工作，可以维持恒温介质的温度在一个预先设定的范围内。
当恒温介质的温度偏离设定值时，槽内的控制系统会自动调节加热和冷却系统的工作状态，使恒温介质的温度恢复到设定值。
恒温槽广泛应用于科学研究实验室、工业生产过程中对温度要求较高的场景。
通过恒温槽，可以为实验提供恒定的温度环境，以确保实验的准确性和可重复性。
同时，在工业生产中，恒温槽也可以用于控制某些生产过程中需要特定温度条件的设备或材料的温度。
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本科毕业设计（自然科学）题 目：恒温槽控制系统的设计与实现（偏硬）院（系、部）： 河北科技师范学院学 生 姓 名： 陈龙 指 导 教 师： 刘士光 职 称 教授2012年 5 月 29 日河北科技师范学院教务处制Hebei Normal University of Science & Technology 专业：电气工程及其自动化学号：9310080213资料目录1. 学术声明………………………………………………………………～页2. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）…………………………～页3. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）任务书………………～页4. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）开题报告……………～页5. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）中期检查表…………～页6. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）答辩记录表…………～页7. 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）成绩评定汇总表……～页8 河北科技师范学院本科毕业论文（设计）工作总结……………～页9 其他反映研究成果的资料（如公开发表的论文复印件、效益证明等）……………………………………………………………～页河北科技师范学院本科毕业设计恒温槽控制系统的设计与实现（偏硬）院（系、部）名称：河北科技师范学院专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：陈龙学生学号： 9310080213 指导教师：刘士光2012年 5 月 21 日河北科技师范学院教务处制学术声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。
本人签名：日期：指导教师签名：日期：摘要本设计以STC89C52单片机为主要芯片，采用专家PID算法实现低温恒温槽的恒温控制。
温度控制部分，采用PID算法来控制双向晶闸管的导通，空气压缩机额定功率运行，通过调节加热器的功率来实现温度的控制。
检测部分采用AD590测温，经A/D转换后送入单片机。
显示部分采用74ls164串入并出进行显示，这样有效的提高了单片机I/O口的利用效率。
软件部分，采用专家控制技术和传统的PID调节相结合，改善了温湿度控制系统的动、静态性能，大幅度节约了能源，具有相当的工程实用价值和一定的学术理论研究价值，并真正实现了智能控制由仿真阶段应用到实际的过程。
该产品通过软硬件的合理设计，特别是算法的选择，大大提高了性价比，在实际中该产品具有广阔的推广、应用前景。
关键词：恒温槽；专家PID；温度控制；数据采集AbstractThe main chip of this design is SCM STC89C52, the expert PID algorithms is to achieve low-temperature bath thermostatically controlled.Temperature control part of the PID algorithm is to control the bidirectional thyristor conduction, air compressor rated power operation, and adjust the heater power to achieve temperature control.The detection part of the AD590 temperature, after A / D converter into the microcontroller. Show some use 74ls164 string into and out for display, so that effectively improve the utilization efficiency of the single-chip I / O port.For the part of the software, using expert control technology and traditional PID regulator combination of improved temperature and humidity control system for dynamic and static performance, substantial energy savings, has considerable practical value and academic research value and trulyintelligent control to the actual process by the