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智能温度巡检仪在工业生产中的应用

时间:2022-08-19 08:57:37 点击:50次

智能温度巡检仪主要应用在工业生产领域,为满足工业生产提出的监控需求,智能温度巡检仪需具备以下功能:

(1)应用中可配合使用常用温度传感器对多路温度进行全面检测,本文所设计智能温度巡检仪和Pt100型铂热电阻相互配合,可对8路温度实现巡回检测;

(2)可结合不同的应用需求选择不同显示方式,包括定点显示方式、巡回显示方式等;

(3)可在全量程当中设定一个超限报警值,一旦实测温度高出设定值,就会有报警信号发出,同步输出常开节点;

(4)在实际检测中,每路温度都可转变成和其线性对应的电流输入,一般保持在4mA~20mA;

(5)可实现RS485通信,便于构建局域监控网络,在相应网络中能够共享温度超限设定值、实测温度等参数。

基于STM32设计智能温度巡检仪,硬件总体设计主要包含7个功能单元,即温度显示单元、STM32单片机基本单元、温度传感单元、功能模式切换按键单元、电源单元、报警与继电保护输出单元、远程通信单元。其中,STM32单片机基本单元当中主要包含单片机基础性工作电路,如数据储存电路、程序下载电路、时钟电路等。在热电偶测温单元,重点分布有仪表放大及隔离电路、热电偶接入以及冷端温度补偿电路等。在热电阻测温单元,重点设计仪表放大以及隔离电路,还有测温电桥等。在显示单元,包含有8位LED数码管,由其显示功能模块基本信息以及温度信号。在报警以及继电保护输出单元,包含有继电器触点输出电路和指示灯报警电路。在远程通信单元,主要以RS485协议为基础实现远程通信。在电源单元,设计220V交流接入,所形成直流稳压电源包含多种电压等级,可满足单片机工作以及测量放大电路需求。

系统方案运用计划温度测量电路,通过使用温度测量电路能够确保温度测量值具有更高精确度,从而满足应用提出的精度要求。温度测量电路结合环境温度,将所接收到的温度传感器信号进行转换,获得电流或电压信号,此时需要向AD转换器输入相关电信号,以有效检测环境温度。经综合对比,最后选定测温电路方案包括:

(1)热电偶温度相关测温电路方案。智能温度巡检仪在工作状态下,会对热电偶温度做出热电势反应,冷端温度和热电势输出密切相关,在标准热电偶分度表当中,以冷端温度0为依据,所以要在热电偶温度基础上实现冷结补偿。对冷端温度进行补偿期间,有软件、硬件两种方法,本研究设计中选择通过硬件方法补偿冷端温度。

(2)热电阻温度相关测温电路方案。本研究设计中选择Pt100热电阻,供桥电源为5V,经仪表放大以及信号隔离,使电桥输出至单片机系统。

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