温度控制系统报告

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温度控制系统设计开题报告

温度控制系统设计开题报告

温度控制系统设计开题报告温度控制系统设计开题报告一、研究背景随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,温度控制系统在各个领域的应用越来越广泛。

无论是家庭、工业生产还是医疗设备,温度控制都是确保设备正常运行和人们舒适生活的关键因素。

因此,设计一套高效可靠的温度控制系统对于提高生产效率和生活品质具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在设计一套温度控制系统,通过对环境温度进行实时监测和调节,实现温度的精确控制。

具体目标包括:1. 确定适用于不同环境的温度控制算法;2. 开发一套高效的温度传感器,能够准确快速地获取环境温度数据;3. 设计一个可靠的控制器,能够根据温度数据进行智能调节;4. 提供用户友好的界面,方便用户对温度控制系统进行操作和监测。

三、研究内容1. 温度控制算法本研究将探索不同的温度控制算法,包括PID控制算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等。

通过比较不同算法的性能和适用范围,选择最合适的算法用于温度控制系统。

2. 温度传感器设计为了准确获取环境温度数据,本研究将设计一种高效的温度传感器。

传感器应具备高精度、快速响应和抗干扰能力,以确保温度数据的准确性。

3. 控制器设计基于所选的温度控制算法,本研究将设计一个可靠的控制器。

控制器应能够根据温度数据实时调节温度,同时具备稳定性和快速响应的特点。

4. 用户界面设计为了方便用户对温度控制系统的操作和监测,本研究将设计一个用户友好的界面。

界面应具备直观、简洁和易于操作的特点,使用户能够轻松地进行参数设置和实时监测。

四、研究方法本研究将采用实验研究和仿真模拟相结合的方法进行研究。

首先,通过实验测试不同温度控制算法的性能和适用范围。

然后,利用仿真软件对温度传感器和控制器进行设计和验证。

最后,搭建实际的温度控制系统原型,并进行实际操作和测试。

五、研究意义本研究的成果将具有以下意义:1. 提供一套高效可靠的温度控制系统,为各个领域的设备和生产提供重要支持;2. 提高生产效率和产品质量,减少能源消耗和资源浪费;3. 提升人们的生活品质,提供舒适的居住和工作环境;4. 推动温度控制技术的发展,为相关领域的研究提供参考和借鉴。

水温控制系统设计与报告总结

水温控制系统设计与报告总结

水温控制系统摘要:本系统以MSP430F149超低功耗MCU为核心,以DS18B20为温度传感器进行温度检测,采用电热棒进行加热。

该控制系统可根据设定的温度,通过PID算法调节和控制PWM波的输出,控制电磁继电器的通断时间从而控制水温的自动调节。

该系统主要包括MSP430F149单片机控制器模块、DS18B20测温模块、键盘模块、继电器控制模块及LCD12864液晶显示模块等构成。

具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。

关键词:MSP430 DS18B20 PID算法PWM LCD12864目录一、任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)1.2.1基本要求 (1)1.2.2发挥部分 (1)二、方案设计与论证 (2)2.1 温度检测电路方案选择 (2)2.2显示电路的方案选择 (2)2.3加热和控制方案选择 (2)2.4控制算法选择与论证 (3)三、系统硬件电路设计 (3)3.1系统结构框图 (3)3.2控制器模块 (3)3.3温度检测电路设计 (4)3.4加热控制电路设计 (5)3.5键盘及显示电路设计 (5)3.6电源电路设计 (6)四、软件设计 (6)4.1 PID算法设计 (6)4.2程序流程图 (8)4.2.1主程序框图 (8)4.2.2 LCD12864程序流程图 (9)4.2.3 PID程序流程图 (10)4.2.4 DS18B20水温检测程序流程图 (11)五、系统测试及分析 (12)5.1系统调试 (12)5.1.1控制模块的调试 (12)5.1.2 温度检测模块 (12)5.1.3 继电器的检测 (12)5.2测试结果及分析 (12)5.2.1测试仪器 (12)5.2.2测试方法 (13)5.2.3测试结果 (13)六、设计总结 (14)七、附录 (15)附录1 仪表器件清单 (15)附录2 水温控制系统原理图 (16)附录3 程序设计 (17)一、任务及要求1.1设计任务该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统,它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算输出控制加热装置以实现水温控制的全过程。

温度控制器实训总结报告

温度控制器实训总结报告

一、实训背景随着科技的不断发展,温度控制技术在工业、医疗、科研等领域扮演着越来越重要的角色。

为了深入了解温度控制系统的原理和实际应用,我们开展了温度控制器实训,通过实际操作和理论分析,提高了对温度控制系统的认识。

二、实训目的1. 理解温度控制系统的基本原理和组成。

2. 掌握温度传感器的种类、原理和特点。

3. 熟悉温度控制器的控制规律和调节方法。

4. 培养动手能力和实际操作技能。

三、实训内容1. 温度传感器的学习在实训过程中,我们学习了各种温度传感器的原理和特点,如热电偶、热电阻、温敏电阻等。

通过实验,我们了解了不同传感器的应用场景和优缺点。

2. 温度控制器的学习我们学习了温度控制器的控制规律和调节方法,包括比例控制、积分控制、微分控制等。

通过实验,我们掌握了如何根据实际需求选择合适的控制规律,并进行了相应的调节。

3. 温度控制系统的搭建与调试在实训中,我们搭建了一个简单的温度控制系统,包括温度传感器、控制器、执行器等。

通过实际操作,我们学会了如何将理论知识应用于实际工程中,并进行了系统的调试和优化。

4. 温度控制系统的应用我们还学习了温度控制系统的应用实例,如工业生产中的加热、冷却、保温等。

通过分析实际案例,我们了解了温度控制系统在实际工程中的重要作用。

四、实训过程1. 理论学习在实训开始前,我们查阅了大量资料,学习了温度控制系统的基本原理和组成。

通过课堂讲解和自学,我们对温度控制技术有了初步的了解。

2. 实验操作在实验过程中,我们按照实验指导书的要求,进行了温度传感器的测试、温度控制器的调试和温度控制系统的搭建。

在实验过程中,我们遇到了一些问题,如传感器信号不稳定、控制器参数设置不合理等,通过查阅资料和与老师讨论,我们逐一解决了这些问题。

3. 总结与反思在实训结束后,我们对实验过程进行了总结和反思,总结了经验教训,并对温度控制技术有了更深入的理解。

五、实训成果1. 理论水平提高通过实训,我们对温度控制系统的基本原理和组成有了更深入的了解,掌握了温度传感器的种类、原理和特点,以及温度控制器的控制规律和调节方法。

温度控制系统实验报告

温度控制系统实验报告

温度控制系统实验报告温度控制系统实验报告一、引言温度控制系统作为现代自动化领域的重要组成部分,广泛应用于工业生产、家电和环境控制等领域。

本实验旨在通过搭建一个简单的温度控制系统,了解其工作原理和性能特点。

二、实验目的1. 了解温度控制系统的基本原理;2. 掌握温度传感器的使用方法;3. 熟悉PID控制算法的应用;4. 分析温度控制系统的稳定性和响应速度。

三、实验装置本实验使用的温度控制系统由以下组件组成:1. 温度传感器:用于测量环境温度,常见的有热敏电阻和热电偶等;2. 控制器:根据温度传感器的反馈信号,进行温度控制;3. 加热器:根据控制器的输出信号,调节加热功率;4. 冷却装置:用于降低环境温度,以实现温度控制。

