粉状材料高温比热测试仪制造技术

本发明专利技术涉及一种粉状材料高温比热测试仪，包括单片机系统，AD转换及信号输入处理系统，显示系统，键盘及外部隔离输入系统，与外部计算机通信系统，可控硅触发及继电输出系统，电源系统。本发明专利技术是一套多输入多输出的高温比热测试仪，具有高精度显示的优点，本系统可在0～200度范围内将温度的显示精度提高到0.01度，控温精度可过0.1度以内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号检测、分析及控制系统，特别是其精密温度的检测与控制。
技术介绍
温度信号检测与控制技术是一项工业上广泛使用成熟的应用技术，目前国内在这项技术上的开发应用企业很多，开发出来的控温仪器或称控温表就高端的来讲，一般控制应用要求使用者须具有一定的相关方面的知识技能及相关的应用经验，且相关参数的设定各生产企业不尽相同，要熟练运用就必须熟记相关说明书，而其说明书一般人要弄懂它也非易事。究其根源主要有2点，一是要调整的温控参数项目太多，特别是PID参数的调整非专业人士不能调好。二是参数的助记符均为英文字母不直观。针对上述缺陷我们设计的比热测试仪基本上可以做到无须调整任何参数即可适应大部分的工业控制，部分相关参数（包括程序输入）均采用中文界面，操作易于上手。结合本仪器多输入多控制的要求，本仪器达到了采样最多6路，输出最多4路可控硅触发输出（其中含一路移相触发输出，可自适应50，60hz电源，），三路继电器输出的一套多输入多输出控制系统，同时它又是一个高精度的显示控温系统，本系统可在0～200度范围内将温度的显示精度提高到0.01度，控温精度可过0.1度以内，完全满足了GJB1715-93对产品的要求。最高温度可达2000度。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术的不足，提供了一种粉状材料高温比热测试仪。本专利技术是通过以下技术方案实现的：粉状材料高温比热测试仪，包括单片机系统1，AD转换及信号输入处理系统2，显示系统3，键盘及外部隔离输入系统4，与外部计算机通信系统5，可控硅触发及继电输出系统6，电源系统7。本仪器的电路部分采用四个集成单元，分成主板,驱动板、电源板、键盘板和256色显示屏及相关外围电路(主要是温度采集传感器,可控硅,加热电路等)，构成了本系统的全部电气控制。进一步的，所述单片机系统选用ATMEL公司生产的Atmega128单片机。进一步的，所述AD转换器的选用多路输入、高精度的A／D转换器AD7714，采用3路全差分输入方式。本专利技术具有多输入多控制的优点，可达到了采样最多6路，输出最多4路可控硅触发输出（其中含一路移相触发输出，可自适应50，60hz电源），三路继电器输出的一套多输入多输出控制系统，同时它又是一个高精度的显示控温系统，本系统可在0～200度范围内将温度的显示精度提高到0.01度，控温精度可过0.1度以内，完全满足了GJB1715-93对产品的要求。最高温度可达2000度。附图说明图1是本仪器的结构原理框图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本仪器作进一步的详细说明。结合附图1，本粉状材料中温比热容测试仪包括：单片机系统1，AD转换及信号输入处理系统2，显示系统3，键盘及外部隔离输入系统4，与外部计算机通信系统5，可控硅触发及继电输出系统6，电源系统7。本仪器的电路部分采用四个集成单元，分成主板、驱动板、电源板和键盘板，再加上外购的256色显示屏及相关外围电路(主要是温度采集传感器、可控硅、加热电路等)，构成了本系统的全部电气控制。256色显示屏能够以256种不能颜色显示不同的字符及图案，为整个系统达到方便直观及人性化的操作界面提供了可能。本专利技术的主板集成了信号放大、AD转换、485通信、单片机系统、报警电路等，为了使各功能单元独立工作而不相互产生干扰，我们采取了如下措施：各功能单元分区布置，485通信电路采用独立电源与且与单片机的通信全部采用光电隔离，这部分与其它功能电路无电气联接，保证了其它电路不受通信的干扰和影响。而AD转换的模拟部分也采用单独电源，采用一点接地法避免了地线环流,同时模拟和数字地采用统一地平面分区布置,使数字电流的流经地不会通过模拟地部分，这样就避免了数字信号对模拟信号的干扰，也满足了厂商对AD7714地线布置的要求，实验结果表明数字转换的有效精度可达到16位，实现了采样精度的高要求。本专利技术的基准电源芯片选用高精度的AD780，其输出电压范围在2．5V±1mV，它作为热电偶AD转换片的参考电源，其中C32的选用很重要，一般应采用100uF的钽电容，否则将影响AD转换精度2～3位。作为移相控制时的同步采样电路，我们选用了TLP181光电隔离器，该器件对小信号有放大作用，其驱动电流也不大，其次就是限流电阻的选用，只要保证在最在工作电压下其功耗不大于标称功率就行了。该电路同样无须同步变压器、信号放大等，整个电路也是非常简单实用。本电路采用隔离电源，与单片机通信全部采用光电隔离，避免了由于通信对电路产生干扰。键盘处理采用双线通信的ZLG7290B芯片，该芯片可同时管理键盘和数码管的显示，我们这里只应用了其中的键盘管理，有了它的管理，单片机就有更多的时间处理其它事务。本电源采用三组直流电源，2组不共地的5V电源，一组12V电源，2组不共地5V电源其中一组用来提供系统电源，另一组供给AD转换模拟部分电路，其中12V提供给显示屏的背光电源，也作为继电器的供电电源。这里我们采用了模糊PID控制，即是模糊控制加PID自动控制，实验表明，这种控制方法能很好的适应不同系统的控制要求并满足相应指标。本文档来自技高网...

【技术保护点】
粉状材料高温比热测试仪，其特征在于：包括单片机系统，AD转换及信号输入处理系统，显示系统，键盘及外部隔离输入系统，与外部计算机通信系统，可控硅触发及继电输出系统，电源系统。

【技术特征摘要】
1.粉状材料高温比热测试仪，其特征在于：包括单片机系统，AD转换及信号输入处理系统，显示系统，键盘及外部隔离输入系统，与外部计算机通信系统，可控硅触发及继电输出系统，电源系统。2.根据权利要求1所述的粉状材料高温比热测试仪，其特征在于：所述电路部分采用四个集成单元，分成主板、驱动板、电源板、键盘板和256色显示屏...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖远龙，
申请(专利权)人：长沙湘愿节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43