单总线温控和电解质溶液加热技术在水浴系统中的应用

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1、研究论文（Articles）单总线温控和电解质溶液加热技术在水浴系统中的应用郭铁梁，李海宝，尹向宝黑龙江科技学院理学院，哈尔滨150027摘要水浴系统设计主要考虑两个问题，即系统的精度与灵敏度。系统的精度主要由温度传感器的精度决定，系统的灵敏度主要与加热源及传热介质有关。传统热电偶精度较低，使得水浴系统的精度不高；传统加热源和导热介质使热量的时空分布不均匀，严重影响了水浴系统的灵敏度。利用单总线温控传感器DS18B20，通过硬件电路与软件程序相结合的温控设计，提高了水浴系统的温控精度；同时，利用电解质溶液加热技术提高了水浴系统的温控灵敏度。设计实验

2、对该水浴系统温控精度进行测试，结果表明其温控精度可达0.05℃；通过电化学理论与实验对该系统的温控灵敏度进行测试，结果证明加热介质的温度变化与传感器指示的温度值能基本保持时间与空间上的同步。关键词水浴系统；单总线温控传感器；电解质溶液加热；温控精度；温控灵敏度中图分类号TP202文献标识码A文章编号1000-7857（2010）18-0089-05ApplicationofSingle-busTemperatureControlandElectrolyteSolutionHeatingTechnologyintheWater-bathSystemG

3、UOTieliang,LIHaibao,YINXiangbaoCollegeofScience,HeilongjiangInstituteofScienceandTechnology,Harbin150027,ChinaAbstractTwoissuesshouldbeconsideredindesigningawater-bathsystem,namely,theaccuracyandsensitivityoftemperaturecontrol.Thesensor'saccuracydirectlydeterminesthesystem'sac

4、curacy.Thesystem'ssensitivityislargelyrelatedwiththeheatsourceandthethermalmedium.Thelowaccuracyoftraditionalthermocouplesleadstolowaccuracyofthesystem.Thetraditionalheatsourceandthermalmediummaketheheatdistributionuneveninthetemporalandspatialdomains,resultinginalowsensitivit

5、yofthesystem.Inthispaper,asystemisdesignedwiththehardwareandthesoftwarecombined.Firstofall,thesingle-bustemperaturesensorDS18B20isusedtoimprovethesystem'saccuracy.Secondly,thesystem'ssensitivityisenhancedthroughutilizingtheelectrolytesolutionheatingtechnique.Someexperimentsare

6、designedtotestthesystem'saccuracy.Theresultsshowthatthesystem'saccuracyisupto0.05℃.Otherexperimentsareusedtotestthesystem'ssensitivityaccordingtotheelectrochemicaltheory.Theresultsshowthatthesystemcanmaintainthetemperaturesynchronizationinspaceandtime.Thatistosay,thesensorcanc

7、apturethesystem'stemperatureinrealtime.Keywordswater-bathsystem;single-bustemperaturesensor;electrolytesolutionheating;temperaturecontrolaccuracy;temperaturecontrolsensitivity0引言定，温控灵敏度主要与水浴系统的加热源和导热介质有关。温控精度和灵敏度是评价水浴系统温控性能的两个重20世纪90年代以前，水浴系统的温控传感器通常采用传统的热电偶[1]，由于电压和温度间的非线性关系，

8、温度变化时电要指标。水浴系统的温控精度主要由温控传感器的精度决收稿日期：2010-05-17；修回日期：2010-08-0