设计过程及工艺要求.doc

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1、第一章　绪论1.1选题背景在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都江堰市是常用的主要被控参数。例如：在冶金工、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用５１系列单片机来对温度进行检测、控制，不仅有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因些，单片机对温度的测控问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。1.2设计过程及工艺要求一、基本功能1.采

2、集温度2.显示温度3.非安全温度声光报警4.与微机通信并接收控制二、主要技术参数1.温度检测范围：-30℃-+50℃2.测量精度：±0.3℃3.显示方式：温度：四位显示4.报警方式：　声光报警第二章方案设计相关理论介绍2.1传感器介绍当将单片机用作测控系统时，系统总要有被测信号懂得输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言，如何准确获得被测信号是其核心任务；而对测控系统来讲，对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测

3、信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量和控制，几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。一．传感器概述及选择39传感器大多由敏感元件与辅助部件组成。例如，电阻应变传感器中国，电阻丝是敏感元件，基底、引线等则为辅助部件。敏感元件是传感器的核心，它直接受感受被测量并变换为相应的信号形式。传感器是控制系统的输入环节，其性能和可靠性将直接影响整个系统的性能和可靠性。随着测量、控制及信息技术的发展，传感器作为

4、这些领域里的一个重要组成部分受到了普遍重视。A传感器的重要性1.传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。没有传感器对各种物理量进行精确可靠的测量，无论是信息转换、信息处理，还是最佳数据的显示与控制，都是一句空话。2.传感器是机器人的重要组成部件。在工业机器人的控制系统中，要完成检测、操作与驱动功能、比较与判断功能，都必须借助与两类传感器：一类是检测机器人内部各部分状态的传感器，另一类是检测机器人与被操作对象的关系的检测机器人与工作现场之间状态的传感器。3.传感器是航天、航海事业中不可缺少的器件。随着科学技术的发展，人类在

5、不断探索宇宙空间的奥秘，不断进行海洋资源的开发自用。在现代飞行器上，装备着种类繁多的显示与控制系统，以确保各种飞行任务的顺利完成。而在这些系统中，传感器被用来检测飞行器的参数和工作参数等各种物理量。4.能源开发和能源合理利用离不开传感器。5.传感器是例行试验的必需器件。各种产品在定型、投产之前都要对其在各种可能工作环境的运行状况进行试验。如高温试验、低温试验、盐雾试验、车载试验、汽车的刹车试验、而对各种信号的检测当然也谁也没有想到开传感器。6.传感器在生物医药和医疗器械工程等方面广泛应用。传感器将人体各种生理信息转换成工程

6、上容易测定的量（一般都是将非电量转换成易于测量、处理的电量），从而正确地显示出人体生理信息。如体温的测量与控制、病症的诊治与控制都要借助传感器来完成。7.传感器在家用电器中应用广泛。家用电器如电磁灶、电冰箱、洗衣机、电视机、空调器等都是靠敏感器件来实现自动化的，煤气、液化气泄漏报警装置等也都离不开传感器。B传感器的组成传感器的作用主要是感受和检测规定的被测量，并按发一定规律将其转换成有用输出信号，特别是完成非电量到电量的转换。传感器的组成，并无严格的规定。一般来说，可以把传感器看作由敏感元件和变换元件两部分组成，如，1.1

7、所示。39变换器敏感元件物理量　　　　　　　　　　　电参量电信号　　　（非电量）（非电量）图1.1传感器的一般组成1.敏感元件。在具体实现非电量到电量间的变换时，并非所有的非电量都能利用现有的技术手段直接变换为电量，必须进行预变换，即先将待测的非电量变换为易于转换成电量的另一种非电量。这种能完成预变换的元件称之为敏感元件。2.变换器。能将感受到的非电量变换为电量的器件称为变换器。例如，可以将位移量直接变换为电容、电阻及电感的电容变换器、电阻变换器及电感变换器；能直接把温度变换为电热的热电偶变换器等。显然，变换器是传感器不可

8、缺少的重要组成部分。对使用者来说，要选择合适的传感器及相应的电路，保证整个测量设备的输出信号能惟一、正确地反映被测量的值，而对干扰信号能加以抑制或对不良影响能设法加以修正。A传感器的分类传感器可以做的非常简单，也可以做的很复杂；可以是无源网络，也可以是有源系统；可以是带反馈的闭环系统，也可以是不带反馈的