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max6675温控器设计

2022-05-10 13:58分类:传感器 阅读:

 

  溫度的测里与调节是项目操作中的疑难问题。温控器是温控中不可以缺失的机器设备。针对以热电阻为测温传感器的温度控制器:因为热电阻必须冷端赔偿。其导出的仿真模拟电势差数据信号须经变大及ND变换后送进电子计算机解决。电子计算机輸出的温控数据信号一般要经D/A变换。因此测里控制回路较繁杂调节也很不便。以试验室1台2 kW电加热炉为控制目标,以原来的K型热电偶为感应器,采用MIAXIM企业生产制造的内置温度补偿的K型热电偶串行通信模/数转化器MAX6675 为测里电源电路。采用双向可控硅为控制部件以AT89C51为核心设计方案了一套温度控制器电源电路。电源电路主要参数历经了具体调节。因为测里和控制部件都能够与单片机设计立即插口,硬件配置电源电路构造简易,体型小,稳定性高又能达到一定的准确度规定。

  2温度控制器硬件配置组成及基本原理

  2.I温度控制器基本原理框架图

  如图所示1所显示电加热炉温控范畴为100~ 1000 ~C,感应器选用运用比较广泛的K型热电偶热电阻测里电源电路采用MAX6675OMAX6675 将热电阻輸出的mV数据信号立即转化成模拟信号赠给单片机设计AT89C51; 令端温度补偿难题由MAX6675 自行处理。单片机设计根据串行接口与上位机软件通信。推送测里数据信息。接受溫度给出值。并将溫度测里值与给出值较为剖析。送出操纵数据信号推动光电耦合器MDOC:3083,以操纵晶闸管BCR50GM的通断与截至,使电加热炉的气温可以平稳在给指定周边。

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  2.2MAX667 5 工作中牲

  MAX6675是英国MAXM企业生产制造的含有冷端温度补偿、线形校准热电阻断开检验等作用的K型热电偶测里变换电源电路其导出为12位二进制数据里。温度测量范畴0~ 1023.75 ‘C,溫度辨别工作能力为0.25 “C.在0~700 “C范畴内环境温度表明偏差不超8LSB.冷端赔偿范畴为20~ 85 “C.工作标准电压3.0~5 5V.能够符合大部分工业生产运用场所。

  MAX6675的内部构造如图2 所显示,关键由热电阻脉冲信号运算放大器冷端温度补偿电源电路WD变换电源电路及数据控制回路等构成。依据热电阻的基本原理,其发生的热电势差达到以下关联:

  Fun(1.0)一Fu(1,to) Fun(lu.0)

  式中1为冷端溫度:1U为冷端溫度;0意味着0 “C

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  A/D变换线路将热电阻数据信号Huw( t,tm) 与温度补偿电源电路的补尝数据信号!t;w( t,0)求和后获得tun( I ,0) ,再开展模拟量输入到数据量的变换,以12位串行通信方法从脚位$)上輸出。当12 位全为0)时,表明被测温为O C :12 位全为1,则被测温为102.3.75 C 因为MAX6675 內部历经了激光器调整,因而变换的数据量与被测温值中间有着不错的线性相关,可由下式得出:

  溫度值= 1023.75 》变换后的数据量/4 095

  MAX675 选用$)- 8 封裝,体型小,稳定性好,其脚位分配参照图2 ,作用如表1所显示。

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  MAX6675 与51单片机的插口参照图3,单片机设计给予3 个V/()口线与MAX675 联系。

  2.3操纵阶段基本原理

  温控阶段选用光耦合器推动双向可控硅方法。光耦合器选用M)I()R(LA 企业生产制造的用以开启晶闸管的M0C3083。此元器件具备过零检验作用,可以用直流电低压,小电流量来操纵高电压,大电流量;开启电源电路简易靠谱,抗干扰性强。

  其内部构造及脚位参照图3,它选用调心轴承直插6脚封裝。此元器件由I/O两部份构成。键入一部分是一个氮化镓红外线发光二极管,该二极管在5 tnA 正方向电流量的作用下,传出充分的红外线来开启輸出一部分。輸出一部分为含有一过零探测器的光控开关双向可控硅,被开启通断后传出调节数据信号开启主电源电路控制部件。

  主线路由双向可控硅BCK50(M 操纵,其开关电流为50 A,根据具体调节。明确了控制回路主要参数;如图所示3 所显示。

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  3软件开发

  3.1精确测量程序流程表明

  精确测量阶段的手机软件关键在MAX6675 温度测量数据信息的载入。MAX6675与单片机设计根据3 线串口通信开展通信,其工作中时钟频率如图4所显示。当(S脚位由上拉电阻转变成高电平时,MAX6675 终止一切数据信号的变换并在数字时钟SCK的功效下向外輸出已变换的数据信息;当(S 从低电频变返回上拉电阻时,MAX6675 将开展新一轮变换。一个完全的信息载入必须16 个指令周期,数据信息的载入在SCK的降低 沿开展。

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  MAX6675的导出信息为16 位,輸出时上位在前。D15 为没用位;D14~D3 相匹配于热电阻模拟量输入工作电压的数据量;D2 用以检验热电阻是不是断开(D2 为1说明热电阻断开);D1为MAX6675 标志符;D0 为三态。实际的读取数据程序段以下。硬件配置参照图3。溫度数据信息高4 位存于21H.低8 位存于20H,断偶标示存于进位位。

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  3.2模块手机软件

  温控选用过零开启方法操纵晶闸管在设置周期时间中的通断周波数。单片机设计根据PI.5 操纵晶闸管在1S 内导通的百分比做到调功的目地。依据需求可采用不一样操纵方法,一般状况下,可选用二位式輸出。

  4结语

  因为采用了MAX6675,M0XC3083 等数字型精确测量控制部件,设计方案的温度控制器构造简易,操纵便捷,相关电源电路主要参数根据了2 kW电加热炉的试验调节,具备好用实际意义。

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