智能儀器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上智能儀器實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 實(shí)驗(yàn)時(shí)間 同組同學(xué) 班級 學(xué)號 姓名 2014年4月實(shí)驗(yàn)一 多路巡回?cái)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換的工作原理。 2掌握芯片ADC0809與微控制器接口電路的設(shè)計(jì)方法。 3掌握芯片ADC0809的程序設(shè)計(jì)方法。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1實(shí)驗(yàn)用到的模塊有“SMP-201 8051模塊”、 “SMP-204 譯碼模塊”、“SMP-101 8位A/D模塊”、“SMP-401 靜態(tài)顯示模塊”。2短的20P、40P數(shù)據(jù)線各一根。3長的一號導(dǎo)線3根，轉(zhuǎn)接線一根。三、實(shí)驗(yàn)原理ADC0809芯片是一種8位采用逐次逼近式工作的轉(zhuǎn)換器件。它帶有8路

2、模擬開關(guān)，可進(jìn)行8路模/數(shù)轉(zhuǎn)換，通過內(nèi)部3-8譯碼電路進(jìn)行選通。 啟動ADC0809的工作過程：先送信道號地址到A、B、C三端，由ALE信號鎖存信道號地址，選中的信道的模擬量送到A/D轉(zhuǎn)換器，執(zhí)行語句 MOVX DPTR，A產(chǎn)生寫信號，啟動A/D轉(zhuǎn)換。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，ADC0809的EOC端將上升為高電平，執(zhí)行語句MOVX A，DPTR產(chǎn)生讀信號，使OE有效，打開鎖存器三態(tài)門，8位數(shù)據(jù)就讀到CPU中，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果送顯示單元。編程時(shí)可以把EOC信號作為中斷請求信號，對它進(jìn)行測試，用中斷請求或查詢法讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。實(shí)驗(yàn)原理參考圖1-1。圖1-1 多路巡回?cái)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)原理圖本實(shí)驗(yàn)中ADC

3、0809的8位模擬開關(guān)譯碼地址為： IN0= 8800H IN1= 8801H IN2= 8802H IN3= 8803H IN4= 8804H IN5= 8805H IN6= 8806H IN7= 8807H 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容步驟 1將“SMP-201 8051模塊”和 “SMP-204 譯碼模塊”分別插放到“SMP-2 主控制器單元”掛箱的CPU模塊接口和譯碼模塊接口上，將“SMP-101 8位并行AD模塊”插放到“SMP-1 信號轉(zhuǎn)換單元”掛箱的A/D轉(zhuǎn)換模塊接口上，將“SMP-401 靜態(tài)顯示模塊”插放到“SMP-4鍵盤與顯示單元”的顯示模塊接口上。2用20p的數(shù)據(jù)線將“SMP-2 控制器

4、單元”掛箱的J7和“SMP-1 信號轉(zhuǎn)換單元”掛箱的J1相連，用40P的數(shù)據(jù)線將“SMP-2 控制器單元”掛箱的J8和“SMP-1 信號轉(zhuǎn)換單元”掛箱的J2相連，再用一號導(dǎo)線將“SMP-201 8051模塊”上的P1.0、P1.1分別和“SMP-401 靜態(tài)顯示模塊”的DATA、CLK相連，“SMP-201 8051模塊”上的P1.2和“SMP-101 8位并行A/D模塊”的/0809INT相連。3用短路帽端接“SMP-204 譯碼模塊”的J1的2、3端，J2的2、3端，J3的1、2端，用短路帽短接“SMP-101 8位并行AD轉(zhuǎn)換模塊”中的J1的2、3端。4將實(shí)驗(yàn)屏上的0-30V直流穩(wěn)壓電源

