一、實驗目的
1、對工程實際中的測試系統有整體認識，可以自己設計簡單的測控系提高實踐能力，掌握溫度控制系統工作原理
2、從工程應用實際需要出發，能夠認識感測器pt100及溫度變送器的接線及安感測器知識、訊號處理電路知識、訊號採集及微控制器程式設計知識、微控制器與計算機串列埠通訊知識、簡單的上位機監控軟體設計知識等知識；
3、能夠實際操作測控系統接線，並深刻明白測控電路的工作原理。
二、實驗內容
了解熱電阻溫度感測器的工作原理，熟悉pt100的電阻溫度特性，能通過測量電阻的大小反求出所檢測的溫度；
了解感測器訊號的變換知識，了解工控常用訊號規範，會使用工業中常用的溫度變送器，能根據溫度變送器的銘牌進行溫度與電流訊號大小的換算；
了解模擬訊號的計算機採集過程，會設計微控制器的ａ/ｄ變換電路，繪製採集電路原理圖；
熟悉微控制器程式對採集電路的控制，熟悉微控制器控制輸出程式設計（簡單開／關控制或ｐｗｍ控制輸出），會設計pid控制演算法，設計微控制器程式；
了解微控制器的串列埠通訊規範，設計微控制器與上位計算機的通訊子程式，設計簡單的人機互動軟體介面。
根據設計結果，搭建實際的電氣系統，並繪製相應的電氣連線圖。
三、實驗方案設計
1、方案圖
2、方案分析：
該測控系統由溫度採集電路、控制電路、加熱電路三部分組成。通過熱電阻採集水的溫度，然後通過溫度變送器將採集到的溫度訊號轉換成模擬電流訊號，通過電阻進行i/v轉換，得到模擬電壓訊號，再通過a/d轉換器將模擬電壓訊號轉換為數碼訊號，然後輸入微控制器中，根據微控制器中的程式控制，使輸出的電訊號發生改變，以控制光電耦合器的閉合，光電耦合器的接通與關閉會使固態繼電器發生相應的通閉，而固態繼電器直接控制加熱電路的通閉，從而控制水的加熱，繼而影響水的溫度。
四、元件工作原理
1、熱電阻pt100
該電阻為一種接觸電阻式敏感元件，屬於鉑熱電阻，隨著水的溫度變化，其電阻值也會發生相應的變化。
其電阻和溫度變化的關係式為：
rt = r0 [1 + a t + b t2 + c( t - 100) t3 ]
式中: r0 為0 ℃下的電阻值,r0 = 100 ω; t 為攝氏溫度。
a=3.9x10-3 b=-5.8x10-7
t>=0時 c=0；t<0時 c=-4.183x10-12
電阻與溫度呈非線性關係,但當測量精度要求較低時,電阻值與溫度的函式關係可以簡化為：
rt = r0 (1 + a t)
即表示它在0℃時阻值為100歐姆，在100℃時它的阻值約為138.5歐姆。它的工業原理：
當pt100在0攝氏度的時候他的阻值為100歐姆，它的的阻值會隨著溫度上公升它的阻值是成勻速增漲的。
醫療、電機、工業、溫度計算、阻值計算等高精溫度裝置，應用範圍非常之廣泛。
常見的pt1oo感溫元件有陶瓷元件，玻璃元件，雲母元件，它們是由鉑絲分別繞在陶瓷骨架，玻璃骨架，雲母骨架上再經過複雜的工藝加工而成。
2、溫度變送器
其基本工作原理是將熱電阻以三線制方式連線在電橋中，其電阻值的改變會改變測量電壓，在通過轉換將其變為電流訊號再輸出。（實驗中的溫度變送器的輸出電流範圍為4~20ma）
r1=r2=r3，因此可以求出：
rt=（2u-e）r/(2u+e)
3、a/d轉換器
a/d轉換器，或簡稱adc，通常是指乙個將模擬訊號轉變為數碼訊號的電子元件。 通常的模數轉換器是將乙個輸入電壓訊號轉換為乙個輸出的數碼訊號。由於數碼訊號本身不具有實際意義，僅僅表示乙個相對大小。
故任何乙個模數轉換器都需要乙個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉換訊號大小。而輸出的數字量則表示輸入訊號相對於參考訊號的大小。
模數轉換器最重要的引數是轉換的精度，通常用輸出的數碼訊號的位數的多少表示。轉換器能夠準確輸出的數碼訊號的位數越多，表示轉換器能夠分辨輸入訊號的能力越強，轉換器的效能也就越好。
a/d轉換一般要經過取樣、保持、量化及編碼4個過程。在實際電路中，有些過程是合併進行的，如取樣和保持，量化和編碼在轉換過程中是同時實現的。
實驗中採用的是tlc2543轉換器，它屬於11通道的12位序列a/d轉換器，採用的是逐次逼近技術。其內部沒有電源，採用的是外部參考電壓。由公式（ref+-ref-）/212得到其參考電壓取2.