四、实验步骤1. 搭建温度控制系统:将温度传感器与控制器、加热器和冷却装置连接起来,确保各组件正常工作。

2. 设置控制器参数:根据实际需求,设置控制器的比例、积分和微分参数,以实现稳定的温度控制。

3. 测量环境温度:使用温度传感器测量环境温度,并将测量结果输入控制器。

4. 控制温度:根据控制器输出的控制信号,调节加热器和冷却装置的工作状态,使环境温度保持在设定值附近。

5. 记录数据:记录实验过程中的环境温度、控制器输出信号和加热器/冷却装置的工作状态等数据。

五、实验结果与分析通过实验数据的记录和分析,我们可以得出以下结论:1. 温度控制系统的稳定性:根据控制器的调节算法,系统能够在设定值附近维持稳定的温度。

但是,由于传感器的精度、控制器参数的选择等因素,系统可能存在一定的温度波动。

2. 温度控制系统的响应速度:根据实验数据,我们可以计算出系统的响应时间和超调量等参数,以评估系统的控制性能。

3. 温度传感器的准确性:通过与已知准确度的温度计进行对比,我们可以评估温度传感器的准确性和误差范围。

六、实验总结本实验通过搭建温度控制系统,探究了其工作原理和性能特点。

通过实验数据的分析,我们对温度控制系统的稳定性、响应速度和传感器准确性有了更深入的了解。

温度控制系统设计开题报告

温度控制系统设计开题报告

温度控制系统设计开题报告1. 引言随着科技的不断发展,温度控制系统在各个领域得到了广泛的应用。

温度是一个重要的物理量,对于人们的生活和工作环境有着重要的影响。

在一些特定的工业领域,如化工、食品、医药等,精确的温度控制是非常关键的。

设计一种高效准确的温度控制系统对于提高生产效率、保障产品质量具有重要意义。

本文档着重介绍了温度控制系统的设计开题报告,包括系统的概述、需求分析、系统设计方案以及预期结果等内容。

2. 系统概述本温度控制系统旨在实现对温度的精确控制,提供一个稳定的温度环境。

系统将通过传感器感知温度,并根据预设的温度设定值自动控制加热或制冷设备,实现对温度的调节。

此外,系统还将提供实时监测和数据记录功能,以便用户可以随时了解温度曲线和系统状态。

3. 需求分析基于对温度控制系统的需求分析,我们得到以下系统功能需求:•温度测量功能:系统需要能够准确测量温度,并提供可靠的温度数据。

•温度控制功能:根据用户设定或预设的温度设定值,系统能够自动控制加热或制冷设备,实现对温度的精确调节。

•实时监测功能:用户可以通过系统界面实时监测温度曲线和系统状态。

•数据记录功能:系统能够记录温度数据,并提供数据导出和分析功能。

4. 系统设计方案基于需求分析,我们设计了以下系统设计方案:•硬件设计:系统将包括温度传感器、加热器、制冷器、控制器和显示器等组件。

温度传感器负责测量环境温度,加热器和制冷器根据控制器的指令实现温度调节,而显示器则用于显示温度曲线和系统状态。

•软件设计:系统将采用嵌入式软件设计,使用C语言编写。

软件将包括温度测量算法、温度控制算法以及数据记录和显示算法等。

此外,系统将使用图形界面设计,用户可以通过界面操作设定温度设定值和监测温度曲线。

•数据存储:系统将使用数据库管理温度数据,数据可以通过网络传输或导出到外部存储介质进行分析。

5. 预期结果通过本温度控制系统的设计和实现,我们预期可以达到以下目标:•温度测量误差小于0.5摄氏度,满足精确测量需求。

水温控制系统stm32实验报告

水温控制系统stm32实验报告

水温控制系统stm32实验报告设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升水,容器为搪瓷器皿(其他容器也可)。

水温可以在一定范围内设定,并能实现在10℃-70℃量程范围内对每一点温度的自动控制,以保持设定的温度基本保持不变。

要求(1)可键盘设定控制温度值,并能用液晶显示,显示最小区分度为0.1℃;(2)可以测量并显示水的实际温度。

温度测量误差在+0.5℃内;(3)水温控制系统应具有全量程(10℃-70℃)内的升温、降温功能(降温可用半导体制冷片、升温用800W以内的电加热器);(4)在全量程内任意设定一个温度值(例如起始温度+15℃内),控制系统可以实现该给定温度的恒值自动控制。

控制的最大动态误差<+4℃,静态误差<+1℃,系统达到稳态的时间<15min(最少两个波动周期)。

人机交互模块的设计温度控制系统经常是用来保证温度的变化稳点或按照某种规律进行变化。

但是通常温度具有惯性大,滞后性严重的特点,所以很难建立很好的数学模型。

所以在本次实验中我们采用了性能高又经济的搭载ARM Cortex-M内核的STM32F429的单片机作为它的微控制处理器。

人机交互模块主要是有普通的按键和一块彩色液晶屏幕所组成。

该实验中采用的是模糊的PID 算法,完成对系统的设计。

温度检测模块的设计传统的测温元件有热电偶,热敏电阻还有一些输出模拟信号的温度传感器。

但这些元件都需要较多的外部元件的支持。

电路复杂,制作成本高。

因此在本次实验中我们采用了美国DALLAS半岛公司推出的一款改进型的智能温度传感器 DS18B20。

此温度传感器读数方便,测温范围广,测温准确,输出温度采用数字显示更加智能化。

温度检测模块是以DS18B20温度传感器作为核心,将测量的温度信号传递给STM32单片机芯片进行温度的实时检测,并通过数码管显示。

智能温度控制系统实验报告

智能温度控制系统实验报告

上海电子信息职业技术学院《计算机控制系统实现与调试》课程实训报告系部:电子工程系专业:计算机控制技术班级:学号:姓名:小组:指导教师:日期:2014年5月一、系统概述1.系统原理图2.参数说明和设置低值报警AL=高值报警AH=输出下限值OL=输出上限值OH=输入类型LN=9。

工作方式(恒值控制、PI控制、加热、无冷端补偿、报警、报警)OP=3.操作步骤二、恒值控制1.要求(包括参数的设定值):设定值:60o C,水量一半;(在实验中有同学的温度按照实际实验时的值更正)比例系数P1= ;积分参数P2= ;控制周期P3=1;OF超调限定值= ;每30S记录一次测量温度,共记3个波峰3个波谷。

2.目的:观察恒值控制的控制效果。

3.现象:5.曲线图(指出系统的超调量、上升时间和稳态误差)6.实验结论(实验中的问题记录、产生问题的原因,如何解决这些问题、建议等)三.带有扰动的恒值控制(加冷水、重新设定温度)1.要求(包括参数的设定值)设定值:60o C,水量一半;(在实验中有同学的温度按照实际实验时的值更正)Op参数的设定:恒值控制、PI控制、加热、无冷端补偿、低值报警、高值报警;每20S记录一次测量温度,共记3个波峰3个波谷。

