溫度控制模塊設(shè)計(jì)(畢業(yè)設(shè)計(jì))

南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告系部 專業(yè) 姓名 學(xué)號20612p21 題目傳感技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制（溫度測量實(shí)驗(yàn)?zāi)K的設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師賀道坤畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要溫度模塊設(shè)計(jì)摘要：溫度是一個(gè)和人們生活生產(chǎn)有著密切相關(guān)的物理量。是我們在生活中需要測量和控制的物理量。通過所學(xué)我們知道其有溫度效應(yīng)，因此，我們溫度傳感器的工作原理就利用一些金屬、半導(dǎo)體等材料與溫度有關(guān)的特性，來對物體進(jìn)行測量。在測量過程中，我們將傳感器、變送器、顯示儀表組裝在一塊面板上構(gòu)成我們的測溫模塊。在此之前我們要先繪制出整個(gè)測溫系統(tǒng)的構(gòu)成圖。在組裝過程中我們要對傳感器、變送器、顯示儀表等進(jìn)行選擇，根據(jù)元器件的材料、價(jià)格、使用難易、實(shí)用性等選擇出一套適合我們的材料和元器件。做成模塊之后我們要進(jìn)行調(diào)校和實(shí)驗(yàn)，并將結(jié)果記錄，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以便以后使用。關(guān)鍵詞：溫度傳感器工作原理選擇模塊實(shí)驗(yàn)報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要Title:TemperatureModuleDesignAbstract：Temperatureisaproductionandpeople'slivesarecloselyrelatedtophysicalquantities.Inlifeweneedtomeasureandcontrolthephysical.Weknowthatthroughthestudyofitstemperatureeffect,sowetheworkingprincipleofthetemperaturesensorontheuseofsomemetals,semiconductorsandothermaterialsandtemperature-relatedcharacteristics,tomeasureobjects.Inthemeasurementprocess,wewillbesensors,transmitters,showinganinstrumentpanelassemblyinthetemperatureofourmodule.Priortothiswemustfirstmapoutthecompositionoftheentiretemperaturemeasurementsystemdiagram.Intheassemblyprocess,wewanttosensors,transmitters,indicatinginstrumentssuchasoptions,accordingtothematerialcomponents,price,easeofuse,practicality,suchasasuitablechoiceofmaterialsandcomponentsus.Madeafterthemoduletoadjustandwewouldliketoexperiment,andtheresultsrecorded,thereportofthecompletionoftheexperimentinordertolateruse.keywords：Temperature sensorWorkingPrincipleChooseModuleExpedimentalReport1．