048v，計算出量子化因式為2.048/212 =0.5mv。
即若輸出電壓2.5v，則量子化數為5，換成二進位制數為101，據此同理類推。
4、光電耦合器
當輸入到發光二極體為低電平時，發光二極體不導通，右側光敏二極體也因此不通；當輸入高電平時，發光二極體導通發亮，光敏二極體因此開通，從而向固態繼電器輸入電壓。該裝置實現了光電之間的轉換。
5、固態繼電器ssr
固體繼電器( ssr) 是一種全部由電子元器件組成的新型無觸點開關器件,具有高可靠性、長壽命、低噪音、開關速度快、抗干擾能力強、耐振動、耐衝擊、防濕、防潮、防腐蝕、能與ttl 、cmos 等邏輯電路相容的優點,逐漸被越來越多的應用領域所接受。在電力無功補償的控制領域中,對於免維護裝置的操作要求,傳統的交流接觸器控制容性負載受到了巨大的挑戰。雖然通用交流ssr 以其獨特的過零導通的特點被廣大使用者所青睞,但是對於高電壓高衝擊電流的容性負載,通用交流ssr 難以滿足控制要求,制約著ssr 在這一領域的推廣應用。
本文介紹一種新型高電壓高衝擊電流交流ssr ,與通用ssr 比較,該產品具有1 200v的斷態峰值過電壓、高浪湧電流和高d i/ d t值的特點。它與交流接觸器組成的組合開關可謂珠聯璧合,交流接觸器彌補了固體繼電器需散熱的不足,而固體繼電器的過零導通、長壽命的特點彌補了交流接觸器投切高電壓大電流、觸點腐蝕、壽命短的缺點,解決了控制容性負載的開關問題。
6、微控制器
微控制器，是一種微型計算機，能夠通過多種形式的藉口使其內部程式對外部工作電路進行有效的控制。
四、電氣連線圖
五、系統連線圖
六、程式設計
1 #include
2 #include
3 #include
45 #define _hi 1
6 #define _low 0
7 #define _on 1
8 #define _off 0
910 #define int_ex0 0 // 外部中斷0
11 #define int_t0 1 // 定時器0中斷
12 #define int_ex1 2 // 外部中斷1
13 #define int_t1 3 // 定時器1中斷
14 #define int_es 4 // 序列口可中斷
15 #define int_et2 5 // 8052定時器2中斷
1617 #define uchar unsigned char
18 #define uint unsigned int
192021 sbit txc=p3^5; //max485
2223 sbit eoc2543=p3^2; //adc2543
24 sbit clk2543=p1^0; //adc2543
25 sbit din2543=p1^1; //adc2543
26 sbit dout2543=p1^2; //adc2543
27 sbit cs2543=p1^3; //adc2543
2829 sbit wdog=p3^4; //max813
3031 sbit add1=p2^0;
32 sbit add2=p2^1; //address
3334 sbit in1=p0^0;
35 sbit in2=p0^1;
36 sbit in3=p0^2;
37 sbit in4=p0^3;
3839 sbit out1=p0^4;
40 sbit out2=p0^5;
41 sbit out3=p0^6;
42 sbit out4=p0^7;
4344 unsigned int overflow_count=0;
45 unsigned int now_vco0=0;
46 unsigned int now_vco1=0;
47 unsigned int now_vco2=0;
48 unsigned int setp=0;
49 uchar t0_interval;
50 uchar bstart=0;
51 unsigned int t0_init;
525354 uchar idata rxd232[6];
55 uchar idata address;
56 uchar sendbusy;
5758 void delay(uchar xms) //delay 1-255ms(22.1184m)59
檢測技術實習報告
一 課題 溫度自動監測及控制系統設計 二 小組成員 組長 組員 三 實習目的 為與課程教學相配合以及增強學生的實踐設計和應用能力，特安排了此週實習！溫度是材料加工成型中最主要的工藝引數之一，在課程教學中專門一章講述了與溫度採集有關的溫度感測器的原理 應用等知識，並且在其它章節還講授了感測器訊號的採集...
煤炭檢測實習報告
湖南科技大學 實習報告 實習時間 2012.2.01 2012.4.1 實習單位津寧技術服務責任 學生姓名彭耀威 班級材料化學 1 班 學號 0806030111 2012年4月1日 一 實習目的 通過工程技術人員及工人師傅們的現場講解，全面而詳細地了解相關煤炭檢測的過程及裝置使用方法。在實習過程中...
路基檢測實習報告
專業 鐵道工程 班級 鐵工1208班 報告人 張琦 學號 2011293411604 指導老師 王年生 組長 鄒田明 姚曉彬 曾云凡 目錄一 路基施工介紹 二 路基施工 地質構造 實訓 三 路基構造實訓 四 路基防護 排水裝置實訓 五 灌砂法實驗 六 evd動態平板荷載試驗 七 輕型動力觸探檢測試驗...