2.目的:观察带有扰动的恒值控制效果。

3.现象:4.得到的数据:(用表格列写数据)5.曲线图(指出系统的超调量、上升时间和稳态误差)6.实验结论(实验中的问题记录、产生问题的原因,如何解决这些问题、建议等)四、PI控制参数整定1.要求:设定值:60o C,水量一半;(在实验中有同学的温度按照实际实验时的值更正)用试凑法整定Pk和Ti参数,直至得到良好的控制曲线。

每20S记录一次测量温度和OU值,共记6个波峰6个波谷。

2.目的:掌握整定PI参数的方法,通过实验理解PI参数对控制性能的影响。

3.具体设定参数如下:(在实验过程中,每次获得的曲线所对应的Pk和Ti)表Pk和Ti参数整定记录表4.现象:5.得到的数据:(用表格列写数据)6.曲线图(指出系统的超调量、上升时间和稳态误差)7.试验结论(实验中的问题记录、产生问题的原因,如何解决这些问题、建议等)五、带扰动的PI控制参数整定(加入冷水或重新设置SV)1.要求:设定值:60o C,水量一半;(在实验中有同学的温度按照实际实验时的值更正)每20S记录一次测量温度、OU值,共记3个波峰3个波谷,然后加入()ml 的冷水或把设定值改为70o C,再记3个波峰3个波谷。

基于单片机的温度控制系统课设报告

基于单片机的温度控制系统课设报告

基于单片机的温度控制系统摘要:该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台,根据实验任务要求,完成了水温自动控制系统的设计,该系统的温度给定值可由人工通过键盘进行设定,测量温度经过A/D转换由数码管显示,通过PID控制算法对温度进行调节,使温度输出值在给定值上下波动,控制该系统的静态误差为1℃,用LED灯模拟加热强度,并用串口将输出的水温随时间的变化数值发到PC机上。

关键字:飞思卡尔单片机水温控制MC9S12DG1281、设计题目与设计任务σ≤;3.温度误要求:1温度连续可调范围是30-150摄氏度;2 超调量20%<±;4尝试使用能预估大滞后的方法,如史密斯预估,或大林算法;也可差0.5用PID及改进算法。

内容:1.根据题目的技术要求,画出系统组成的原理框图;2. 给出系统硬件电路图;3.确定温度控制方案;4. 给出控制方法及控制程序;5.整理设计数据资料,课程设计总结,撰写设计计算说明书。

2、前言:随着电子技术和计算机的迅速发展,计算机测量控制技术拥有操作简单、控制灵活、使用便捷以及性价比较高的优点,从而得到了广泛的应用。

单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件,只需要外加电源和晶振就可以实现对数字信息的处理和控制,因此,单片机广泛应用于现代工业控制中。

利用单片机对温度测量控制会大大提高系统的可靠性和准确性。

该设计实验是在实验室完成,实验任务是设计制作一个水温自动控制系统,控制对象为1L净水,容器为搪瓷器皿。

水温由人工通过4*4的键盘设定,并能在环境温度改变时实现对水温的自动控制,采用PWM技术控制电阻丝的加热,加热强度由8个LED小灯模拟,以保持设定的温度基本不变,测量温度经过A/D 转换在4位数码管上显示(保留一位小数),并将温度每秒钟向计算机发送一次。

一、系统设计的功能该系统的闭环控制系统框图如图所示。

图水温控制系统结构框图单片机对温度的测量控制是基于传感器、A/D转换器以及扩展接口和执行机构来进行的。

温度控制系统开题报告

温度控制系统开题报告

温度控制系统开题报告温度控制系统开题报告一、引言温度控制系统是一种常见的自动化控制系统,广泛应用于工业、农业、医疗等领域。

随着科技的发展和人们对生活质量的要求不断提高,对温度控制系统的需求也日益增加。

本开题报告旨在探讨温度控制系统的设计、原理和应用,以期为相关领域的研究和实践提供参考。

二、温度控制系统的设计原理温度控制系统的设计原理主要包括传感器、执行器、控制算法和人机界面四个方面。

传感器用于感知环境温度,并将其转化为电信号;执行器根据控制算法的指令,调节加热或制冷设备的工作状态,以达到设定的温度;控制算法根据传感器反馈的温度信号,计算出执行器的控制指令;人机界面则提供了用户与温度控制系统进行交互的接口,方便用户设置温度设定值和监控系统运行状态。

三、温度控制系统的应用领域1. 工业领域在工业生产过程中,许多生产设备需要在特定的温度范围内运行,以确保产品的质量和生产效率。

温度控制系统可以实时监测和调节设备的温度,提高生产过程的稳定性和可控性。

2. 农业领域温度对于农作物的生长和发育有着重要的影响。

温度控制系统可以在温室、大棚等农业环境中,调节温度,为农作物提供适宜的生长条件,提高产量和品质。

3. 医疗领域医疗设备和药品的存储、运输和使用都需要在特定的温度条件下进行。

温度控制系统可以确保医疗设备和药品的质量和安全性,提高医疗服务的可靠性和效果。

四、温度控制系统的设计考虑因素在设计温度控制系统时,需要考虑以下因素:1. 精度要求:不同应用领域对温度控制的精度要求不同,需要根据实际需求选择合适的传感器和控制算法。

2. 响应速度:某些应用场景对温度变化的响应速度要求较高,需要选择响应速度较快的传感器和执行器。

3. 稳定性:温度控制系统需要具备较好的稳定性,能够在外界环境变化的情况下保持温度的稳定性。

4. 能耗和成本:温度控制系统的能耗和成本也是设计考虑的重要因素,需要在满足性能要求的前提下,尽可能降低能耗和成本。

仪表实验报告——温度控制系统

仪表实验报告——温度控制系统

实验四温度控制系统(一)一.实验目的:1.了解温度控制系统的组成环节和各环节的作用。

2.观察比例、积分、微分控制规律的作用,并比较其余差及稳定性。

3.观察比例度δ、积分时间TI 、微分时间TD对控制系统(闭环特性)控制品质的影响。

二.温度控制系统的组成:电动温度控制系统是过程控制系统中常见的一种,其作用是通过一套自动控制装置,见图4-1,使炉温自动维持在给定值。

图4-1 温度控制系统炉温的变化由热电偶测量,并通过电动温度变送器转化为DDZ-Ⅱ型表的标准信号0~10mA直流电流信号,传送到电子电位差计XWC进行记录,同时传送给电动控制器DTL,控制器按偏差的大小、方向,通过预定控制规律的运算后,输出0~10mA直流电流信号给可控硅电压调整器ZK-50,通过控制可控硅的导通角,以调节加到电炉(电烙铁)电热元件上的交流电压,消除由于干扰产生的炉温变化,稳定炉温,实现自动控制。

三.实验内容与步骤:(一)观察系统各环节的结构、型号、电路的连接,熟悉可控硅电压调整器和电动控制器上各开关、旋钮的作用。

(二)控制系统闭环特性的测定:在以下实验中使用以下具体数值:δ1(50%) ,δ2(80%),TI 1(50s),TI 2(40s),TD1(30s)来观察比例与积分控制规律的作用(1)考察比例作用将δ置于某值50%,记住δ旋钮在δ1的位置,积分时间置最大(TI=max),微分开关切向0,将干扰开关从“短”切向“干扰”,产生一个阶跃干扰(此时为反向干扰),同时在记录仪的记录线上作一记号,以记录阶跃干扰加入的时刻,观察并记录在纯比例作用下达到稳定的时间及余差大小。