引言傳感器的定義及其重要性傳感器是一種測量裝置，它能感受或響應(yīng)規(guī)定的被測量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出，以滿足信息的傳輸、處理、儲(chǔ)存、記錄、顯示和控制等要求。在被稱為信息化社會(huì)的今天，人們對科學(xué)技術(shù)方面的要求也就更加的嚴(yán)格。若將信息化社會(huì)與人體相比擬，電子計(jì)算機(jī)便相當(dāng)于人的大腦。大腦是要通過人的五種感覺器官（視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺）感受外界刺激并作出反響的?！案泄佟边@種受刺激的元件就是傳感器，故傳感器又稱為“電五官”。傳感器能把各種物理量、化學(xué)量、生物量和狀態(tài)量變換成有用信號，便于遠(yuǎn)距離傳輸、處理、儲(chǔ)存和控制。傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)，如果沒有傳感器對原始參數(shù)進(jìn)行精確可靠的測量，那么無論是信號轉(zhuǎn)換、信息處理，或者是最佳數(shù)據(jù)的顯示與控制，都將成為一句空話?？梢哉f，沒有精確可靠的傳感器，就沒有精確可靠的自動(dòng)檢測和控制系統(tǒng)。近代微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)為信息的的轉(zhuǎn)換和處理提供了極其完善的手段，近代檢測與控制系統(tǒng)正經(jīng)歷著重大的變革，但是，如果沒有各種傳感器去檢測大量原始數(shù)據(jù)并提供信息，那么，電子計(jì)算機(jī)也無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用。傳感器的發(fā)展傳感器的使用已經(jīng)有相當(dāng)長的歷史。過去人們把它叫做變換器或換能器，它不僅是技術(shù)產(chǎn)品中的老成員，又是科技發(fā)展中的新秀。其發(fā)展方興未艾，前途無量。早期一測量物理量為主的傳感器，如電位器、應(yīng)變式和電感應(yīng)式傳感器等都是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)的溫度或變形來完成非電量到電量的變換。由于新材料、新工藝、新原理的出現(xiàn)，機(jī)械結(jié)構(gòu)傳感器在精度、穩(wěn)定性等方面有了很大的提高，最近新出現(xiàn)的諧振式、石英電容式這樣一些穩(wěn)定可靠的高精度傳感器。迄今為止，結(jié)構(gòu)型傳感器在國防、工業(yè)自動(dòng)化、自動(dòng)檢測等許多領(lǐng)域中仍占有較大的比重。隨著各種半導(dǎo)體材料和功能材料的發(fā)展，利用材料的壓阻、濕敏、熱敏、光敏、磁敏及氣敏等效應(yīng)，可把溫度、濕度、光量、氣體成分等物理量變換成電量，由此研制成的傳感器叫做物性傳感器。大量的半導(dǎo)體材料、功能陶瓷和功能有機(jī)聚合物，為物性傳感器的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。更由于寬廣的市傳統(tǒng)的單功能傳感器，此類傳感器稱之為只能傳感器。還有許多利用新原理之作的各種新型傳感器不斷的涌現(xiàn)出來。如一種響應(yīng)速度極快的紅外探測器，就是根據(jù)超導(dǎo)體量子力學(xué)的隧道效應(yīng)（約瑟夫效應(yīng)）制成的傳感器，它對光通信的貢獻(xiàn)非常大。又如圖像裝置中的電荷耦合器件（CCD）就是能把光學(xué)圖像信號轉(zhuǎn)換成電信號的一種功能傳感器。綜上，人們正競相發(fā)展小型化，集成化，智能化的傳感器，并且為不斷的滿足測試技術(shù)的各種需要而努力開拓新型的傳感器。溫度測量原理和溫度傳感器的類型及其特點(diǎn)溫度是一個(gè)和人們生活環(huán)境有著密切關(guān)系的物理量也是一種在生產(chǎn)、科研、生活中需要測量和控制的重要物理量。溫度概念是以熱平衡為基礎(chǔ)的。