Дипломный проект студента группы мп-52 Титова в. В.

Глава 1.

Введение.

Введение.

Температура – одна из наиболее распространенных характеристик. Устройства измерения температуры по распространенности занимают второе место после устройств измерения времени. Измерения температуры составляют до 30% измерений в народном хозяйстве.

Практически все производственные процессы требуют, в той или иной степени, температурной стабилизации. Стабилизация температуры, очевидно, необходима также и в системах электро- и теплоснабжения, кондиционирования и вентиляции, для обеспечения постоянной температуры в жилых и производственных помещениях. Устройства измерения и стабилизации температуры могут также применяться для обеспечения экономного расходования тепловой и электрической энергии, для автоматизации контроля за температурой.

К устройствам измерения и стабилизации температуры должны предъявляться следующие требования:

возможность измерения и индикации температуры в удобной для человека форме;

возможность стабилизации температуры в заданном диапазоне;

простота настройки и эксплуатации;

малое потребление энергии;

высокая надежность;

хорошие эргономические показатели;

низкая стоимость.

Особенностью многоканальных устройств измерения и стабилизации температуры является возможность обработки информации с нескольких датчиков температуры. Это бывает необходимо при наличии нескольких зон или помещений, в которых должен осуществляться контроль за температурой. Преимущество многоканальных устройств измерения и стабилизации температуры состоит в том, что нет необходимости приобретать отдельный прибор для каждого помещения, можно собрать всю информацию в одном единственном приборе. Таким образом, в данном случае, необходимо иметь одно многоканальное устройство измерения и стабилизации температуры и несколько датчиков температуры.

Учитывая все вышесказанное можно полагать, что многоканальные устройства измерения и стабилизации температуры могут найти широкое применение в различных производствах, на предприятиях и в организациях, для целей стабилизации температуры помещений и производственных процессов, а также для экономии тепло- и электроэнергии.

Приборы измерения температуры могут быть реализованы в двух вариантах:

устройства измерения и стабилизации температуры на базе микроконтроллеров или однокристальных микроЭВМ, построенные с применением вычислительных систем с программной организацией вычислительного процесса;

структурно-модульные устройства измерения и стабилизации температуры с аналоговой и аналого-цифровой формой представления информации и со структурно-модульной организацией вычислительного процесса.

Рассмотрим структурные схемы этих двух вариантов.

Структурная схема многоканального структурно-модульного устройства измерения и стабилизации температуры.

Структурно-модульные устройства измерения и стабилизации температуры состоят из блоков с аналоговой, аналого-цифровой и цифровой формами представления информации. Эти блоки, выполняемые на основе серийных, простых и дешевых элементов, обрабатывают информацию последовательно, в соответствии с алгоритмом. При этом исключается необходимость участия высококвалифицированных программистов и применения дорогостоящей аппаратуры отладки, существенно сокращаются временные затраты на разработку.

Обобщенная структурная схема многоканального терморезисторного устройства измерения и стабилизации температуры представлена на плакате №1, где:

Д1-Д8 – датчики температуры;

ЛУ – линейный усилитель;

ЦИ – цифровой индикатор;

Дел1 – делитель опорного напряжения;

Дел2 – делитель напряжения стабилизации;

К – компаратор с гистерезисной характеристикой;

СИ1-СИ8 – светоиндикация для каждого канала;

ИУ1-ИУ8 – исполнительные устройства;

П1 – переключатель режима настройки;

П2 – переключатель режима стабилизации;

ГТИ – генератор тактовых импульсов;

СЧ – трех битовый счетчик;

MS – мультиплексор;

DC – дешифратор;

АЦП – аналого-цифровой преобразователь.