5、（調(diào)節(jié)旁邊的“調(diào)節(jié)電位器”，使其幅度為零）接入到“SMP-101 8位AD轉(zhuǎn)換模塊”的CH0；5安裝好仿真器，用串行數(shù)據(jù)通信線連接計(jì)算機(jī)與仿真器，把仿真頭插到“SMP-201 8051模塊”的單片機(jī)插座中；6檢查上述模塊及接線無誤后，打開電源開關(guān)，打開仿真器電源；7啟動計(jì)算機(jī)，打開偉福仿真軟件，進(jìn)入仿真環(huán)境。選擇仿真器型號、仿真頭型號、CPU類型；選擇計(jì)算機(jī)通信端口，測試串行口。8打開文件夾“實(shí)驗(yàn)程序”下的“8051程序”中的“0809顯示.c”源程序，運(yùn)行程序，通過調(diào)節(jié)電位器改變直流穩(wěn)壓電源的輸出幅度05V（最大值為+5V），則顯示的數(shù)值為模擬信號經(jīng)CH0通道AD轉(zhuǎn)換后所得數(shù)值（范圍為00H

6、0FFH）9.將實(shí)驗(yàn)屏上的0-30V直流穩(wěn)壓電源（調(diào)節(jié)旁邊的“調(diào)節(jié)電位器”，使其幅度為零）并聯(lián)接入到“SMP-101 8位AD轉(zhuǎn)換模塊”的CH0CH7，修改程序，進(jìn)行標(biāo)度變換使其顯示值和實(shí)驗(yàn)屏上的0-30V直流穩(wěn)壓電源一致，編譯無誤后，使其分時(shí)按下述格式顯示各路數(shù)據(jù)。格式為:ABB.C ，其中A為第幾路通道，BB.C為所測電壓值。五、實(shí)驗(yàn)參考程序（見“實(shí)驗(yàn)程序”下的“8051程序”中的“0809顯示.c”源程序六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1畫出程序流程圖。2用c語言編制實(shí)驗(yàn)程序。 3.調(diào)試結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)二 溫度測量一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解常用的集成溫度傳感器（AD590）基本原理、性能；掌握測溫方法以及數(shù)據(jù)采集和線

7、性標(biāo)度變換程序的編程方法。二、 實(shí)驗(yàn)儀器 智能調(diào)節(jié)儀、PT100、AD590、溫度源、溫度傳感器模塊，傳感器實(shí)驗(yàn)箱（一）；“SMP-201 8051模塊”、 “SMP-204 譯碼模塊”、“SMP-101 8位A/D模塊”、“SMP-401 靜態(tài)顯示模塊”。三、 實(shí)驗(yàn)原理 集成溫度傳感器AD590是把溫敏器件、偏置 電路、放大電路及線性化電路集成在同一芯片上的溫度傳感器。其特點(diǎn)是使用方便、外圍電路簡單、性能穩(wěn)定可靠；不足的是測溫范圍較小、使用環(huán)境有一定的限制。AD590能直接給出正比于絕對溫度的理想線性輸出，在一定溫度下，相當(dāng)于一個(gè)恒流源，一般用于50150之間溫度測量。溫敏晶體管的集電極電流

8、恒定時(shí)，晶體管的基極-發(fā)射極電壓與溫度成線性關(guān)系。為克服溫敏晶體管Ub電壓生產(chǎn)時(shí)的離散性、均采用了特殊的差分電路。本實(shí)驗(yàn)儀采用電流輸出型集成溫度傳感器AD590，在一定溫度下，相當(dāng)于一個(gè)恒流源。因此不易受接觸電阻、引線電阻、電壓噪聲的干擾，具有很好的線性特性。AD590的靈敏度（標(biāo)定系數(shù)）為1A/K，只需要一種4V30V電源（本實(shí)驗(yàn)儀用+5V），即可實(shí)現(xiàn)溫度到電流的線性變換，然后在終端使用一只取樣電阻（本實(shí)驗(yàn)中為傳感器調(diào)理電路單元中R2=100）即可實(shí)現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換，使用十分方便。電流輸出型比電壓輸出型的測量精度更高。在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上進(jìn)行電壓測量、標(biāo)定、線性變換，最后顯示出對應(yīng)溫度。圖2-

