基于单片机实现的温度控制系统

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基于单片机的水温控制系统设计

基于单片机的水温控制系统设计

基于单片机的水温控制系统设计水温控制系统在许多领域中都具有重要的应用价值,例如温室农业、水族馆、游泳池等。

在这些应用中,保持水温在一个合适的范围内对于生物的生存和健康至关重要。

基于单片机的水温控制系统设计是一种有效的方法,它可以实现对水温的精确控制和调节。

本文将详细介绍基于单片机的水温控制系统设计原理、硬件实现和软件编程等方面内容。

第一章研究背景与意义1.1研究背景随着科技的飞速发展,人们对生活品质的追求不断提高,对家电设备的智能化要求也越来越高。

其中,水温控制系统在热水器、空调等家电产品中具有广泛的应用。

精确控制水温对于提高用户体验、节约能源和保护环境具有重要意义。

然而,现有的水温控制系统存在控制精度不高、响应速度慢等问题,因此,研究一种新型的水温控制系统具有重要的实际意义。

1.2研究意义本研究旨在提出一种新型的水温控制系统,通过对水温进行精确控制,提高家电产品的性能和用户体验。

此外,本研究还将探讨系统性能的评估和改进方法,为水温控制领域的研究提供理论支持。

第二章水温控制系统设计原理2.1 水温测量原理本章将介绍水温的测量原理,包括热电偶、热敏电阻、红外传感器等常用温度传感器的原理及特点。

通过对各种传感器的比较,选出适合本研究的温度传感器。

2.2温度传感器选择与应用在本研究中,我们将选择一种具有高精度、快速响应和抗干扰能力的温度传感器。

此外,还将探讨如何将选定的温度传感器应用于水温控制系统,包括传感器的安装位置、信号处理方法等。

2.3控制算法选择与设计本章将分析现有的控制算法,如PID控制、模糊控制、神经网络控制等,并选择一种适合本研究的控制算法。

针对所选控制算法,设计相应的控制电路和程序。

第三章硬件实现3.1控制器选择与搭建本章将讨论控制器的选型,根据系统的需求,选择一款性能稳定、可编程性强、成本合理的控制器。

然后,介绍如何搭建控制器硬件系统,包括控制器与各种外设(如温度传感器、继电器等)的连接方式。

基于STM32单片机的温度控制系统设计

基于STM32单片机的温度控制系统设计

基于STM32单片机的温度控制系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32单片机的温度控制系统的设计。

我们将从系统需求分析、硬件设计、软件编程以及系统测试等多个方面进行全面而详细的介绍。

STM32单片机作为一款高性能、低功耗的微控制器,广泛应用于各类嵌入式系统中。

通过STM32单片机实现温度控制,不仅可以精确控制目标温度,而且能够实现系统的智能化和自动化。

本文将介绍如何通过STM32单片机,结合传感器、执行器等硬件设备,构建一套高效、稳定的温度控制系统,以满足不同应用场景的需求。

在本文中,我们将首先分析温度控制系统的基本需求,包括温度范围、精度、稳定性等关键指标。

随后,我们将详细介绍系统的硬件设计,包括STM32单片机的选型、传感器和执行器的选择、电路设计等。

在软件编程方面,我们将介绍如何使用STM32的开发环境进行程序编写,包括温度数据的采集、处理、显示以及控制策略的实现等。

我们将对系统进行测试,以验证其性能和稳定性。

通过本文的阐述,读者可以深入了解基于STM32单片机的温度控制系统的设计过程,掌握相关硬件和软件技术,为实际应用提供有力支持。

本文也为从事嵌入式系统设计和开发的工程师提供了一定的参考和借鉴。

二、系统总体设计基于STM32单片机的温度控制系统设计,主要围绕实现精确的温度监测与控制展开。

系统的总体设计目标是构建一个稳定、可靠且高效的环境温度控制平台,能够实时采集环境温度,并根据预设的温度阈值进行智能调节,以实现对环境温度的精确控制。

在系统总体设计中,我们采用了模块化设计的思想,将整个系统划分为多个功能模块,包括温度采集模块、控制算法模块、执行机构模块以及人机交互模块等。

这样的设计方式不仅提高了系统的可维护性和可扩展性,同时也便于后续的调试与优化。

温度采集模块是系统的感知层,负责实时采集环境温度数据。

我们选用高精度温度传感器作为采集元件,将其与STM32单片机相连,通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,供后续处理使用。

