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热电偶温度变送器的智能化研究
2024-11-8 阅读(63)
本文在总结前人研究经验的基础上，对传感器理论及其在温度测量方面的应用进行了深入研究。为了解决现有热电偶温度传感器中存在的低精度、低灵敏度、信号提取困难、高成本、通信困难等缺点，提出了一种可行性的具有高精度、小体积、多功能、智能化的热电偶传感器的设计方案。详细介绍了硬件和软件部分的设计过程，并根据设计中存在的问题提出了自己的解决方法。
为了降低设计成本，本文采用高性价比的C8051F350作为下位机的主控芯片。C8051F350内集成了实现温度采集和处理的大部分硬件，简化了硬件电路设计，降低了系统的功耗。系统集成了无线收发电路模块，实现了无线通信功能。排版设计时充分考虑了整个系统的电磁兼容性，优化了布线方案，增强了系统的抗干扰能力。
本文以简单的模块化的硬件电路为依托，采用较为完善的软件程序设计来实现热电偶变送器的高精度和智能化等功能。软件编程时，采用了数字滤波算法、非线性自校正技术、温度自动补偿算法等方法对采集的温度进行处理、修正和补偿，不仅有效减弱甚至清除了各种外界和内部的干扰，而且提高了系统的精度和数据采集的准确度。系统故障诊断的功能设计保证了系统工作的可靠性。文中串行通信和上位机控制界面的应用，实现了人机对话和远程监控。
本文利用Visual Basic软件设计上位机显示界面，通过人工操作可以读取智能变送器地址、型号、通信波特率，并可以设置智能压力变送器配置参数，显示采集的数据、故障信息等功能。
本文对硬件和软件的各个功能模块进行了详细的仿真和调试验证。通过Multisim软件仿真供电电路，得出合适的配置方案；经过大量的实验，得出了无线通信的额定传输距离；通过对程序的多次调试实现了数据的采集、发送以及对传感器的信息配置。