9、1 溫度傳感器模塊原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1參考“附錄實(shí)驗(yàn) PT100溫度控制實(shí)驗(yàn)”，將溫度控制在500C，在另一個(gè)溫度傳感器插孔中插入集成溫度傳感器AD590。2將±15V直流穩(wěn)壓電源接至實(shí)驗(yàn)箱(一)上，溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸出Uo2接實(shí)驗(yàn)臺上直流電壓表。3按圖2-1接線，并將AD590引線的紅色端接“溫度傳感器模塊”的a1，藍(lán)色端接“溫度傳感器模塊”的b1，并從實(shí)驗(yàn)臺上接+5V電源到a1端。調(diào)節(jié)RW2大約在中間位置，用實(shí)驗(yàn)臺上“直流電壓表”的20V檔測量“溫度傳感器模塊”的“Uo2”端，再調(diào)節(jié)電位器Rw1使直流電壓表顯示為零。 5按照圖將信號引到差動放大器的輸入U(xiǎn)i，記下模塊輸

10、出Uo2的電壓值。6升高溫度源的溫度每隔50C記下Uo2的輸出值。直到溫度升至1200C。并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表2-1。7.按照實(shí)驗(yàn)1的1-5步驟搭建單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換電路，將模塊輸出電壓Uo2接入到“SMP-101 8位AD轉(zhuǎn)換模塊”的CH0；8.編寫數(shù)據(jù)采集程序及標(biāo)度變換程序，并進(jìn)行調(diào)試，檢驗(yàn)程序的測量結(jié)果是否與溫度源給定的溫度一致。（數(shù)據(jù)采集程序及硬件電路參考“實(shí)驗(yàn)一”的結(jié)果，線性標(biāo)度變換公式參考教材中的“標(biāo)度變換”一節(jié)）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1由記錄的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算在此范圍內(nèi)整個(gè)測溫系統(tǒng)的靈敏度，并畫出標(biāo)定出的擬合直線。（端基法）表2-1 溫度與輸出電壓關(guān)系T（）Uo2（V）2由表2-1記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算在此

11、范圍內(nèi)集成溫度傳感器的非線性誤差。3畫出程序流程圖。4用c語言編制實(shí)驗(yàn)程序。5.調(diào)試結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)三 轉(zhuǎn)速測量（霍爾測速實(shí)驗(yàn)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饣魻柦M件的應(yīng)用測量轉(zhuǎn)速；掌握用單片機(jī)測量轉(zhuǎn)速的編程方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器傳感器實(shí)驗(yàn)箱（一）、霍爾傳感器、+5V、0-30V直流電源、轉(zhuǎn)動源、頻率/轉(zhuǎn)速表；“SMP-201 8051模塊”、 “SMP-401 靜態(tài)顯示模塊”。三、實(shí)驗(yàn)原理利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式：UHKHIB，當(dāng)被測圓盤上裝上N只磁性體時(shí)，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周磁場變化N次，每轉(zhuǎn)一周霍爾電勢就同頻率相應(yīng)變化，輸出電勢通過放大、整形和計(jì)數(shù)電路就可以測出被測旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。利用實(shí)驗(yàn)儀上電位器輸出可調(diào)電壓，控制直流電機(jī)