基于单片机的室内温度控制系统设计与实现

基于单片机的室内温度控制系统设计与实现

基于单片机的室内温度控制系统设计与实现1. 本文概述随着科技的发展和人们生活水平的提高,室内环境的舒适度已成为现代生活中不可或缺的一部分。

作为室内环境的重要组成部分,室内温度的调控至关重要。

设计并实现一种高效、稳定且经济的室内温度控制系统成为了当前研究的热点。

本文旨在探讨基于单片机的室内温度控制系统的设计与实现,以满足现代家居和办公环境的温度控制需求。

本文将首先介绍室内温度控制系统的研究背景和意义,阐述其在实际应用中的重要性和必要性。

随后,将详细介绍基于单片机的室内温度控制系统的设计原理,包括硬件设计、软件编程和温度控制算法等方面。

硬件设计部分将重点介绍单片机的选型、传感器的选取、执行机构的搭配等关键环节软件编程部分将介绍系统的程序框架、主要功能模块以及温度数据的采集、处理和控制逻辑温度控制算法部分将探讨如何选择合适的控制算法以实现精准的温度调控。

在实现过程中,本文将注重理论与实践相结合,通过实际案例的分析和实验数据的验证,展示基于单片机的室内温度控制系统的实际应用效果。

同时,还将对系统的性能进行评估,包括稳定性、准确性、经济性等方面,以便为后续的改进和优化提供参考。

本文将对基于单片机的室内温度控制系统的设计与实现进行总结,分析其优缺点和适用范围,并对未来的研究方向进行展望。

本文旨在为读者提供一种简单、实用的室内温度控制系统设计方案,为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

2. 单片机概述单片机,也被称为微控制器或微电脑,是一种集成电路芯片,它采用超大规模集成电路技术,将具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种IO口和中断系统、定时器计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、AD转换器等电路)集成到一块硅片上,构成一个小而完善的微型计算机系统。

