Pt 100的精密恒温水箱测控系统设计

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ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓａｎｄｐｕｌｓｅ — ｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＷＭ）ｃｏｎｔｒｏｌｔｏａｃｈｉｅｖｅｐｒｅｃｉｓｅｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｔａｒｇｅｔｏｂｊｅｅｔ．Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｔｅｓｔｒａｎｇｅｉｓｓｅｔｔｏ０～５０ｑＣ．ａｎｄｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓｈｏｗ
ＦＡＮＧＸ来自百度文库ｏｎｇ，ＬＩＡＮＧＣｈｅｎｇ－ｗｅｎ，ＬＩＫａｉ — ｙａｎｇ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
ＤｅｓｉｇｎｏｆｐｒｅｃｉｓｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｃｏｎｓｔａｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｔｅｒｔａｎｋｂａｓｅｄｏｎＰｔ１００
率，控温精度 ± ０．２ ℃ 。实际应用表明：该系统可靠性好、控制精度高、性能稳定、操作简便及通用性强，具有较高的实用价值和应用推广价值。关键词：单片机；温度传感器；数字比例一积分一微分；恒温水箱
中图分类号：ＴＰ２１２文献标识码：Ａ文章编号：１０００９７－８７（２０１７）０４０１－０００４－
单片机作为核心，使用Ｐｔ１００温度传感器为测温元件，以半导体致冷器（ＴＥＣ）为制冷元件，结合比例一积
分一微分（ＰＩＤ）算法和脉宽调制（ＰＷＭ）控制来实现对目标对象温度的精确控制。系统测温范围设定在０～
６０ ℃，样机性能测试结果表明：该系统可以实现测温精度优于 ± Ｏ．０５℃的控制要求，具有 ± Ｏ．０１ ℃ 的分辨
ｃｏｏｌｅｒ（ＴＥＣ）ｄｅｖｉｃｅｓａｓｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ — ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ — ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ（ＰＩＤ）
ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｔａｔｉｏｎａｒｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｔｅｒｔａｎｋ，ａｎｏｖｅｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏｎｓｔａｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｔｅｒｔａｎｋｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｕｓｅｓＭＳＰ４３０ＭＣＵａｓｃｏｎｔｒｏｌｃｏｒｅ，Ｐｔ１００ｐｌａｔｉｎｕｍｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｄｅｖｉｃｅｓ，ｔｈｅｒｍｏ — ｅｌｅｃｔｒｉｃ
１００
传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
２０１７年第３６卷第４期
ＤＯＩ：１０．１３８７３／Ｊ．１０００－９７８７（２０１７）０４－０１００－０４
Ｐｔ１００的精密恒温水箱测控系统设计
方雄，梁成文，李凯扬
（武汉大学物理科学与技术学院电子科学与技术系，湖北武汉４３００７２）
摘
要：针对恒温水浴高精度温度控制要求，设计了一种新型恒温水箱智能测控系统。系统采用ＭＳＰ４３０