12、。調(diào)節(jié)輸出電壓值，改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，用單片機(jī)內(nèi)的計(jì)數(shù)器測量轉(zhuǎn)速傳感器霍爾傳感器的輸出脈沖信號頻率，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1安裝根據(jù)圖3-1，霍爾傳感器已安裝于傳感器支架上，且霍爾組件正對著轉(zhuǎn)盤上的磁鋼。圖3-12將+5V電源接到傳感器實(shí)驗(yàn)箱（一）上“霍爾轉(zhuǎn)速傳感器”的“+5V輸入”插座中，“霍爾”輸出接到頻率/轉(zhuǎn)速表（切換到測轉(zhuǎn)速位置）。“0-30V”直流穩(wěn)壓電源接到“轉(zhuǎn)動源”的“轉(zhuǎn)動電源”輸入端（輸出電壓調(diào)到零）。3合上實(shí)驗(yàn)臺上電源，調(diào)節(jié)0-30V輸出，可以觀察到轉(zhuǎn)動源轉(zhuǎn)速的變化。4. 頻率測量用到的模塊有“SMP-201 8051模塊”，將“霍爾”輸出接至8051的T0端，編寫頻率測

13、量程序，并調(diào)試程序，檢查測量結(jié)果是否與頻率/轉(zhuǎn)速表結(jié)果一致。（借鑒實(shí)驗(yàn)一相關(guān)電路和編程）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1分析霍爾組件產(chǎn)生脈沖的原理。2畫出程序流程圖。3用c語言編制實(shí)驗(yàn)程序。4.調(diào)試結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)四 自動量程切換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解儀器量程的概念，量程切換原理。2. 了解多路開關(guān)在模擬量輸入通道中的應(yīng)用。3. 掌握實(shí)現(xiàn)自動量程切換的硬件電路和編程方法。二、實(shí)驗(yàn)原理與要求用電位器調(diào)整輸入電壓值，利用實(shí)驗(yàn)板上的AD774 A/D轉(zhuǎn)換器、多路模擬開關(guān)MPC508和可編程增益放大器AD526和C8051單片機(jī)構(gòu)成單路電壓測量系統(tǒng)，對輸入電壓進(jìn)行測量。 圖4-1 自動量程切換實(shí)驗(yàn)原理圖對輸入電壓的量程判斷

14、是通過不斷改變可編程增益放大器AD526的增益實(shí)現(xiàn)的。AD526通過編程可輸出1、2、4、8、16五檔不同的增益，本實(shí)驗(yàn)取其增益為1。實(shí)驗(yàn)中AD774輸入電壓為10V那么經(jīng)衰減后的電壓應(yīng)該在0-10。取衰減電阻網(wǎng)絡(luò)中的電阻分別為1K、1K、2K，可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)量程的切換。假設(shè)輸入信號在0-40V內(nèi)（根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺條件提供），則0-10V范圍的電壓不需要衰減，10-20V范圍的電壓需要衰減一半，20-40V范圍內(nèi)的輸入電壓需要衰減為原值的1/4。實(shí)驗(yàn)中，我們假設(shè)輸入電壓分別為6V、12V、24V，編寫具有自動量程切換功能的電壓測量程序，將采集的電壓值以數(shù)字量形式存于內(nèi)存中。來觀察內(nèi)存中相應(yīng)的量程和AD

15、轉(zhuǎn)換結(jié)果。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明實(shí)驗(yàn)電路圖請參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書附錄中的“12位并行AD模塊”部分（圖4-2所示），1 8通道多路開關(guān)MPC508在此模塊中，MPC508（U1）為8通道多路開關(guān)，其引腳圖如圖8-2及主要功能說明如下：INn(n=18)為8通道模擬量輸入端，A0、A1、A2為通道選擇控制端，EN為使能端，它們之間的關(guān)系見真值表8-1所示。要訪問MPC508多路開關(guān)，只要對端口地址（8C00H8CFFH范圍中的一個(gè)地址）寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而選通相應(yīng)的通道。表4-1 MPC508通道選擇2 可編程增益放大器AD526 AD526（U2）為可編程增益放大器， A2、A1、A0、B四端為控制增益