单片机以其体积小、功能齐全、成本低廉、可靠性高、控制灵活、易于扩展等优点,广泛应用于各种控制系统和智能仪器中。

基于单片机的pid温度控制系统设计

基于单片机的pid温度控制系统设计

一、概述单片机PID温度控制系统是一种利用单片机对温度进行控制的智能系统。

在工业和日常生活中,温度控制是非常重要的,可以用来控制加热、冷却等过程。

PID控制器是一种利用比例、积分、微分三个调节参数来控制系统的控制器,它具有稳定性好、调节快等优点。

本文将介绍基于单片机的PID温度控制系统设计的相关原理、硬件设计、软件设计等内容。

二、基本原理1. PID控制器原理PID控制器是一种以比例、积分、微分三个控制参数为基础的控制系统。

比例项负责根据误差大小来控制输出;积分项用来修正系统长期稳态误差;微分项主要用来抑制系统的瞬时波动。

PID控制器将这三个项进行线性组合,通过调节比例、积分、微分这三个参数来实现对系统的控制。

2. 温度传感器原理温度传感器是将温度变化转化为电信号输出的器件。

常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。

在温度控制系统中,温度传感器负责将环境温度转化为电信号,以便控制系统进行监测和调节。

三、硬件设计1. 单片机选择单片机是整个温度控制系统的核心部件。

在设计单片机PID温度控制系统时,需要选择合适的单片机。

常见的单片机有STC89C52、AT89S52等,选型时需要考虑单片机的性能、价格、外设接口等因素。

2. 温度传感器接口设计温度传感器与单片机之间需要进行接口设计。

常见的温度传感器接口有模拟接口和数字接口两种。

模拟接口需要通过模数转换器将模拟信号转化为数字信号,而数字接口则可以直接将数字信号输入到单片机中。

3. 输出控制接口设计温度控制系统通常需要通过继电器、半导体元件等控制输出。

在硬件设计中,需要考虑输出接口的类型、电流、电压等参数,以及单片机与输出接口的连接方式。

四、软件设计1. PID算法实现在单片机中,需要通过程序实现PID控制算法。

常见的PID算法包括位置式PID和增量式PID。

在设计时需要考虑控制周期、控制精度等因素。

2. 温度采集和显示单片机需要通过程序对温度传感器进行数据采集,然后进行数据处理和显示。

基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的温度控制系统设计

基于 51 单片机的水温自动控制系统引言在现代的各种工业生产中,不少地方都需要用到温度控制系统。

而智能化的控制系统成为一种发展的趋势.本文所阐述的就是一种基于 89C51 单片机的温度控制系统。

本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。

设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。

(1) 利用摹拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。

(2) 当液位低于某一值时,住手加热。

(3) 用 AD 转换器把采集到的摹拟温度值送入单片机。

(4) 无竞争—冒险,无颤动。

(1) 温度显示误差不超过1℃.(2) 温度显示范围为0℃—99℃。

(3) 程序部份用 PID 算法实现温度自动控制。

(4) 检测信号为电压信号。

根据设计要求和所学的专业知识,采用 AT89C51 为本系统的核心控制器件。

AT89C51 是一种带4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8 位微处理器。

其引脚图如图1 所示。

显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件.在显示驱动电路中拟订了两种设计方案:方案一:采用静态显示的方案采用三片移位寄存器 74LS164 作为显示电路,其优点在于占用主控系统的 I/O 口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。

方案二:采用动态显示的方案由单片机的 I/O 口直接带数码管实现动态显示, 占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节省了电,但编程比较复杂,亮度不如静态的好。

由于对电路的功耗要求不大,因此就在尽量节省 I/O 口线的前提下选用方案一的静态显示.图 1 AT89C51 引脚图1 温度检测:有选用 AD590 和LM35D 两种温度传感器的方案,但考虑到两者价格差距较大,而本系统中对温度要求的精度不很高,于是选用比较便宜 LM35D。

