基于linux 操作系統的高低溫試驗箱控制器詳解
作者:
salmon范
編輯:
瑞凱儀器
來源:
www.jxcucc.com.cn
發布日期: 2019.10.08
引言
為滿足
高低溫試驗時對試驗安全性的要求,并且能夠方便記錄試驗數據和實現現場和主控室的雙重控制,本文采用某芯片和linux 操作系統基礎上的高低溫控制系統,用戶可根據實際需要從任何一種狀態開始試驗,該系統還包含有兩個報警系統和遠程監控系統,用戶不用到現場只需通過電腦就可以了解到現場試驗的情況。
1、系統方案設計
為滿足系統低功耗、低成本、高速率、高可靠性的要求,筆者選擇該芯片植入了linux操作系統,對于高、低溫的(交變)循環變化采用位式控制的方式。由于高、低溫的加熱系統是一個大滯后環節,因此采用PWM的控制方式,并通過LED數碼管顯示試驗的時間、試驗的循環次數等,當超過高、低溫的上、下限值時能自動報警或利用雙金屬溫度計控制繼電器自動斷電,實現了雙重保護。此外,該系統還通過網絡與PC機相連,用戶不僅可以在現場記錄試驗數據,還可以進行遠程監控。
2、硬件電路設計
2.1 溫度采集電路設計
由于Pt100熱電阻的阻值會隨著溫度的升高而增加,因此利用橋式電路把電阻阻值的變化轉化為電壓的變化。供電電壓為+5V,加2kn電阻是為了在Pt100兩端得到0mV~10mV的電壓和抗干擾。
2.2 AD轉換電路設計
CS5532是一個24位2通道的高集成度的△∑模數轉換器,從Pt100得到0mV~10mV電壓經CS5532后轉換為數字信號送給主芯片,得到溫度對應的采樣值,再經過標定把對應的溫度顯示在數碼管上。
3、軟件設計
3.1 溫度控制
采用儀表進行高、低溫試驗有一定的要求,即設定溫度上限和溫度下限。采用位式控制的方式分別設定溫度上限和溫度下限,當達到溫度上限或下限時將控制繼電器斷開,高、低溫箱停止加熱或制冷。由于高低溫箱的加熱是-一個大滯后環節,如果采用單純的位式方式進行控制將會使箱內溫度過高,因此在加熱過程中采用PWM的控制方式進行高溫試驗。高低溫試驗并不是一直循環的,而是有固定的試驗時間,當時間到時高低溫箱將停止工作。
3.2 報警
高低溫試驗箱是一種持續工作時間長的設備,在工作中為了保證產品和人身安全而設定了危險溫度,當達到此危險溫度時系統會及時發出報警信號。如果在高低溫箱工作中,由于溫度傳感器損壞未能將溫度信號傳給主芯片進行處理,那么可能導致高低溫箱處于單一的工作模式下(純加熱或純制冷),這將會發生危險。因此在箱內加雙金屬溫度計與繼電器相連,當溫度過高或過低時都會自動斷電,起到了雙重保護的作用。
3.3故障報警程序
此高低溫試驗箱故障報警系統的功能如下:當溫度達到規定的極限高溫或低溫時,蜂鳴器就會報警,并且會顯示“HELP”字樣。
4結論
本文提出了一種基于某芯片和linux操作系統的高低溫控制系統,實現了顯示器、溫度傳感器、互聯網監測的多平臺工作,達到了控制的目的。