(2)考察积分作用保持δ=δ1不变,置TI=TI 1,同时在记录仪的记录线上作一记号,以记录积分作用加入的时刻,注意观察积分作用如何消除余差,直到过程基本稳定。

2.观测PI控制作用下的过渡过程保持δ1,TI 1不变,将干扰开关从“干扰”切向“短”,产生一个正向阶跃干扰,观察过渡过程到基本稳定。

大棚温度控制系统设计报告

大棚温度控制系统设计报告

课程设计主要任务基于AT89S52单片机的温度测量控制系统,数字温度传感器DS18B20通过单总线与单片机连接,实现温度测量控制,主要性能为:(1)通过该系统实现对大棚温度的采集和显示;(2)对大棚所需适宜温度进行设定;(3)当大棚内温度参数超过设定值时控制通风机进行降温,当温度低于设定值时利用热风机进行升温控制;(4)通过显示装置实时监测大棚内温度变化,便于记录和研究;系统的设计指标(1)温度控制范围:0℃~+50℃;(2)温度测量精度:±2℃;(3)显示分辨率:0.1℃;(4)工作电压:220V/50Hz ±10%目录第一章序言 1 第二章总体设计及个人分工 2 第三章传感器设计及应用 4 第四章总结8第一章序言随着人口的增长,农业生产不得不采取新的方法和途径满足人们生活的需要,大棚技术的出现改善了农业生产的窘迫现状。

塑料大棚技术就是模拟生物生长的条件,创造人工的气象环境,消除温度对农作物生长的限制,使农作物在不适宜的季节也能满足市场的需求。

随着大棚技术的普及,对大棚温度的控制成为了一个重要课题。

早期的温度控制是简单的通过温度计测量,然后进行升温或降温的处理,进行的是人工测量,耗费大量的人力物力,温度控制成为一项复杂的程序。

大多数的蔬菜大棚以单个家庭作业为主,种植户为蔬菜大棚配备多参数的智能设备,经济成本很高,因此将温度控制由复杂的人为控制转化为自动化的机械控制成为必然。

目前现代化的温度控制已经发展的很完备了,通过传感器检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制,应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化,是农业现代化的重要标志之一。

近年来电子技术和信息技术的飞速发展,温度计算机控制与管理系统正在不断吸收自动控制和信息管理领域的理论和方法,结合温室作物种植的特点,不断创新,逐步完善,从而使温室种植业实现真正意义上的现代化,产业化。

温度计算机控制及管理技术便函先在发达国家得到广泛应用,后来各发展中国家也都纷纷引进,开发出适合自己的系统。

温度控制系统开题报告

温度控制系统开题报告

温度控制系统开题报告温度控制系统开题报告一、引言温度控制系统是一种用于调节环境温度的技术,广泛应用于各个领域,包括家庭、工业、医疗等。

本开题报告旨在介绍温度控制系统的原理、应用和发展趋势,以及我们将在研究中探索的问题和解决方案。

二、背景随着现代社会的发展,人们对环境温度的要求越来越高。

在家庭中,我们希望保持舒适的室内温度;在工业生产中,温度控制对于保证产品质量至关重要;在医疗领域,温度控制可以帮助病人更快地康复。

因此,温度控制系统的研究和应用具有重要的意义。

三、原理温度控制系统的原理基于热力学和控制理论。

通过传感器检测环境温度,然后将检测到的温度值与设定的目标温度进行比较。

根据比较结果,控制系统将发出相应的指令,调节加热或制冷设备的工作状态,以达到目标温度。

四、应用4.1 家庭在家庭中,温度控制系统被广泛应用于空调、供暖系统等。

通过智能温控设备,家庭成员可以根据自己的需求设定合适的温度,提高居住舒适度,并节约能源。

4.2 工业在工业生产中,温度控制系统对于保证产品质量和生产效率至关重要。

例如,在冶金行业,温度控制系统可以确保炉温稳定,从而保证金属材料的质量。

在食品加工行业,温度控制系统可以帮助控制烤箱或冷冻设备的温度,确保食品的安全和口感。

4.3 医疗在医疗领域,温度控制系统被广泛应用于手术室、病房等环境的温度调节。

适宜的温度可以提高病人的舒适度和康复速度,同时也有助于控制细菌的滋生。

五、问题与挑战在温度控制系统的研究和应用中,仍然存在一些问题和挑战。

首先,传感器的准确性和稳定性对于温度控制的精度至关重要。

其次,如何在不同环境条件下实现温度控制的自适应性也是一个挑战。

此外,温度控制系统的能耗问题也需要进一步研究和解决。

六、解决方案为了解决上述问题和挑战,我们计划在研究中采取以下措施:1. 优化传感器的设计和制造工艺,提高传感器的准确性和稳定性。

2. 利用机器学习和人工智能技术,实现温度控制系统的自适应性。

pid温度控制实验报告

pid温度控制实验报告

pid温度控制实验报告本实验旨在设计和实现PID温度控制系统,通过控制电热水壶水温,检验PID控制系统在温度控制方面的效果。

一、设计和建立PID温度控制系统本实验采用Arduino开发板作为控制器,其中温度传感器采用DS18B20数字温度传感器,用于感知电热水壶内部的温度。

为了控制电热水壶的加热和停止加热,我们采用继电器模块,通过控制继电器的开关状态来实现电热水壶的加热和停止加热。

本实验还采用了LCD1602液晶显示屏,显示实时温度数据和PID控制结果。

PID控制器由三个部分组成,分别是P(proportional)、I(integral)、D(derivative),它能够根据被控对象的反馈信号及预设值,计算出控制量,实现控制目标。