如果兩個(gè)相接觸的物體溫度不相同，它們會(huì)產(chǎn)生熱交換，熱量將從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞，直到兩物體達(dá)到相同的溫度。常用的各種材料和元器件的性能大都會(huì)隨著溫度的變化而變化，具有一定的溫度效應(yīng)。溫度效應(yīng)又通過物理現(xiàn)象表現(xiàn)出來。而溫度測量則是利用物理現(xiàn)象。如物體的體積熱膨脹、接觸熱電動(dòng)勢、電阻的變化、PN結(jié)結(jié)電壓、溫度—顏色變化、光輻射、熱輻射。2．1測溫傳感器的分類溫度傳感器是利用一些金屬、半導(dǎo)體等材料與溫度有關(guān)的特性而制成。這些特性包括：熱膨脹、電阻、電容、磁性、熱電勢、熱噪聲、彈性及光學(xué)特性。測量溫度的傳感器很多，常用的有熱電偶、熱電阻、PN結(jié)測溫集成電路、紅外輻射溫度計(jì)等。其分類方法也很多。1） 按照用途分類可分為基準(zhǔn)溫度計(jì)和工業(yè)溫度計(jì)；2） 按照測量方法分類可分為接觸式和非接觸式；接觸式溫度傳感器包括熱電偶、熱電阻、PN結(jié)溫度傳感器、熱敏晶體管、可控硅和集成溫度傳感器。非接觸式包括利用塞貝克（seebeck）效應(yīng)制成的紅外吸收型溫度傳感器和MOSFET紅外探測器。非接觸溫度式傳感器還可以進(jìn)一步分成量子型和成熱型。a量子型非接觸型溫度傳感器包括利用光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)器件。b成熱型有測輻射器件。a'按工作原理又可分為膨脹式、電阻式、熱電式、輻射式等等；b'按輸出方式分有自發(fā)電型、非電測型。2．2常用溫度傳感器的類型及其特點(diǎn)常用的有熱電阻、熱電偶、PN結(jié)測溫集成電路、紅外輻射溫度計(jì)。2.2.1熱電阻傳感器工作原理：當(dāng)溫度變化時(shí)，熱電阻材料的電阻值隨著溫度的變化而變化，這樣用測量電路可將變化的電阻值轉(zhuǎn)化成電信號輸出，從而得到被測溫度。熱電阻的基本參數(shù)：標(biāo)稱電阻(R0):標(biāo)稱電阻是指金屬熱電阻在0C時(shí)的電阻值，用R0表示。分度表與分度號(W100):分度表是指以表格形式表示熱電阻的電阻—溫度對照表。分度號是分度表的代號，一般用熱電阻的金屬材料的化學(xué)符號和0C時(shí)的電阻值表示，如Pt100,表示金屬材料為鉑，0C時(shí)的電阻值為100Q。溫度測量范圍及允許偏差范圍百度電阻比(W100):熱電阻在100C時(shí)的電阻R0之比，用W100表示，即W100二R100/R10顯然,W100煎大，熱電阻的靈敏度煎高。例如Pt100的鉑熱電阻，零度的名義值為100Q,允許誤差A(yù)級0.06Q，電阻比W100(R100/R0)=1.385，允許偏差為0.001。熱響應(yīng)時(shí)間(t):當(dāng)溫度發(fā)生階躍變時(shí),熱電阻的電阻值變化至相當(dāng)于該階躍變化的某個(gè)規(guī)定百分比所需要的時(shí)間，稱為熱電阻的響應(yīng)時(shí)間，通常用t(s)表示t越小越好。t小表示熱電阻的響應(yīng)特性好。額定工作電流：指熱電阻連續(xù)工作所允許通過的最大電流，一般為2mA_5mAo熱電阻按性質(zhì)不同,可分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻兩大類。前者仍簡稱熱電阻；而后者靈敏度比前者高十倍以上,所以又稱熱敏電阻。a金屬熱電阻金屬熱電阻按其結(jié)構(gòu)類型可分為普通型，鎧裝型，薄膜型普通型熱電阻由感溫組件（金屬電阻絲）、支架、引線、保護(hù)套管及接線盒等基本部分組成。為避免電感分量，電阻絲常采用雙線并繞，制成無感電阻。國內(nèi)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的工業(yè)用鉑熱電阻在O°c時(shí)的阻值R0有25Q、100Q等幾種，分度號分別用Pt25、Pt100等表示，薄膜型鉑熱電阻有100Q、1000Q等數(shù)種。同樣，銅熱電阻在0C的阻值R050Q、100Q兩種。