Progettazione di circuiti elettronici per il sistema di raccolta della temperatura
Progettazione hardware del sistema di raccolta della temperatura
Perché diversi sensori hanno un'uscita diversa, ma alla fine devono essere convertiti in. 0 ~ valore di tensione 10V, in modo da soddisfare i requisiti di conversione del convertitore A / D. Ogni sensore richiede quindi un diverso circuito di conversione e amplificazione. Dopo la conversione della quantità di tensione attraverso l'interruttore analogico multicanale allo stesso convertitore A / D per la conversione. E poi attraverso l'FPGA per l'elaborazione dei dati e l'output di visualizzazione
Principio di misurazione della temperatura di giunzione PN
Poiché la giunzione PN con il cambiamento di temperatura è un segnale di tensione, la temperatura è aumentata di 1 ° C. La tensione di conduzione positiva della giunzione PN è uscita di 1 mV. Ma a 0 °C quando la tensione di uscita richiesta OV, deve essere collegata al ponte CC sbilanciato a braccio singolo di giunzione PN di giunzione PN e la tensione di uscita viene amplificata a 0 ~ intervallo 10v per inviare il diagramma schematico del circuito del convertitore A / D (2):
PT100 ($ 5.8752) circuito hardware principale di misurazione della temperatura di resistenza termica
Poiché la resistenza termica PT100 con variazioni di temperatura è un segnale di resistenza, quando la temperatura aumenta la resistenza aumenta. Pertanto, la resistenza termica deve essere collegata in un ponte CC a braccio singolo, il cambiamento di resistenza viene convertito in segnale di cambio tensione. E poi il segnale di tensione amplificato a 0 ~ 10V di autonomia per inviare il circuito del convertitore A / D.
Circuito hardware principio di misurazione della temperatura della termocopia
L'uscita della termocopia è un segnale di tensione dipendente dalla temperatura, deve essere accoppiato con un circuito di compensazione della giunzione a freddo per funzionare correttamente e la sua uscita deve essere convertita in circuito del convertitore A / D di intervallo 0 ~ 10V. Diagramma del circuito mostrato nella figura 3:
Progettazione software del sistema di raccolta della temperatura
Il software del sistema di acquisizione della temperatura è diviso in programmazione a chip singolo e progettazione di programmi F than A, programma a chip singolo scritto in linguaggio assembly per ottenere il controllo del circuito esterno. FPGA utilizzando il linguaggio VHDL per ottenere l'elaborazione dei dati e visualizzare l'uscita della temperatura misurata. Il sistema di acquisizione della temperatura può ottenere la giunzione PN (20 ~ 100 °C), la resistenza termica (PT100) (0 ~ 800 °C), i metodi di misurazione della termocopia. Per soddisfare il diverso intervallo di misurazione, la diversa precisione di misura e le esigenze delle diverse occasioni. Il design utilizza EDA come strumento di sviluppo, con il controllo SCM rende l'intero design con idee di design più nuove. Utilizzando 12 convertitori analogico-digitali ADC, la precisione di misura è stata notevolmente migliorata. Elaborazione dei dati utilizzando l'array di gate programmabile sul campo PFGA (EPIK30QC208-3), la sua elevata velocità di esecuzione del programma rende il sistema una risposta più veloce e accurata.
In questo documento viene progettato un sistema di acquisizione della temperatura basato su MCU ed EDA, in grado di realizzare la misurazione della temperatura della giunzione PN, la resistenza termica (PT100), la termocopia (silicio di nichel nichel K) dell'intervallo di misura, la diversa precisione di misura e le esigenze di diverse occasioni. Il design utilizza EDA come strumento di sviluppo, con controllo SCM, realizzando l'intero design con idee di design più nuove.
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