在本实验中,我们需要控制电热水壶加热时的水温,设定的目标温度为40℃。

二、实验步骤1、硬件连接连接Arduino开发板和其他硬件模块,电热水壶的加热和停止加热分别由继电器的开关状态来实现。

2、编程实现编写程序,包括温度检测、PID控制计算、控制电热水壶加热和停止加热、LCD显示等功能模块。

具体的程序实现细节见下文。

3、调试进行调试,测试温度控制系统的效果。

三、实验结果电热水壶温度控制的PID算法具体实现如下:``` c++// 定义PID控制器struct PID{float Kp; // P参数float Ki; // I参数float Kd; // D参数float pre_error; //上次误差float integral; //积分值} pid;pid.Kp = 5; // 由系统特性等确定pid.Ki = 0.1;pid.Kd = 1;const int relayPin = 2; // 继电器控制引脚2const int ledPin = 13; // LED控制引脚13void setup(){Serial.begin(9600);lcd.begin(16,2);pinMode(relayPin, OUTPUT);lcd.display();lcd.clear();// 变量初始化pid.pre_error = 0;pid.integral = 0;}void loop(){// 读取温度float temp = getTemperature();// 计算PIDfloat error = setpoint - temp;pid.integral += error * sampleTime;float derivative = (error - pid.pre_error) / sampleTime;float output = pid.Kp * error + pid.Ki * pid.integral + pid.Kd *derivative;// 控制电热水壶if(output > 0){digitalWrite(relayPin, HIGH); digitalWrite(ledPin, HIGH); }else{digitalWrite(relayPin, LOW); digitalWrite(ledPin, LOW); }// 保存本次误差pid.pre_error = error;// 显示温度和PID值lcd.setCursor(0, 0);lcd.print("Temp:");lcd.print(temp, 1);lcd.setCursor(0, 1);lcd.print("PID :");lcd.print(output, 1);// 延时一段时间delay(sampleTime);}// 读取温度float getTemperature(){byte data[12];byte addr[8];if ( !ds.search(addr)){ds.reset_search();delay(250);return -1000;}if ( OneWire::crc8( addr, 7) != addr[7]){Serial.println("CRC is not valid!");return -1000;}if ( addr[0] != 0x28){Serial.println("Device is not a DS18B20 family device."); return -1000;}ds.reset();ds.select(addr);ds.write(0x44,1);byte present = ds.reset();ds.select(addr);ds.write(0xBE);for (int i = 0; i < 9; i++){data[i] = ds.read();}int16_t raw = (data[1] << 8) | data[0];if (type_s){raw = raw << 3;if (data[7] == 0x10){raw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6];}}else{byte cfg = (data[4] & 0x60);if (cfg == 0x00) raw = raw & ~7; // 9 bit resolution, 93.75 ms else if (cfg == 0x20) raw = raw & ~3; // 10 bit res, 187.5 ms else if (cfg == 0x40) raw = raw & ~1; // 11 bit res, 375 ms// default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time}float celsius = (float)raw / 16.0;return celsius;}```实验通过控制器成功将水温控制在设定值40℃左右,且温度波动很小,表明PID控制器具有很好的控制效果。

温度控制系统报告

温度控制系统报告

摘要温度采集在各方面都显得十分的重要。

尤其是要求采集速度快,精度准确,时刻关系着人们的生命安全。

而在工业上,如纺织业的染布技术,对温度的控制要求也非常高,特别要注意染布时的升温、保温、降温、加热、冷却等方面的温度控制。

因此,对温度的测量、采集及有效的控制是非常有必要的。

本次毕业实习的主要任务是对CK-300M微电脑温度控制仪进行一次全面的认识。

CKN-300系列高精度微电脑程序控制仪,是为纺织、印染行业开发研制的一种新型工业自动化控制仪表。

近20年来,生产的各种微电脑产品已在全国二十五个省、直辖市、自治区的纺织、印染、针织等二百余家工厂长期使用,使印染行业长期存在的色差、色花、缸差及色牢等质量问题得到了满意的解决,并对提高染织物的染色质量、节约能源、提高印染设备自动化程度和减轻工人劳动强度等方面,均取得了良好的效果和明显的经济效益。

它是南昌航空工业学院为纺织印染行业开发的,在印染过程中对染缸水温进行测量和控制,最终按照预先输入的工艺曲线完成印染操作。

温控范围为25—125℃,精度达到了0.2℃。

该系列是高精度微电脑程序控制仪,不仅具有优良的温控功能,还具有多种辅助控制功能如给液控制、排放控制、液面位置检测与控制、染液循环泵的单向循环控制和双向可变参数循环控制、染色过程中的溢流水洗控制。

这些辅助控制功能,可全部用于染色工艺全过程的自动控制,也可只采用部分控制功能,甚至可以仅做温度控制用。

通过测绘CK-300M微电脑温度控制仪的电路图,组装、排故和调试,最后进行软件编程开发应用,以达到对一成功的电子设备的深入了解、剖析、应用的目的。

目录前言 (1)第一章温度控制仪的组成及工作原理 (3)1.1 温度控制仪的组成 (3)1.2 温度控制仪的工作原理 (3)第二章电路分析 (12)第三章组装排故 (12)第四章程序设计 (13)1.编程题目 (13)2.程序框图 (13)3.程序清单 (18)第五章小结 (27)第六章资料引处 (28)元件清单 (28)附录1:主板PROTEL电路图附录2:主板草图前言CK-300M系列微电脑程序控制仪是由南昌航空工业学院电子系研制的一种高精度新型工业自动化控制仪表,以广泛应用于纺织工业,对处理纺织,印染,漂染,色织,毛纺,制色花及色牢等质量问题效果显著,并对提高染色质量,节约能源,降低消耗,加强企业管理,提高印染老设备自动化程度和减轻工人劳动强度等方面取得了很好的效果和明显的经济效益。

温度控制器实验总结报告(优秀范文五篇)

温度控制器实验总结报告(优秀范文五篇)

温度控制器实验总结报告(优秀范文五篇)第一篇:温度控制器实验总结报告温度控制器实验总结报告一、功能及性能指标根据设计任务基本要求,本系统应具有以下几种基本功能。

(1)可以进行温度设定,并自动调节水温到给定温度值。

(2)可以调整PID控制参数,满足不同控制对象与控制品质要求。

(3)可以实时显示给定温度与水温实测值。

(4)可以打印给定温度及水温实测值。

系统主要性能指标如下:(1)温度设定范围40℃~90℃,最小区分度1℃。

(2)温度控制静态误差≤1℃。

(3)双3位LED数码管显示,显示温度范围0.0℃~99.0℃。

(4)采用微型打印机打印温度给定值及一定时间间隔的水温实测值。

二、总体设计方案水温控制系统的控制对象具有热储存能力大,惯性也较大的特点,水在容器内的流动或热量传递都存在一定的阻力,因为可以将它归于具有纯滞后的一阶大惯性环节。

一般来说,热过程大多具有较大的滞后,它对于任何信号的响应都会推迟一些时间,使输出与输入之间产生相移。

对于这样存在大的滞后特性的过度过程控制,一般可以采用以下几种控制方案。

1)、输出开关量控制2)、比例控制(P控制)3)、比例积分控制(IP控制)4)、比例积分加微分控制(IPD控制)结合本例题设计任务与我们采用比例积分加微分(PID)控制。