b半導(dǎo)體熱電阻熱敏電阻按其溫度系數(shù)可分為：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）,正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）。根據(jù)用途不同NTC又可分為兩大類：測量溫度，突變型（CTR）所謂正溫度系數(shù)是指電阻的變化趨勢與溫度的變化趨勢相同；所謂負(fù)溫度系數(shù)是指當(dāng)溫度上升時(shí)，電阻值反而下降的變化特性。熱敏電阻一般由金屬氧化物組成，近年來還研制出摻有大量雜質(zhì)的Si單晶PTC。在熱電阻傳感器中，鉑采用特殊的結(jié)構(gòu)可以制成標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，它的適用溫度范圍為-200?+960C；銅電阻價(jià)廉并且線性較好，但高溫易氧化，故只適用于溫度較低（-50?+150C）和沒有侵蝕性的環(huán)境中。熱敏電阻可以根據(jù)使用要求，封裝加工成各種形狀的探頭，如圓片型、珠型、柱型、鎧裝型、薄膜型、厚膜型等。這種溫度傳感器的溫度敏感組件主要是電阻體，電阻體一般是由金屬導(dǎo)體組成。金屬導(dǎo)體的電阻隨著溫度的升高而增大，可通過測量電阻值的大小得到所測量溫度值。通過測量電阻值而獲得溫度的一般方法是電橋測量法。電橋測量法有平衡法和不平衡法。熱電偶傳感器熱電極和熱電偶的種類繁多，我國從1991年采用ITS—1990的新標(biāo)準(zhǔn)。按此標(biāo)準(zhǔn)，共有八種標(biāo)準(zhǔn)化了的通用熱電偶。表示熱電偶時(shí)一般寫在前面的為熱電極的正極，寫在后面的為負(fù)極對于每一種熱電偶，還制定了，相應(yīng)的分度表。名稱分度號測溫范圍/°c100c時(shí)的熱電動(dòng)勢/mV1000c時(shí)的熱電動(dòng)勢/mV鉑銠13—鉑銠6B50?18200.0334.834鉑銠13—鉑R-50?17680.64710.506鉑銠10—鉑S-50?17680.6469.587鎳鉻一鎳硅K-270?13704.09641.276鎳鉻硅一鎳鉻N-270?13002.74436.256鎳鉻一銅鎳（錳白銅）E-270?8006.319—鐵一銅鎳（錳白銅）J-210?7605.269—銅一銅鎳（錳白銅）T-270?4004.279—熱電偶的結(jié)構(gòu)形式：普通型熱電偶，鎧裝熱電偶，薄膜熱電偶。普通型熱電偶按安裝固定方式又可以分為：固定法蘭式、活動(dòng)法蘭式、固定螺紋式、焊接固定式和無專門固定式普通熱電偶主要由熱電極、絕緣套管（絕緣子）、保護(hù)套管和接線盒等組成。在實(shí)際測量溫度時(shí)，冷端溫度常隨環(huán)境溫度變化而變化，這樣t0不但不是o°c,而且也不恒定，因此將產(chǎn)生誤差，一般情況下，冷端溫度均高于o°c,熱電動(dòng)勢總是偏小。消除或補(bǔ)償這個(gè)損失的方法，常用以下幾種：冷端恒溫法計(jì)算修正法儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法電橋補(bǔ)償法利用半導(dǎo)體集成溫度傳感器測量冷端溫度的方法PN結(jié)測溫集成電路工作原理：流過PN結(jié)正向電流一定后，其正向壓降UF與溫度T成比例。主要技術(shù)參數(shù)：①標(biāo)稱工作電流：環(huán)境溫度為25C時(shí)通過PN結(jié)的工作電流。②標(biāo)稱正向壓降：指在25°C時(shí)PN結(jié)在標(biāo)稱工作電流下的正向電壓值。靈敏度：PN結(jié)正向壓降隨溫度的變化率。典型值是溫度每升高1C,PN結(jié)正向電壓下降2mV。非線性誤差與線性度：指在一定的各種電流模式下,PN結(jié)的UF—T特性對線性的偏差。線性度則是非線性誤差與工作溫度范圍的百分比?；Q性誤差（AUF）：不同PN結(jié)溫度傳感器互換時(shí)其UF之間的誤差。耗散系數(shù)：PN結(jié)溫度傳感器每變化1C時(shí)所耗散的功率變化量。時(shí)間常數(shù)：指PN結(jié)溫度傳感器完成溫度變化的63.2%所需要的時(shí)間。