基于单片机的温度控制系统设计原理

基于单片机的温度控制系统设计原理

基于单片机的温度控制系统设计原理基于单片机的温度控制系统设计概述•温度控制系统是在现代生活中广泛应用的一种自动控制系统。

它通过测量环境温度并对温度进行调节,以维持设定的温度范围内的稳定状态。

本文将介绍基于单片机的温度控制系统的设计原理。

单片机简介•单片机是一种集成电路芯片,具有强大的计算能力和丰富的输入输出接口。

它可以作为温度控制系统的核心控制器,通过编程实现温度的测量和调节功能。

温度传感器•温度传感器是温度控制系统中重要的部件,用于测量环境温度。

常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字温度传感器等。

在设计中,需要选择适合的温度传感器,并通过单片机的模拟输入接口对其进行连接。

温度测量与显示•单片机可以通过模拟输入接口读取温度传感器的信号,并进行数字化处理。

通过数值转换算法,可以将传感器输出的模拟信号转换为温度数值,并在显示器上进行显示。

常见的温度显示方式有数码管和LCD等。

温度控制算法•温度控制系统通常采用PID(比例-积分-微分)控制算法。

这种算法通过比较实际温度和设定温度,计算出调节量,并通过输出接口控制执行机构,实现温度的调节。

在单片机程序中,需要编写PID控制算法,并根据具体系统进行参数调优。

执行机构•执行机构是温度控制系统中的关键部件,用于实际调节环境温度。

常见的执行机构有加热器和制冷器。

通过单片机的输出接口,可以控制执行机构的开关状态,从而实现温度的调节。

界面与交互•温度控制系统还可以配备界面与交互功能,用于设定目标温度、显示当前温度和执行机构状态等信息。

在单片机程序中,可以通过按键、液晶显示屏和蜂鸣器等外设实现界面与交互功能的设计。

总结•基于单片机的温度控制系统设计涉及到温度传感器、温度测量与显示、温度控制算法、执行机构以及界面与交互等多个方面。

通过合理的设计和编程实现,可以实现对环境温度的自动调节,提高生活和工作的舒适性和效率。

以上是对基于单片机的温度控制系统设计原理的简要介绍。

基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现共3篇

基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现共3篇

基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现共3篇基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现1基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现随着人们对生活质量的需求越来越高,温度控制变得愈发重要。

在家庭、医院、实验室、生产车间等场合,温度控制都是必不可少的。

本文将介绍一种基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现。

设计思路本文所设计的温度智能控制系统主要由单片机、温度传感器、继电器和液晶屏幕等部件组成。

其中,温度传感器负责采集温度数据,单片机负责处理温度数据,并实现温度智能控制功能。

继电器用于控制加热设备的开关,液晶屏幕用于显示当前温度和系统状态等信息。

在实现温度智能控制功能时,本设计采用了PID控制算法。

PID控制算法是一种经典的控制算法,它基于目标值和当前值之间的误差来调节控制量,从而实现对温度的精确控制。

具体来说,PID控制器包含三个部分:比例控制器(P)用于对误差进行比例调节,积分控制器(I)用于消除误差的积累,微分控制器(D)用于抑制误差的未来变化趋势。

这三个控制器的输出信号加权叠加后,作为继电器的控制信号,实现对加热设备的控制。

系统实现系统硬件设计在本设计中,我们选择了常见的AT89S52单片机作为核心控制器。

该单片机运行速度快、稳定性好,易于编程,并具有较强的扩展性。

为了方便用户调节温度参数和查看当前温度,我们还选用了4 * 20的液晶屏。

温度传感器采用LM35型温度传感器,具有高精度、线性输出特性,非常适用于本设计。

系统电路图如下所示:系统软件设计在单片机的程序设计中,我们主要涉及到以下几个部分:1. 温度采集模块为了实现温度智能控制功能,我们首先需要获取当前的温度数据。

在本设计中,我们使用了AT89S52单片机的A/D转换功能,通过读取温度传感器输出的模拟电压值,实现对温度的采集。

采集到的温度数据存储在单片机的内部存储器中,以供后续处理使用。

2. PID控制模块PID控制模块是本设计的核心模块,它实现了对温度的精确控制。

《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文

《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文

《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言在现代工业控制领域,温度控制系统的设计与实现至关重要。

为了满足不同场景下对温度精确控制的需求,本文提出了一种基于51单片机的温度控制系统设计与实现方案。

该系统通过51单片机作为核心控制器,结合温度传感器与执行机构,实现了对环境温度的实时监测与精确控制。

二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为核心控制器,其具备成本低、开发简单、性能稳定等优点。