16、的代碼輸入端，、為使能端，VIN端為信號輸入端，VOUT端為信號輸出端，它們之間的關(guān)系見真值表4-2，通過編程可以很方便的設(shè)置1、2、4、8、16不同的增益。 要訪問AD526可編程增益放大器，只要對端口地址（8B00H8BFFH范圍中的一個(gè)地址）寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而選擇對信號不同的放大倍數(shù)。 表4-2 AD526增益設(shè)置控制3 A/D轉(zhuǎn)換器AD774BAD774B（U5）為12位逐次逼近型快速A/D轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換速度最大為8S，引腳說明如下：數(shù)字邏輯部分電源+5V。12/：數(shù)據(jù)輸出格式選擇信號引腳。當(dāng)12/=1（+5V）時(shí)，雙字節(jié)輸出，即12位數(shù)據(jù)同時(shí)有效輸出，當(dāng)12/=0（0V）時(shí)，為單字

17、節(jié)輸出，即只有高8位或低4位有效。：片選信號端，低電平有效。：字節(jié)選擇控制線。R/：讀數(shù)據(jù)/轉(zhuǎn)換控制信號，當(dāng)R/=1，ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)據(jù)允許被讀出；當(dāng)R/=0時(shí)，則允許啟動A/D轉(zhuǎn)換。CE：啟動轉(zhuǎn)換信號，高電平有效。、：模擬部分供電的正電源和負(fù)電源，為或。REF OUT：10V內(nèi)部參考電壓輸出端。REF IN：內(nèi)部解碼網(wǎng)絡(luò)所需參考電壓輸入端。REF OFF：補(bǔ)償調(diào)整。接至正負(fù)可調(diào)的分壓網(wǎng)絡(luò)，以調(diào)整ADC輸出的零點(diǎn)。10、10：模擬量10V，20V量程的輸入端口，信號的一端接至AG引腳。DGND：數(shù)字公共端（數(shù)字地）。AGND：模擬公共端（模擬地）。：數(shù)字量輸出。STS： 輸出狀態(tài)信號引腳。轉(zhuǎn)

18、換開始時(shí)，STS達(dá)到高電平， 轉(zhuǎn)換過程中保持高電平。轉(zhuǎn)換完成時(shí)返回到低電平。STS可以作為狀態(tài)信息被CPU查詢，也可以用它的下降沿向CPU發(fā)中斷申請，通知A/D轉(zhuǎn)換已完成，CPU可以讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。四、實(shí)驗(yàn)步驟1 本實(shí)驗(yàn)需要用到的實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括：“SMP-102 12位并行AD模塊”，“SMP-202 C8051模塊” ，“SMP-204 譯碼模塊”。2 把上述模塊分別插放到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)掛箱所在位置。3 在確保上述模塊插放無誤后，用扁平信號線連接“SMP-1 信號轉(zhuǎn)換單元”掛箱的“J2”與“SMP-2 控制器單元”掛箱的“J8”；“SMP-1 信號轉(zhuǎn)換單元”掛箱的“J1”與“SMP-2 控制器單元”

19、掛箱的“J7”。4 將“SMP-2 控制器單元”掛箱的“切換模塊”切換到下列狀態(tài)：SW1（全部OFF），SW2（全部OFF），SW3（全部OFF），SW4（全部OFF）。5 將“SMP204 譯碼模塊”上的插針J1的2、3用短路帽短接，J2的2、3用短路帽短接，J3的1、2用短路帽短接，給系統(tǒng)上電。6 在“SMP-102 12位并行AD模塊”的“CH0”和“CH1”處接入2K電阻，“CH1”和“CH2”處接入1K電阻，“CH2”和GND處接入1K電阻。7 打開“實(shí)驗(yàn)程序/C8051實(shí)驗(yàn)程序/多路開關(guān)”文件夾下SWITCH.wsp和GAIN.wsp項(xiàng)目文件，閱讀、分析、理解程序，參照圖4-3所示