其特点是微分的作用使控制器的输出与偏差变化的速度成比例,它对克服对象的容量滞后有显著地效果。

在比例基础上加入微分作用,使稳定性提高,同时积分作用可以消除余差。

采用PID的控制方式,可以最大限度地满足系统对诸如控制精度,调节时间和超调量等控制品质的要求。

三、系统组成本系统是一个典型的检测、信号处理、输入运算到输出控制电炉加热功率以实现水温控制的全过程。

因此,应以单片微型计算机为核心组成一个专用计算机应用系统,以满足检测、控制应用类型的功能要求。

另外,单片机的使用也为实现水温的只能化控制以及提供完善的人机界面及多机通信皆空提供了可能。

而这些功能在常规数字逻辑电路中往往难以实现。

温度控制系统设计总结

温度控制系统设计总结

温度控制系统设计总结温度控制系统设计总结温度控制系统设计是现代工程中一个非常关键的方面,它对于保持产品质量、降低能源消耗以及提高工作环境的舒适度都起着重要作用。

在本文中,我们将对温度控制系统设计的关键要素进行总结,包括传感器选择、控制器设计、执行器选择以及系统调试。

首先,传感器选择是温度控制系统设计中的第一步。

精确且可靠的温度传感器对于系统的性能至关重要。

在选择传感器时,可以考虑使用热电偶、热敏电阻或红外线传感器等。

同时,传感器的安装位置也需要谨慎选择,以便准确地测量温度,并避免外部干扰。

其次,控制器设计是温度控制系统设计中的关键环节。

控制器可以基于模拟电路、数字电路或者嵌入式系统设计。

在选择控制器时,需要考虑温度范围、精度要求以及控制算法等因素。

控制器还需要能够与其他系统进行通信,如显示器和数据记录设备等。

接下来,选择合适的执行器也是设计中需要考虑的因素之一。

执行器可以是电热器、风扇、空调系统或者冷却液泵等。

在选择执行器时,需要根据实际需求和温度变化速度来确定执行器的能力和反应时间。

最后,进行系统调试是确保温度控制系统正常工作的重要步骤。

调试过程包括温度校准、控制算法参数调整以及系统稳定性测试等。

同时,还需要测试系统的响应速度和控制精度,以确保系统能够在设定的温度范围内稳定运行。

总之,温度控制系统设计需要综合考虑传感器选择、控制器设计、执行器选择以及系统调试等多个因素。

合理选择和设计这些要素,可以确保系统能够稳定、精确地控制温度,提高产品质量和工作环境的舒适度。

通过不断优化和改进设计,温度控制系统的性能将得到进一步提升,为工程项目的成功实施提供有力的支持。

温度pid控制实验报告

温度pid控制实验报告

温度pid控制实验报告温度PID控制实验报告引言:温度控制是工业生产中非常重要的一个环节,对于保证产品质量和提高生产效率有着至关重要的作用。

PID控制器是一种常用的温度控制方法,本实验旨在通过对PID控制器的实际应用,探究其在温度控制中的有效性和稳定性。

一、实验目的本实验旨在通过调整PID控制器的参数,实现对温度的精确控制,验证PID控制器在温度控制中的有效性。

二、实验器材和方法1. 实验器材:- 温度控制系统:包括温度传感器、加热器和PID控制器。

- 数据采集仪:用于记录和分析实验数据。

- 电脑:用于控制PID控制器和进行数据处理。

2. 实验方法:- 设置目标温度:根据实验要求,设定目标温度为X摄氏度。

- 参数调整:通过调整PID控制器的比例系数(P)、积分系数(I)和微分系数(D),找到最佳参数组合。

- 实验记录:记录实验过程中的温度变化和PID控制器的输出信号。

- 数据分析:通过对实验数据的分析,评估PID控制器的性能。

三、实验结果与分析在实验过程中,我们首先设定了目标温度为X摄氏度,并通过调整PID控制器的参数来实现对温度的控制。

在初始阶段,我们选择了一个较小的比例系数,以避免温度波动过大。

随着实验的进行,我们逐渐增加了比例系数,同时调整了积分系数和微分系数,以达到更精确的温度控制。

通过实验数据的分析,我们发现PID控制器能够有效地控制温度,并在设定的目标温度附近保持稳定。

当温度偏离目标温度时,PID控制器会根据偏差大小和变化趋势来调整输出信号,以实现温度的快速调整和稳定控制。

尤其是积分和微分项的引入,使得PID控制器具有了更好的稳定性和抗干扰能力。

在参数调整过程中,我们发现比例系数的增加会加快温度的响应速度,但也容易引起过冲现象;积分系数的增加可以减小温度的稳态误差,但过大的积分系数可能导致系统不稳定;微分系数的增加可以提高系统的动态响应速度,但过大的微分系数可能引起噪声干扰。

综合考虑,我们通过实验得出了最佳的PID控制器参数组合,实现了对温度的精确控制。

MATLAB温度控制系统设计报告

MATLAB温度控制系统设计报告

温度控制系统一.温度控制系统概述:本设计是利用MATLAB软件仿真技术实现的温度控制系统演示动画。

水的温度以一个下限温度(本设计为27℃)起始,该系统启动,并对水进行加热,使其温度持续上升,直至上限温度(本设计为100℃),之后为使温度保持在60℃-100℃范围内,则该系统开始冷却,直至中间温度60℃,系统又开始对水加热至100摄氏度,再冷却至60摄氏度,如此循环,即可实现水温控制在60℃-100℃范围内保持不变。

分别有指示灯指示。

二.温度控制系统程序:hf=figure('name','温度控制系统','color',[.96 .96 .96]);%设置标题名字 axis([-1 1 -1 1]);axis('off');hold on;x1=[0.2 0.2 0.4 0.4];y1=[-0.46 -1 -1 -0.46];t=-0.46;%存储温度纵坐标k=1;k1=1;%k为运行标志位,当k=1时,运行;当k=0时,停止;k1为温度上下降标志位,当k1=1时,温度上升;当k1=0时,温度下降line([0.2;0.2],[1;-1],'color','k','linewidth',2); %温度区域左边line([0.2;0.4],[-1;-1],'color','k','linewidth',2);%温度区域下边line([0.4;0.4],[1;-1],'color','k','linewidth',2);%温度区域右边line([0.2;0.4],[1;1],'color','k','linewidth',2);%温度区域上边line([0.4;0.5],[1;1],'color','r','linewidth',2);%刻度标记100text(0.5,1,'100摄氏度','color','r');line([0.4;0.5],[0.2;0.2],'color','b','linewidth',2);%刻度标记60text(0.5,0.2,'60摄氏度','color','b');line([0.4;0.5],[-0.46;-0.46],'color','g','linewidth',2);%刻度标记27text(0.5,-0.46,'室温27摄氏度','color','g');pp=line([0.2;0.4],[-0.46;-0.46],'color','r','linewidth',3);Fun1=plot(-0.95,0.6,'color','k','marker','.','markersize',30);%加热显示text(-1,0.5,'加热');Fun2=plot(-0.5,0.6,'color','k','marker','.','markersize',30);%冷却显示text(-0.55,0.5,'冷却');Fun3=plot(-0.95,0.2,'color','k','marker','.','markersize',30);%电源开显示text(-1,0.1,'ON');Fun4=plot(-0.5,0.2,'color','r','marker','.','markersize',30);%电源关显示text(-0.53,0.1,'OFF');text(-0.9,0,'电源指示灯'); %停止按钮pushbutton1=uicontrol(hf,...'units','normalized',...'style','pushbutton',...'string','停止',...'backgroundcolor',[0.75 0.75 0.75],...'position',[0.1 0.3 0.1 0.1],...'callback','k=0;');%关闭按钮pushbutton2=uicontrol(hf,...'units','normalized',...'style','pushbutton',...'string','关闭',...'backgroundcolor',[0.75 0.75 0.75],... 'position',[0.3 0.3 0.1 0.1],...'callback','close');temp=patch(x1,y1,[0 1 1]); %初始温度while k==1 %产生温度上升、下降动画set(Fun4,'color','k');set(Fun3,'color','r');if k1==1 %温度上升set(Fun1,'color','r');set(Fun2,'color','k');for i=1:1600a=t+(1-t)/1600*i;y1=[a -1 -1 a];set(temp,'ydata',y1);set(pp,'ydata',[a,a]);drawnow;endt=a;k1=0;else if k1==0 %温度下降set(Fun1,'color','k');set(Fun2,'color','r');for i=1:1000a=t-(t-0.2)/1000;y1=[a -1 -1 a];set(temp,'ydata',y1);set(pp,'ydata',[a,a]);drawnow;endt=a;k1=1;endendendset(Fun1,'color','k'); %停止还原set(Fun2,'color','k');set(Fun3,'color','k');set(Fun4,'color','r');二.温度控制系统动画截图:1.开启系统,则系统以27℃的下限温度开始加热:电源指示灯和加热指示灯同时点亮:2.温度低于中间温度,系统处于加热状态:加热指示灯仍旧点亮3.温度高于中间温度,系统仍处于加热状态:4.当温度到达上限温度100℃,系统开始冷却:冷却指示灯点亮,加热指示灯熄灭。