PN結(jié)溫度器有兩種形式：二極管溫度傳感器和三極管溫度器。PN結(jié)溫度傳感器的主要特點(diǎn)是：線性度較好、尺寸小、熱響應(yīng)時(shí)間短（約為0.2s?2s）、靈敏度高（約為2mV/C）測量范圍小（-50C?+150C）、互換性較差PN結(jié)溫度傳感器在電子電路中可以用做自動(dòng)增益控制、音量控制、過熱和超載保護(hù),廣泛用于工業(yè)自動(dòng)化控制、航空航天、深海探測、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域的溫度測量與控制。紅外輻射溫度計(jì)工作原理：它是利用測量物體所輻射出來的輻射能量來測量物體溫度。其理論依據(jù)是斯締芬—玻爾茲曼定律：物體的溫度越高,它所輻射出來的能量越多。紅外溫度傳感器的測量溫度特點(diǎn)：1、 非接觸測量2、 靈敏度高（分辨率可達(dá)0.1C以上）3、 反映速度快（一般在零點(diǎn)幾秒以內(nèi)）4、 測溫范圍廣（-50C?+3500C）溫度傳感器的應(yīng)用事例溫度上一個(gè)與我們生活息息相關(guān)的物理量。在生活中我們經(jīng)常與溫度打交道。溫度傳感器在其中起了一定的作用。下面我介紹以下溫度傳感器的應(yīng)用實(shí)例。電飯鍋限溫器它主要由熱敏鐵氧體、永磁體、拉簧及連桿等組成，使用時(shí)，打開電源的同時(shí)連桿向上推動(dòng)永磁體克服彈簧的拉力，使永磁體和熱敏鐵氧體吸合。當(dāng)被加熱物體溫度超過限定的溫度時(shí)，熱敏鐵氧體失去磁性，永磁體不在對熱敏鐵氧體有吸力，此時(shí)在彈簧的拉力下，連桿向下運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)切斷加熱電源。浴池水溫控制器用鍋爐蒸汽將水加熱的浴池，要使水溫達(dá)到適宜的溫度，常用人工調(diào)節(jié)蒸汽閥門并靠人的知覺探知水溫，很不方便。浴池水溫控制器可實(shí)現(xiàn)水溫的自動(dòng)控制。恒溫控制器將溫度設(shè)定在一定范圍當(dāng)溫度上升或下降到某值時(shí)傳感器將啟動(dòng)控制加熱或停止加熱。此外溫度傳感器還應(yīng)用于火藥燃燒氣體溫度的測量、數(shù)字式溫度計(jì)、電子體溫計(jì)、CPU過熱報(bào)警器、彩色顯像管消磁。一些技術(shù)精確度高的溫度傳感器還用于電力、化工、石油、冶金、航天航空、機(jī)械制造、糧食存儲(chǔ)、酒類生產(chǎn)等領(lǐng)域。溫度測試設(shè)計(jì)4.1被測對象設(shè)計(jì)由于是在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行教學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，所以我們要選擇成本小，便于觀察，溫度容易控制可以反復(fù)利用的物體。我們的實(shí)驗(yàn)臺(tái)要種實(shí)開發(fā)多驗(yàn)器材，我們?yōu)榱斯?jié)省資源，可以與其他實(shí)驗(yàn)共用同一個(gè)器件。上述條件我們最終確定選擇水作為被測量對象，用透明玻璃容器盛放水，用加熱棒控制水溫。在設(shè)計(jì)容器尺寸時(shí)候要考慮加熱棒放置的位置，我們將加熱棒固定在容器的側(cè)面，約為容器高度的1/2處，因?yàn)槿萜魇⒎潘訜岬臅r(shí)候，液面不能超過容器體積的2/3，而加熱棒必須在液面以下，且不能接觸容器底面。將加熱棒固定時(shí)要注意密封，使水不能外流。還要考慮的是溫度傳感器的放置問題，傳感器經(jīng)常使用，不便固定，但在使用時(shí)，不得將其與加熱棒接觸，出現(xiàn)測量誤差，建議在進(jìn)行溫度測量時(shí)將溫度傳感器與加熱棒隔開一定距離，并用便于拆裝的固定裝置將其固定4.2測溫系統(tǒng)構(gòu)成圖注：在有些測溫系統(tǒng)中可以由溫度傳感器直接輸送到顯示儀表，進(jìn)而讀出數(shù)據(jù)，不需要溫度變送器，有些顯示儀表中自帶溫度變送器。5.