THDPJ-3型 实验指导书 补充.doc

实验四十三 温度控制实验1．理解温度控制的基本原理2．了解温度传感器的使用方法3．学习温度PID控制参数的配置 1．温度测量端（温度反馈端） -1 温度测量及放大电路 在各种热电式传感器中，已把温度量转化为电势和电阻的方法最为普遍。其中将温度转换成为电阻的热电式传感器叫热电偶；将温度转换成为电阻值大小的热电式传感器叫做热电阻，如铜电阻、热敏电阻、 Pt 电阻等。 50℃～150℃）不大的的地方。0℃～630.74℃以内为 Rt＝R0（1＋at＋bt2 Rt――温度为t ℃时的；R0――温度为0℃时的电阻； t――任意温度；a、b――为温度系数。 Pt100作为温度传感器。 -1中采用铂电阻作为温度传感器。当温度升高时，电桥处于不平衡，在a，b两端产生与温度相对应的电位差；-1电路中输出0～5V对应温度为0～100℃，电压值乘以20即为温度值（放大倍数设备出厂时已调好，若有偏差用户可调节RW1进行校准）。 2．驱动部分 PWM调制与晶体管功率放大器PWM功率放大器与线性功率放大器相比，有功耗低、效率高等优点 PWM调制与晶体管功率放大器的工作原理： 1PWM的工作原理 SG3525为核心的控制电路，SG3525是美国Silicon General公司生产的专用PWM控制集成芯片，其内部电路结构及各引脚如图3-3所示它采用恒频脉宽调制控制方案，其内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路等。调节Ur的大小，在A、B两端可输出两个幅度相等、频率相等、相位相互错开180度、占空比可调的矩形波（即PWM信号）。它适用于各开关电源、斩波器的控制． 图43-3 SG3525电路结构 五、实验预习要求 学习教材的相关内容，根据实验要求画出程序流程图，写出实验程序。 六、实验步骤 1）接线： 用导线分别连接MCU01的P1.0、P1.1到SCM04“静态数码显示”的DIN、CLK端； 用8位数据线分别连接MCU01的JD0、JD2到SCM12的JD1、JD2； 用8位数据线连接MCU01的JD0到SCM012的JD3； 用导线分别连接MCU01的WR、RD、INT1、P2.7、ALE到SCM12A/D转换的WR、RD、EOC、CS、CLK端； 用导线分别连接MCU01的WR、P2.6到SCM12 D/A转换的WR、CS端； 用导线分别连接THWPK-1型 温度过程控制实训系统的“OUT”输出端到SCM12A/D转换的IN0端，SCM12A/D转换的短路套置位于1、2处。 用导线分别连接THWPK-1型 温度过程控制实训系统的“0～5V”输入端到SCM12 D/A转换的VOUT端。 将THWPK-1型温度过程控制实训系统的＋24V电源接到“＋24V”输入端； 将THWPK-1型温度过程控制实训系统与单片机实验箱的直流地端用导线相连（共地）。 MCU01、SCM04、SCM12接上+5V电源，SCM12接上+12V、-12V电源。 打开各相关模块电源开关。 2）把“温控.hex”文件用ISP下载器烧录到AT89S52芯片中运行，EA控制脚应接高电平。 3）实验现象：数码管以十进制形式显示温度值（单位为℃），观察温度上升和控制过程。 七、实验参考程序 本实验参考程序见温度控制文件夹（温度设定值为80℃）。 实验四十四 液位控制实验 一、实验目的 1．理解单容水箱液位定值控制的基本方法及原理； 2．了解压力传感器的使用方法； 3．学习PID控制参数的配置。 二、实验内容 使用单片机实现PID单容水箱液位定值控制，并用数码管实时显示当前液位值。 三、实验要求 根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。 四、实验说明和电路原理图 1．24V。 直流微型水泵控制方式主要有调压控制以及PWM控制，在本实验中采用PWM控制直流微型水泵的转速来实现对单容水箱液位的定值控制。PWM调制与晶体管功率放大器的工作原理参考实验十三的相关部分。控制器采用了工业过程控制中所采用的最广泛的控制器——PID控制器。通过计算机模拟PID控制规律直接变换得到的数字PID控制器，它是按偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)组合而成的控制规律。 水箱液位定值控制系统一般有由电流传感器构成大电流反馈环。在高精度液位控制系统中，电流反馈是必不可少的重要环节。这里为了方便测量与观察反馈信号，通常把电流反馈信号转化为电压信号：反馈端输出端串接一个250Ω的高精度电阻。 本实验电压与液位的关系为： H液位=（V反馈-1）×12.5 单位：mm 图44-1为水箱液位控制系统方框。 图44-1水箱液位控制系统方框 2．1）压力变送器调零，本实验在开始实验前必须对压力变送器调零操作。具体方法为： 将THBDY-1型单容水箱实物