硬件部分主要包括51单片机、温度传感器、执行机构(如加热器、制冷器等)、电源模块等。

其中,温度传感器负责实时监测环境温度,将温度信号转换为电信号;执行机构根据控制器的指令进行工作,以实现对环境温度的调节;电源模块为整个系统提供稳定的供电。

2. 软件设计软件部分主要包括单片机程序与上位机监控软件。

单片机程序负责实时采集温度传感器的数据,根据设定的温度阈值,输出控制信号给执行机构,以实现对环境温度的精确控制。

上位机监控软件则负责与单片机进行通信,实时显示环境温度及控制状态,方便用户进行监控与操作。

三、系统实现1. 硬件连接将温度传感器、执行机构等硬件设备与51单片机进行连接。

具体连接方式根据硬件设备的接口类型而定,一般采用串口、并口或GPIO口进行连接。

连接完成后,需进行硬件设备的调试与测试,确保各部分正常工作。

2. 软件编程编写51单片机的程序,实现温度的实时采集、数据处理、控制输出等功能。

程序采用C语言编写,易于阅读与维护。

同时,需编写上位机监控软件,实现与单片机的通信、数据展示、控制指令发送等功能。

3. 系统调试在完成硬件连接与软件编程后,需对整个系统进行调试。

首先,对单片机程序进行调试,确保其能够正确采集温度数据、输出控制信号。

其次,对上位机监控软件进行调试,确保其能够与单片机正常通信、实时显示环境温度及控制状态。

最后,对整个系统进行联调,测试其在实际应用中的性能表现。

四、实验结果与分析通过实验测试,本系统能够实现对环境温度的实时监测与精确控制。

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目录1 项目概况 (1)2 单片机在电热炉温度控制中的应用 (1)2.1单片机的分类及发展 (1)2.2单片机的应用 (1)3电热炉温度控制系统的方案及其实现 (2)3.1温度控制系统的结构方案 (2)3.2嵌入式微处理器控制系统的实现 (2)4电热炉温度控制系统的硬件与软件结构 (4)4.1系统硬件结构 (4)4.2系统软件结构 (7)5系统设计 (9)5.1温度检测元件及变送器、A/D转换芯片的选择 (9)5.2接口芯片的扩展 (10)5.3温度控制电路 (10)5.4程序设计 (11)致谢 (176)参考文献 (187)附录 (198)附录1 (118)附录2 (19)1 项目概况温度是上业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的处理温度要求严格控制。

在耐火材料科学试验中,需要使用电加热设备,如用于耐火材料试验的加热炉等。

这些被控对象都可以归于具有纯滞后的一阶大惯性环节.以往多采用常规仪表加接触器的断续控制。

随着科学技术的发展,上述设备对温度控制要求越来越高,除要求有较高的控温精度外,还要求能对温度的上升速度及下降速度进行控制,显然应用常规仪表方法难以满足这些要求。

然而,随着微电子技术的发展,特别是单片微型计算机的出现,对上述被控对象采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置进行控制已成为现实。

电热炉温度控制,经常采用模拟或数字调节仪表进行调节,但存在着某些固有的缺点。

而采用单片机进行炉温控制,可大大地提高控制质量和自动化水平,具有良好的经济效益。

2 单片机在电热炉温度控制中的应用2.1 单片机的分类及发展单片机的发展历史并不长,它的产生与计算机的产生和发展大体上同步,也经历了四个阶段。

第一阶段(1970年—1974年):为4位单片机阶段。

这种单片机的特点是:价格便宜,控制功能强,片内含有多种I/O接口,有的根据不同用途还配有许多专用接口,有些甚至还包括A/D转换、D/A转换、声音合成等电路。

丰富的I/O功能大大增强了4位单片机的控制能力,从而使外部设备接口电路极为简单。

4位单片机主要应用于录音机、摄像机、电视机、电冰箱、洗衣机、录像机和电子玩具等产品中。

第二阶段(1974年—1978年):为低中档8位单片机阶段。

它是8位单片机的早期产品,以Intel公司的MCS-48系列单片机为代表,这个系列的单片机在片内集成了8位CPU、并行I/O口、8位定时/计数器、RAM和ROM等,无串行接口,中断处理比较简单,片内RAM和ROM容量较小,且寻址范围不大于4KB。

第三阶段(1978年—1983年):为高档8位单片机阶段。

这种单片机是在低、中档基础上发展起来的,其性能有明显的提高。

以Intel公司的MCS-51系列单片机为代表,在片内增加了串行接口,有多级中断处理系统,16位定时/计数器,片内RAM、ROM容量增大,寻址范围可达64KB,有的片内A/D转换接口。

这类单片机功能强,应用范围广,是目前各类单片机应用最多的一种。

第四阶段(1983年—现在):为8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出阶段。

此阶段主要特征是:一方面不断完善高档8位单片机,改善其结构,以满足不同用户的需要;另一方面发展16位单片机、32位单片机及专用型单片机。

16位单片机除了CPU为16位外,片内RAM 为232B,ROM为8KB,片内带有高速输入输出部件,多通道10位A/D转换部件,中断处理为8级,其实时处理能力更强。