20、流程圖，用C語言編寫多量程切換程序。用適配器連接PC機(jī)和系統(tǒng)MCU，編譯、生成項(xiàng)目、下載程序； 8 在“SMP-102 12位并行AD模塊”的“CH0”接入6V輸入電壓。在程序中的設(shè)置斷點(diǎn)，全速運(yùn)行程序到每個(gè)斷點(diǎn)處。觀察“SMP-102 12位并行AD模塊”上的A0A1處的通道選擇指示燈的變化情況，并觀察調(diào)試軟件AD轉(zhuǎn)換后所得數(shù)值。 9 依次在“SMP-102 12位并行AD模塊”的“CH0”接入 12V、24V的電壓信號，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟8。 圖4-2 12位并行AD模塊圖4-3 量程切換程序流程圖五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1用c語言編制實(shí)驗(yàn)程序。2. 調(diào)試結(jié)果分析 附錄實(shí)驗(yàn) PT100溫度控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)

21、驗(yàn)?zāi)康牧私釶ID智能模糊+位式調(diào)節(jié)溫度控制原理。二、實(shí)驗(yàn)儀器智能調(diào)節(jié)儀、PT100、溫度加熱源。三、實(shí)驗(yàn)原理位式調(diào)節(jié)位式調(diào)節(jié)（ON/OFF）是一種簡單的調(diào)節(jié)方式，常用于一些對控制精度不高的場合作溫度控制，或用于報(bào)警。位式調(diào)節(jié)儀表用于溫度控制時(shí)，通常利用儀表內(nèi)部的繼電器控制外部的中間繼電器再控制一個(gè)交流接觸器來控制電熱絲的通斷達(dá)到控制溫度的目的。PID智能模糊調(diào)節(jié)PID智能溫度調(diào)節(jié)器采用人工智能調(diào)節(jié)方式，是采用模糊規(guī)則進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的一種先進(jìn)的新型人工智能算法，能實(shí)現(xiàn)高精度控制，先進(jìn)的自整定（AT）功能使得無需設(shè)置控制參數(shù)。在誤差大時(shí)，運(yùn)用模糊算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，以消除PID飽和積分現(xiàn)象，當(dāng)誤差趨小時(shí)

22、，采用PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動學(xué)習(xí)和記憶被控對象的部分特征以使效果最優(yōu)化，具有無超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡單等特點(diǎn)。溫度控制基本原理由于溫度具有滯后性，加熱源為一滯后時(shí)間較長的系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)儀采用PID智能模糊+位式雙重調(diào)節(jié)控制溫度。用報(bào)警方式控制風(fēng)扇開啟與關(guān)閉，使加熱源在盡可能短的時(shí)間內(nèi)控制在某一溫度值上，并能在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通過參數(shù)設(shè)置將加熱源溫度快速冷卻下來，可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間。當(dāng)溫度源的溫度發(fā)生變化時(shí)，溫度源中的熱電阻Pt100的阻值發(fā)生變化，將電阻變化量作為溫度的反饋信號輸給PID智能溫度調(diào)節(jié)器，經(jīng)調(diào)節(jié)器的電阻-電壓轉(zhuǎn)換后與溫度設(shè)定值比較再進(jìn)行數(shù)字PID運(yùn)算輸出可控硅觸發(fā)信號（加熱

23、）和繼電器觸發(fā)信號（冷卻），使溫度源的溫度趨近溫度設(shè)定值。PID智能溫度控制原理框圖如圖5-1所示。圖5-1 PID智能溫度控制原理框圖三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1將加熱源箱子和實(shí)驗(yàn)臺按圖5-2接線。2. 打開屏上的電源和智能調(diào)節(jié)儀的電源，以及加熱箱的加熱開關(guān)。3按住約3秒，PV 窗口顯示“”進(jìn)入智能調(diào)節(jié)儀參數(shù)設(shè)定，繼續(xù)按鍵，PV窗口顯示各個(gè)參數(shù)，SV窗口顯示對應(yīng)參數(shù)的值，按“”可改變參數(shù)值小數(shù)點(diǎn)位置，按、可改變SV窗口參數(shù)的值。各個(gè)參數(shù)的值可按下表5-1設(shè)置表5-1AL1給定溫度值dp1AL2給定溫度值P_SH200P不用設(shè)P_SL0I不用設(shè)OUTL0d不用設(shè)OUTH200AtOnALP11t2A