plc温度控制系统开题报告

plc温度控制系统开题报告

plc温度控制系统开题报告PLC温度控制系统开题报告一、引言随着科技的不断进步,自动化控制系统在各个领域得到了广泛应用。

其中,PLC(可编程逻辑控制器)作为一种重要的自动化控制设备,被广泛应用于工业生产中的温度控制系统。

本文旨在探讨PLC在温度控制系统中的应用,并提出一个基于PLC的温度控制系统的开题报告。

二、背景与意义温度控制在许多工业过程中起着至关重要的作用。

无论是在化工、制药、冶金还是食品加工等领域,温度的准确控制都能够保证产品的质量和生产效率。

传统的温度控制方法往往依赖于人工操作,存在操作不稳定、精度低、效率低等问题。

而PLC作为一种可编程的控制器,具有高度的灵活性和可靠性,能够实现自动化控制,提高温度控制的精度和效率。

三、研究目标本研究旨在设计一个基于PLC的温度控制系统,实现对温度的准确控制和监测。

具体目标包括:1. 设计一个可编程的控制系统,能够实时监测温度并进行控制。

2. 实现温度控制系统的自动化运行,减少人工操作。

3. 提高温度控制的精度和稳定性,确保产品质量。

四、研究内容1. 硬件设计本研究将使用PLC作为控制系统的核心设备,通过与传感器和执行器的连接实现对温度的监测和控制。

硬件设计包括PLC的选择和配置,传感器和执行器的选型和布置。

2. 软件设计软件设计是整个控制系统的核心部分。

本研究将使用PLC编程软件进行程序的编写和调试。

软件设计包括温度监测模块、控制算法、报警系统等的设计与实现。

3. 系统测试与优化在完成硬件和软件设计后,需要对整个系统进行测试和优化。

测试包括对温度控制系统的稳定性、精度和响应速度进行评估。

根据测试结果,对系统进行优化,提高温度控制的精度和稳定性。

五、预期成果通过本研究,预期实现以下成果:1. 设计并搭建一个基于PLC的温度控制系统原型。

2. 实现对温度的准确监测和控制,提高温度控制的精度和稳定性。

3. 验证系统的可行性和有效性,为工业生产中的温度控制提供参考。

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电子技术课程设计学院:专业班级:学生姓名:指导教师:完成时间:成绩:温度控制系统一.设计任务和要求课题简介:温度是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关,也是仪器科学和各类工程设计中必须精确测定的重要物理量。

随着科学技术的发展,使得测温技术迅速发展,测温范围不断拓宽,测温精度不断提高,新的温度传感器不断出现,如光纤温度传感器、微波温度传感器、超声波温度传感器等。

由于检测温度的传感器种类不同,采用的测量电路和要求不同,执行器、开关等的控制方式不同,所以相应的硬件和软件也就不同。

但对于初次涉足电子产品的设计、制作来说,了解并实践一下传感器选择与测控电路的设计、制作的基本过程是很有必要的。

由于所涉及的知识面很广,相应的具体内容请参考本文中提示的《传感器原理及应用》,《测控电路》,《模拟电子技术基础实验与课程设计》,《电子技术实验》等书的有关章节。

应用二极管的温度传感器与集成运放设计温度测量与控制控电路,测量温度的范围为-65℃~200℃,工作电路输出二值输出;电路输出控制继电器工作,实现加热与制冷的转换控制,把控制对象温度控制在要求的范围之内(40℃~60℃)。

要求测控电路具有加热和制冷的指示功能。

培养综合应用所学知识来指导实践的能力。

设计一个具有温度检测,放大与控制的功能的温度监测系统。

用负温度系数热敏点去其作为温度传感检测加热装置—(实验中的加热装置可用一个100欧姆每瓦的电阻Rt模拟)的温度。

用检测到的温度信号控制加热器的开关K,将加热装置Rt的温度控制在一定范围内,具体设计要求为:1.当加热装置R1的温度小于50摄氏度时,开关K接通,加热器升温;2. 当加热装置R1的温度大于60摄氏度时,开关K断开,加热器降温;3.当加热装置R1的温度小于40或大于70摄氏度时,用发光二级管发光报警;二.设计目的1.学习电桥在温度信号在采集中的应用,掌握由双臂电桥和差分输入集成运算放大电路构成的桥式电路。

2.掌握滞回比较器的性能和调试方法。

3.学会温度监测系统的测量和调试方法。

三.设计原理温度控制系统设计原理框图如图所示。

它由五部分组成,即测温电桥、测量放大器、滞回比较器、警报指示电路和加热控制电路。

温度电桥中的热敏电阻作为温度传感器检测加热R,温度电桥的输出加到测量放大器,经过放大后由滞回比较器输出“加热”与“停止”信号,再经三极管放大后控制加热器的“加热”与“停止”。

改变滞回比较器的比较电压V可改变控温的范围,温度控制的精度由滞回比较器的会回差决定。

四.通过课程设计的教学环节,学生应达到如下基本要求:1.综合运用模拟电子技术课程中所学到的理论知识,结合课程设计任务要求适当自学某些新知识,独立完成一个课程设计的理论设计。

2.运用EDA工具(如multisim、Pspice等),对设计理论进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计。

3.通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理运用元器件的原则。

4.掌握模拟电路的安装、测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能独立分析实验中的现象(或数据),独立解决调试中所遇到的问题。

5.学会撰写课程设计报告。

6.培养求是、严谨的工作态度和严肃认真的工作作风。

五.设计的具体实现1.系统概述主要根据老师所给的实验原理电路图以及过程方框图,对电路进行初步的了解。

利用软件对电路图进行正确的连接。

设计时应选用成熟的电路进行改进,若选用新型的电路,要综合考虑其性价比,所选电路尽量减少电瓶转换次数,尽量用统一供电,提高电路的可靠性,设计时。

不仅单元电路本身要设计合理,各元间也要相互配合,要注意各部分的输入信号,控制信号和输出信号之间的关系。

本实验主要引用了差动放大电路,电压比较器,以及滞回比较器。

设计共分为三个等级,每个等级都就有相应的作用,各等级之间环环相扣已达到温度控制的作用。

电路设计原理图:具体如下:应用1N4148二极管的温度传感器与集成运放设计温度测量与控制控电路,测量温度的范围为-40℃~125℃,工作电路输出二值输出;电路输出控制继电器工作,实现加热与制冷的转换控制,把控制对象温度控制在要求的范围之内(-40℃~125℃)。