近年来,各个计算机生产厂家已进入更高性能的32位单片机研制、生产阶段,32位单片机除了具有更高的集成度外,主振频率已达20MHz,这使32位单片机的数据处理速度比16位单片机快很多,性能比8位、16位单片机更加优越。

2.2 单片机的应用单片机的种类繁多,有4位、8位、16位、32位通用型单片机以及衍生出的五花八门的系列及型号,但单片机使用量最大的是8位单片机,应用范围最广泛的也是8位单片机。

单片机的应用,打破了人们的传统设计思想,原来很多用模拟电路、脉冲数字电路和逻辑部件来实现的功能,现在均可以使用单片机,通过软件来完成。

使用单片机具有体积小、可靠性高、性能价格比高和容易产品化的优点。

单片机的应用领域有以下几个方面:①智能化仪器仪表。

用单片机改造原有的测量、控制仪表,使仪器仪表数字化、智能化、多功能化和微型化,并使长期以来测量仪表中的误差修正和线形处理等难题迎刃而解。

由单片机构成的智能仪表,集测量、处理控制功能于一身,从而赋予测量仪表以崭新的面貌,是仪器更新换代的标志。

②机电一体化产品。

机电一体化是机械工业发展的方向,机电一体化产品是指集机械技术、微电子技术和计算机技术于一体,具有智能化特征的机电产品。

单片机的出现促进了机电一体化的发展,它作为机电产品中的控制器,使传统的机械产品简单化、控制智能化,构成了新一代的机电一体化产品。

例如,在电传打字机中,由于采用了单片机而取代了近千个机械部件。

③测控系统。

用单片机可以构成各种工业控制系统、自适应控制系统和数据采集系统等。

例如,温度、湿度的自动控制、电镀生产线的自动控制、包装生产线的自动控制、临床医学等。

计算机网络及通信技术。

高档单片机集成有通信接口,为单片机在计算机网络与通信设备中的应用提供了良好的条件。

例如,用MCS-51系列单片机控制的串行自动呼叫应答系统、列车无线遥控系统等。

④家用电器。

由于单片机价格低廉、体积小、逻辑判断和控制功能强,且内部具有定时/计数器,所以广泛应用于家电设备。

例如:洗衣机、电冰箱、微波炉、高级智能玩具、电子门铃和家用防盗报警器等,配上单片机后,提高了自动化程度,增加了功能,备受人们的喜爱。

总之,单片机将使人类的生活更加方便舒适、丰富多彩。

单片机的技术的发展反映在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。

在这几方面,较为典型地说明了数字单片机的水平。

在目前,用户对单片机的需要越来越多,要求也越来越高。

单片机定时对炉温进行检测,经A/D转换得到相应的数字量,再送到微机进行判断和运算,得到应有的控制量,去控制加热功率,从而实现对温度的控制。

具体包括:(1)炉温变化规律控制,即炉温按预定的温度一时间关系变化,这主要在控制程序中考虑。

(2)温度控制范围,如400℃~1000 ℃,这就涉及到测温元件、电炉功率等的选择。

(3)控制精度、超调量等指标,这涉及到A/D转换精度、控制规律的选择等。

3 电热炉温度控制系统的方案及其实现3.1 温度控制系统的结构方案测温元件采用西安光圣能传感系统有限公司生产的光学新型红外测温仪,型号为AL-501T型;智能控制中心采用嵌入式微处理器恒功率可控硅中频电源控制板,执行机构采用可控硅中频电源。

3.2 嵌入式微处理器控制系统的实现3.2.1 相关介绍嵌入式微处理器既恒功率可控硅中频电源控制板是新型的可控硅中频电源控制板。

主要由电源、调节器、移相控制、保护电路、相序自适应电路、启动演算电路、逆变频率跟踪、逆变脉冲形成、脉冲放大及脉冲变压器组成。

其核心部件均实现数字化,整流触发器部分不需要任何调整,而且可靠性高、脉冲对称度高、抗干扰能力强、反应速度快等特点,又由于有相序自适应电路,无需同步变压器,所以现场调试中免去了调相序、对同步的工作,仅需把KGPS可控硅的门极线接入控制板相应的接线端上,整流部分便能投入运行。