溫度傳感器的選型根據(jù)以上我們對溫度傳感器的分類了解，以及我們實(shí)驗(yàn)的場所與目的。我們選擇價(jià)格比較低廉，設(shè)備維護(hù)方便，零件能夠快速修復(fù)，而且我們在《自動(dòng)檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》中學(xué)到的溫度傳感器。由于我們所選擇的被測對象是水，被測對象的溫度需要記錄、報(bào)警，水的溫度在0°C?100°C，水有一定的腐蝕性。傳感器中PN結(jié)法和紅外測量是我們沒有接觸到的，而且成本較高。我們決定采用Pt100和熱電偶作為我們測量時(shí)候所用傳感器。使用Pt100,首先它的價(jià)格便宜，使用方便，而且我們經(jīng)常接觸、使用。水對于它不會(huì)造成損害。它的主要技術(shù)參數(shù)如下：鉑電阻物理化學(xué)性能穩(wěn)定，抗氧化性能強(qiáng)，溫度精度高。在-200°C到0C范圍內(nèi)的阻溫特性是Rt=R0[1+a1t+a2t2+a3t(t-100°C)t3],在0C?850C范圍內(nèi)的阻溫特性是Rt=R0(1+a1T+a212).電阻率為(0.0981?0.106)Q?mX10飛(0?100)C間電阻溫度系數(shù)a為0.00385/(1/C)Pt100的外型

Pt100的接線圖II 1~Rt??（￡）單支二線制圖熱電偶的主要結(jié)構(gòu)包括：熱電極、絕緣套管（絕緣子）、保護(hù)套管和接線盒。其主要功能如下：熱電極：在溫度較高，要求精度高和時(shí)間常數(shù)小的情況下其工作端是焊接在一起的，焊接方式有V形焊、平行焊和交叉焊。絕緣套管：用來防止兩根熱電極短路。一般為圓形或橢圓形，中間有一個(gè)、兩個(gè)或四個(gè)小孔，大小右熱電極的直徑而定。保護(hù)管：保護(hù)管的作用是熱電極與被測介質(zhì)隔離，使之免受化學(xué)侵蝕或機(jī)械損傷。接線盒：接線盒供連接熱電偶和測量儀表之用，一般為鋁合金。它的外形結(jié)構(gòu)如下：4-3Ifll2L14-3Ifll2L111、內(nèi)電極2、絕緣材料3、薄壁金屬保護(hù)套管4、屏蔽層溫度變送器的選型由于傳感器轉(zhuǎn)換的信號一般較弱，而且信號的類型一定合適，因此需要將其放大、轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號，以便被后繼電路接收。將傳感器輸出信號變換到標(biāo)準(zhǔn)信號的器件稱為變送器；變送器和轉(zhuǎn)換器的作用分別是將各種工藝變量（溫度、壓力、流量、液位）和電氣信號（電壓、電流、頻率、氣壓）轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號。溫度變送器于各種熱電偶或熱電阻配合使用，將溫度信號轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號。作為指示，記錄儀或調(diào)節(jié)器的輸入信號，從而實(shí)現(xiàn)對溫度變量的顯示、記錄、或自動(dòng)控制。溫度變送器有兩線制和四線制之分，各類變送器有三個(gè)品種：直流毫伏變送器、熱電阻溫度變送器、熱電偶溫度變送器。6.1四線制溫度變送器1、在熱電偶和熱電阻溫度變送器采用線性化電路，從而使變送器的輸出信號和被測溫度信號是線性信號，便于作為指示和記錄。2、變送器的輸入、輸出之間具有隔離變壓器，并采用了安全火花防爆措施，故居有良好的抗干擾能力，且能測量來自危險(xiǎn)場所的直流毫伏或溫度信號。三種變送器在線路上的結(jié)構(gòu)都可分為量程范圍和放大單元兩個(gè)部分。（方框圖中，空心箭頭表示供電回路，實(shí)心箭頭表示信號回路，毫伏輸入信號Ui或由測溫組件送來的反應(yīng)溫度大小的輸入信號Et與橋路部分的輸出部分Uz‘及回饋信號Uf相迭加，送入運(yùn)算放大器，放大了的電壓信號再由功率放大器和隔離輸出電路轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的4?20毫安培直流電流Io和1?5伏的直流電壓Uo輸出。