simulation stage. The product through the rational design of hardware and software, in particular, the choice of algorithm, and greatly increased cost, in practice, the product has the promotion of broad application prospects.Key words: Bath; expert PID; temperature control; data acquisition目录摘要 (I)Abstract (I)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2 课题研究现状及发展趋势 (1)2 系统硬件设计 (2)2.1系统工作原理 (2)2.2 控制系统硬件的总体设计 (3)2.3控制系统硬件单元设计 (4)2.3.1温度检测与信号变换电路的设计 (4)2.3.2数码管显示电路 (7)2.3.3控制输出电路 (8)2.3.4晶振电路的设计 (11)2.3.5复位电路的设计 (11)2.3.6 分频电路的设计 (12)3 系统软件设计 (13)3.1算法的选择 (13)3.1.1专家控制系统简介 (13)3.1.2 PID控制原理 (14)3.1.3 专家PID控制原理 (15)3.2专家PID控制系统的软件实现 (17)3.2.1 专家PID控制系统的主程序框图 (17)3.2.2 数据采集及处理程序 (18)3.2.3 专家PID算法程序 (19)结论 (20)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)附录一：恒温槽专家PID控制系统总原理图 (22)附录二 : 程序代码 (23)1 绪论1.1课题背景随着工业的发展, 恒温槽被广泛应用于医疗、化工、生物等领域等需要进行高精度恒温场合。
这些应用场合, 要求恒温槽具有恒温精度高、稳定性好、可靠性高、结构简单、节能、成本低等特点。
而恒温槽的控制效果主要由其控制方法所决定。
PID 控制算法由于其结构简单、物意义明确、鲁棒性强等显著的优点，使它在工业控制中处于主导地位，尤其适用于可以建立精确数学模型的确定性控制系统。
然而实际工业生产过程往往具有非线性、时变不确定性等特点，难以建立精确的数学模型，应用常规PID 控制器不能达到理想的控制效果；在实际生产现场中，由于受到参数整定方法繁杂的困扰，常规PID 控制器参数往往整定不良、性能欠佳，对运行工作情况的适应性很差。
因此，常规PID控制的应用受到限制和挑战。
因此，人们对PID 控制做了各种改进工作。
本文分别对常规PID 控制、模糊自适应PID 控制、专家PID 控制进行了对比分析。
1.2 课题研究现状及发展趋势最近十年来，在温度控制方法上有了快速的发展。
己从传统的直接控制转变成PID 控制、模糊控制、神经网络控制和遗传算法等控制方法。
2.1．PID控制即比例、积分、微分控制。
这种控制由于其结构简单、实用、价格低，在广泛的过程领域内可以实现满意的控制，所以应用极其广泛。
该方法通过温控系统将热电偶实时采集的温度值与设定值比较，差值作为PID功能块的输入。
PID控制算法根据比例、积分、微分系数计算出合适的输出控制参数，利用修改控制变量误差的方法实现闭环控制，使控制过程连续。
2.2．人工神经网络是当前主要的、也是重要的一种人工智能技术，是一种采用数理模型的方法模拟生物神经细胞结构及对信息的记忆和处理而构成的信息处理方法。
它用大量简单的处理单元广泛连接形成各种复杂网络，拓扑结构算法各异，其中误差反向传播算法(即BP算法)应用最为广泛。
2.3．模糊控制是基于模糊逻辑的描述一个过程的控制算法，主要嵌入操作人员的经验和直觉知识。
它适用于控制不易取得精确数学模型和数学模型不确定或经常变化的对象。
2.4．模糊模型使用模糊语言和规则描述一个系统的动态特性及性能指标。
其特点是不须知道被控对象的精确模型，易于控制不确定对象和非线性对象，对被控对象参数变化有强鲁棒性，对控制系统干扰有较强抑制能力。
然而，模糊控制的局限性在于对控制系统设计分析和标准缺乏系统的方法步骤，规则库缺乏完整性，没有明确的控制结构。
PID控制器结构简单，明确，能满足大量工业过程的控制要求，特别是其强鲁棒性能较好适应过程工况的大范围变动。
但PID本质是线性控制，而模糊控制具有智能性，属于非线性领域，因此，将模糊控制与PID结合将具备两者的优点。
即用过程的运行状态(温度偏差及温度变化率)确定PID控制器参数，用PID控制率确定控制作用。
主要的问题是合理地获得PID参数的模糊校正规则。
其实质是一种以模糊规则调节PID参数的自适应控制，即在一般PID控制系统基础上，加上一个模糊控制规则环节。
2.5．遗传算法(GeneticAlgoriths．简称GA)是模拟达尔文的遗传选择和自然淘汰的生物进化过程的全局优化搜索算法。
它将生物进化过程中适者生存规则与群体内部染色体的随机信息交换机制相结合，通过正确的编码机制和适应度函数的选择来操作称为染色体的二进制串l或O。
引入了如繁殖交叉和变异等方法在所求解的问题空间上进行全局的并行的随机的搜索优化，朝全局最优方向收敛。
基于遗传算法温控系统的设计就是传感器得到的温度信号放大，数字化送入单片机，单片机将其与给定温度进行比较，用遗传算法来优化3个PID参数，然后将控制量输出。
将专家PID 控制技术应用于具有迟延、时变、非线性的恒温槽的温度控制中，克服了常规PID 控制的易超调、波动大、稳定性差的缺点。
实验结果表明，它能适应对象参数的变化并表现出良好的控制品质，具有较强的鲁棒性和自适应能力。