逆变采用扫频式零压软启动方式,启动性能优于普通的零压软启动电路。

并设有自动重复启动电路,可防止中频电源偶尔的启动失败,使启动成功率达到1000频率跟踪电路采用的是平均值取样方案,提高了逆变的抗干扰能力,而且仅需取样中频电压信号,而无需槽路电容器的电流信号,免去了外接中频电流互感器、确定取样电流相位的烦恼。

因此,在调试和使用现场中,也不会由于中频输出线或取样电流互感器的相位接反,而产生中频电源不能启动的问题。

逆变电路中还加有逆变角调节电路,可以自动调节负载阻抗的匹配,达到恒功率输出,可以制成“快速熔炼”的中频电源,达到节时、节电、提高网侧功率因数的目的(此功能也可被关掉)。

逆变部分的主要电路均在嵌入式微处理器的控制电路中,亦是数字电路。

此嵌入式微处理器控制板仅有7只集成电路、6只晶体管、6只微调电位器、32个引出端子,安装十分方便。

适用于各种晶闸管并联谐振中频电源。

此嵌入式微处理器控制板在设计中采用了有效措施,使得调试极为方便,大多数参数的设定都由电路内部自动设定,需要用户调整的只有6只电位器的参数设定,所以具有极强的通用性和互换性。

3.2.2 单片机典型应用系统单片机典型应用系统是指单片机要完成工业测控功能所必须具备的硬件结构。

单片机典型应用系统应该包含有用于测控目的的前向通道,用于控制的后向通道和人机对话手段。

主要包括单片机数字量模拟量开关量开关量伺服检 测检 测控 制检 测动机3.2.3 整流触发工作原理这部分电路包括三相同步、数字触发、末级驱动等电路。

触发部分采用的是数字触发、具有可靠性高、精度高、调试容易等特点。

数字触发器的特点是用计数(时针脉冲)的办法来实现移相,该数字触发器的时钟脉冲振荡器是一种电压控制振荡器。

输出脉冲频率受a 移相控制电压V 的控制,V 降低,则振荡频率升高,而计数器的计数量是固定的(256),计数器脉冲频率升高,意味着计一定脉冲数所需时间短,即延长时间短,a 角小;反之a 角大。

计数器开始计数的时刻同样受同步信号控制,在a=0。

时开始计数。

现假设在某VK 值时期,根据压控振荡器的控制电压与频率间的关系确定输出振荡频率为25KHZ ,则在计数到256个脉搏冲所需时间为(1/25000) × 256=10. 2 (ms),相当于是180电角度。

该触发器的计数清零脉冲在同步电压(线电压)的30处,这相当于三相全控桥式整流电路的30度位置。

从清零脉冲起,延时10.2ms 产生的输出触发脉冲,也接近于三相桥式整流电路某一相晶闸管a =150位置,如果需要得到准确的a =150。

触发脉冲,可以略微调节一下电位器W4,显然,有三套相同的触发电路,而压控振荡器和UK 控制电压为公用,这样一个周期中产生6个相位差为60度的触发脉冲。

数字触发器的优点是工作稳定,特别是用HTL 或CMOS 数字集成电路,则可以有很强的抗干扰能力。

IC16A 及其周围电路构成电压一频率转换器,其输出信号的周期随调节器的输出电压Vk 而线性变化,这里W4微调电位器是最低输出频率调节(相当于模拟电路锯齿波幅值调节)。

三相同步信号直接由晶闸管的门极引线K4, K6, K2从主回路的三相进线上取得,由R23, C1,R63, C40, R102, C63进行滤波和移相,再经6只光电藕合器进行电位隔离,获得6个相位,互差60,占空比略小于50%的矩形波同步信号(如IC2C, IC2D)的输出。

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