24、LP22Hy0.5COOL0Hy-10.1OPPO100Hy-20.1LOCK0Pb0SnPt1FILT20OP_AZero4設(shè)定好參數(shù)值，回到初始測量狀態(tài)。按鍵一秒使PV窗口顯示SP，按或鍵可修改SV窗口的給定值，按“”鍵可改變小數(shù)點(diǎn)位置。這里先設(shè)置為50.0。5按住“”鍵3秒不放，再進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定狀態(tài)，按3的說明設(shè)定ALM1為50.0、ALM2為50.0。6經(jīng)過一段時(shí)間就可以將溫度源的溫度控制在500C左右。7重復(fù)第4步和第5步，將給定值和上、下限報(bào)警值改為55，經(jīng)過幾個(gè)周期的振蕩，可將溫度源的溫度穩(wěn)定在新的給定值550C。表5-2參數(shù)參數(shù)含義說 明設(shè)置范圍實(shí)設(shè)定值A(chǔ)LM1上限報(bào)警測量值大于

25、ALM1+Hy值時(shí)將產(chǎn)生上限報(bào)警。測量值小于ALM1-Hy時(shí)儀表解除上限報(bào)警，設(shè)置ALM1到其最大值（9999）可避免產(chǎn)生報(bào)警作用。-1999-+9999或1定義單位給定值A(chǔ)LM2下限報(bào)警測量值小于ALM2-Hy值時(shí)將產(chǎn)生下限報(bào)警。測量值大于ALM2+Hy時(shí)儀表解除下限報(bào)警，設(shè)置ALM1到其最大值（9999）可避免產(chǎn)生報(bào)警作用。同上給定值Hy-1正偏差報(bào) 警采用人工智能調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)偏差（測量值PV減給定值SV）大于Hy-1+Hy時(shí)產(chǎn)生正偏差報(bào)警。當(dāng)偏差小于Hy-1-Hy時(shí)正偏差報(bào)警解除。設(shè)置Hy-1=9999，正偏差報(bào)警功能被取消。0-99990C或1定義單位0.1Hy-2負(fù)偏差報(bào) 警采用人工智

26、能調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)偏差（測量值PV減給定值SV）大于Hy-2+Hy時(shí)產(chǎn)生負(fù)偏差報(bào)警。當(dāng)偏差小于Hy-2-Hy時(shí)負(fù)偏差報(bào)警解除。設(shè)置Hy-2=9999，負(fù)偏差報(bào)警功能被取消。同上0.1Hy回差（死區(qū)、滯環(huán)）回差用于避免因測量輸入值波動而導(dǎo)致位式調(diào)節(jié)頻繁通斷或報(bào)警頻繁/解除。0-20000C或1定義單位0.5FILT測量采樣的軟件濾波常數(shù)20I保持參數(shù)I、P、d、t等參數(shù)為人工智能調(diào)節(jié)算法的控制參數(shù)I參數(shù)值主要決定調(diào)節(jié)算法中積分的作用，和PID調(diào)節(jié)的積分時(shí)間類同。0-9999或1定義單位自動設(shè)置P速率參數(shù)P值類似PID調(diào)節(jié)器的比例帶，但變化相反，P值越大，比例、微分作用成正比例增強(qiáng)，而P值越小，比例、微分作用相應(yīng)減弱。1-9999自動設(shè)置d滯后時(shí)間滯后時(shí)間參數(shù)d是人工智能算法相對標(biāo)準(zhǔn)PID算法而引進(jìn)的新的重要參數(shù)，本表根據(jù)d參數(shù)來進(jìn)行一些模糊規(guī)則運(yùn)