要求测控电路具有加热和制冷的指示功能。

本课题中测量控制电路组成框图如下所示:二极管温度传感器反向比较器制热继电器2驱动电路1驱动电路2制冷继电器1同相比较器差动放大器转换电路指示电路2指示电路1电路工作过程为:由二极管IN4148作为温度传感器采集温度信号,经差动放大后,送到预先调试好的相关温度控制比较电路进行比较,当温度低于控制温度下限值时,红色发光二极管亮,继电器1动作,控制加热器开始加热。

当温度高于控制温度上限值时,绿色发光二极管亮,继电器2动作,控制制冷器开始制冷。

当温度在设定温度上下限之间时,红色和绿色发光二极管全熄灭,继电器全断开,不加热也不制冷。

因此从以上不同的状态显示就可以知道温度情况及温度控制情况。

注意事项为避免测温二极管本身通电产生的温度升高对测温的影响,电路设计时注意不要使通过测温元件的电流超过1mA。

电路的安装与调试模拟电子电路设计要考虑的因素和问题很多,由于点冷酷在计算机上进行模拟时所采用的元器件参数和模型与十几元件有差别,所以对经计算机仿真过的电路还是要进行实际试验。

通过实验才可以发现问退,解决问题,若性能指标达不到要求,应分析出在哪些单元或元器件上,在对它们重新设计和选择,直到性能完全满足要求为止,作为课程设计,一般可采用面包板插接和通用印制电路板焊接1,元器件的安装所有的电子元器件在安装前都要进行测试,集成电路引脚必须插在面包板中央凹槽两边的孔中,插入时所有引脚应稍向外偏,使引脚与差孔中的簧片良好接触,集成电路在插入与拔出时要收礼均匀,一面引脚弯曲或断裂。

有极性的元器件的(如电解电容)标志最好方向一致,所有集成电路的方向也要一致,缺口朝左,以便于正确布线和查线。

2,正确合理布线布线时一般选直径的单股导线,先将两头绝缘皮剥去7~8mm,然后把导线两头完成直角,用镊子夹住导线,垂直插入相应的孔中。

为避免或减少故障,面包板上的电路分布与布线必须合理且美观。

3.调试要点A.检查电路安装完毕后不要急于通电,而应首先对照电路图仔细检查电路连接线。

在检查无误后,要先调好所需电源电压,然后才能给电路通电。

B.分块调试分块调试顺序可按信号的流向进行,包括静态和动态的调试。

C.整机联调各单元电路调试好后,应该将各单元连接起来进行整机联调,把测量结果于设计指标注意比较,然后对电路进行调整直指符合设计要求。

如下方案与方案一进行比较:火警报鸣系统设计设计任务和目的要求(1)设计任务设计一个具有温度检测、放大与控制功能的温度检测系统。

用负温度系数热敏电阻器作为温度传感检测加热装置(试验中的加热装置可用一个100Ω/2W的电阻R模拟)的温度,用检测到的温度信号控制加热气的开关K(实验中为一个继电器),将加热装置R的温度控制在一定范围内。

设计要求如下:①当加热装置R温度小于50℃时,开关K接通,加热升温;②当加热装置R 温度大于60℃时,开关K 断开,J 加热器自然降温;③当加热装置R 温度小于40℃或小于70℃时,用发光二极管发光报警指示。

(2)设计目的①学习电桥在温度信号采集中的应用,掌握有双臂电桥和差分输入集成运算放大器构成的桥是放大电路;②掌握滞回比较器的性能与调试方法;③学会温度检测系统的测量与调试方法实验内容1 设计方案的选定与说明结构图根据传感器的原理构成和设计需要,各部分元件分别选用下列元器件:测温电路由敏感元件、转换元件和测量电路构成,测量电路选用电桥,辅助电源选用直流电源。

敏感元件:负温度系数热敏电阻。

转换元件:负温度系数热敏电阻将温度转换成电量 。

测量电路的种类:电桥。

电桥法方便、准确。

辅助电源的种类:15伏特直流稳压电源、220交流电源。

测温电路 报警电路 比较放大器 辅助电源2 论述方案的各部分工作原理当温度上升时,Rt电阻阻值减小,电桥不平衡,输出电压量减小,送给比较放大器,当送给比较放大器的电压量低于给定值时,比较放大器输出电压为低电平,晶闸管关断,原来被短路的报警回路工作,电路灯亮、铃响,报警电路报警。

3 设计方案的图表;1)温度测量+-当温度变化时,Rt电阻阻值也随之变小,电桥对臂乘积不等,电桥不平衡,输出电量增加,由公式{ U0=(U i/4)*(△R t/R1) ,U i=[15/(R5+R6)]*R6 }算得输出电压U0,送入比较放大器,进行比较。

2)比较放大器正端电压由测量电路送来,即电桥输出电压U 0 ,当U 0大于负端时,比较放大器高电平导通,当正端电压低于负端时,比较放大器低电平截止。

3) 报警电路22VBELL R 90.5 KR 10 1 K LAMPR9、R10为分压电阻,避免晶闸管短路时烧毁电源及元器件。

声光报警元件分别为蜂鸣器、LED ,与R9串联成报警回路。

正常工作时,比较放大器信号送来后,触发晶闸管道通,报警回路被短路,当温度升高时,比较放大器输出低电平,晶闸管VD 截止,报警回路导通,灯和铃导通,报警。

课程设计的要求及技术指标1.设计、组装、调试测控电路2.温度控制范围:40~70℃3.使用环境温度:常温4.输出信号:二值输出控制继电器工作5.温度范围控制,制热和制冷指示功能6.非线性误差:±1%总方案及原理框图方案一:方案二:本课题中测量控制电路组成框图如下所示:电路工作过程为:由二极管IN4148作为温度传感器采集温度信号,经差动放大后,送到预先调试好的相关温度控制比较电路进行比较,当温度低于控制温度下限值时,红色发光二极管亮,继电器1动作,控制加热器开始加热。

当温度高于控制温度上限值时,绿色发光二极管亮,继电器2动作,控制制冷器开始制冷。

当温度在设定温度上下限之间时,红色和绿色发光二极管全熄灭,继电器全断开,不加热也不制冷。

因此从以上不同的状态显示就可以知道温度情况及温度控制情况。

注意事项为避免测温二极管本身通电产生的温度升高对测温的影响,电路设计时注意不要使通过测温元件的电流超过1mA。

各组成部分的工作原理转换电路:将二极管IN4148采集的温度信号转换成电信号。

差动放大器:由于电信号非常微弱,需要将电信号放大处理。

同相比较器:当温度低于控制温度下限值时,红色发光二极管亮,继电器1动作,控制加热器开始加热。

反向比较器:当温度高于控制温度上限值时,绿色发光二极管亮,继电器2动作,控制制冷器开始制冷。

电路的设计、电路各部分工作特性及元件的作用仔细分析产品的功能要求,利用互连网、图书、杂志查阅资料,从中提取相关和最有价值的信息、方法。

1.设计总体方案2.设计单元电路、选择传感器、测量电路元器件、根据需要调整总体方案3.计算电路(元件)参数。

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