改型變送器主要性能指針：基本誤差土0.5百分比，環(huán)境溫度每變化25°C附加的誤差不超過±0.5%，負(fù)載電阻在0?100歐姆范圍變化時(shí)，附加誤差不超過土0.5%。兩線制溫度變送器兩線制溫度變送器結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，可用于對防爆要求不高的場合。各個(gè)品種的原理和結(jié)構(gòu)大致相同。兩線制溫度變送器由輸入回路、反饋回路、放大器及穩(wěn)壓源等部分組成。為了使用方便，現(xiàn)在生產(chǎn)有帶熱電阻一體化的溫度變送器，由溫度傳感器與兩線制溫度變送器模塊組成。溫度變送器模塊顯示器可直接裝在傳感器的接線盒上。顯示儀表的選型及其相關(guān)參數(shù)在此次實(shí)驗(yàn)中，我們使用的是直流電源，是一般的民用電壓220V，在實(shí)驗(yàn)室做教學(xué)演示。綜合考慮，選取了CD系列溫度控制器。它采用開關(guān)電源和表面貼裝技術(shù)，因而儀表具有重量輕、體積小巧、性能可靠、抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品容易購買，而且不需要專門制定，通用性強(qiáng)?？梢赃x用多種輸入模式，操作簡單7.1CD800的主要特點(diǎn)a通用輸入：用戶可以通過儀表表面按鍵自行選擇熱電偶，熱電阻，直流電壓，直流電流等不同的14種輸入信號。b具有位式控制ON/OFF，PID反作用（加熱），PID正作用（制冷）c二組報(bào)警輸出。d自整定PID控制或手動(dòng)調(diào)整PID。e用戶可選多種輸出模式。f無須后備電源，內(nèi)部設(shè)定數(shù)據(jù)保存10年以上。CD800技術(shù)參數(shù)CD800技術(shù)參數(shù)如下表測量誤差0.5%F.S±ldig控制精度±1°C控制輸出繼電器輸出，無觸點(diǎn)電壓輸出，020mACD標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，420mACD標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，PV變送輸出420mACD標(biāo)準(zhǔn)信號繼電器觸點(diǎn)負(fù)載3A/250VAC電源電壓90?250VAC50/60Hz抗干擾能力IEC8013級CD800儀表外型尺寸及安裝尺寸

型號ABCDECD800160806515676面板含義及操作流程面板圖

面板介紹NO.面板文字內(nèi)容說明1PV測量值/模式顯示2SV設(shè)定值/模式內(nèi)容顯示3ATPID自整定指示燈4SET一般參數(shù)設(shè)定鍵/菜單下翻鍵5V位左移鍵/內(nèi)部參數(shù)設(shè)定鍵6AL1報(bào)警1輸出指示燈7AL2報(bào)警2輸出指示燈8OUT主輸出指示燈9A增加鍵10V減小鍵CD800操作流程儀表接線無誤后通電，工作在測量狀態(tài)下，數(shù)碼管上排顯示測量值（PV）,下排顯示設(shè)定值（SV）。在測量狀態(tài)按一下“SET”鍵,下排數(shù)碼管個(gè)位閃爍，通過“溫度鍵”和“增加鍵”及“減小鍵”凋整設(shè)定值，調(diào)整好后按下“SET”返回測量狀態(tài)在測量狀態(tài)下按住“SET”鍵5秒鐘，則進(jìn)入一般資料的設(shè)定，“SET”鍵則依次顯示（AL1,AL2,ATU,P,I,D,PB,LCK）各參數(shù)，通過“溫度鍵”和“增加鍵”及“減小鍵”調(diào)整每一入?yún)?shù)的值若要啟動(dòng)自整定只須將其中參數(shù)“ATU”的值設(shè)為“1”就可以了。退出一般數(shù)據(jù)設(shè)定時(shí)，需按住“SET”鍵5秒鐘或等待15秒無按鍵操作，則自動(dòng)退出一般數(shù)據(jù)設(shè)定。進(jìn)人內(nèi)部數(shù)據(jù)的設(shè)定須將一般數(shù)據(jù)里的參數(shù)（LCK）的值設(shè)為（2010）,回到測量狀態(tài)下按住“V”鍵5秒鐘，則進(jìn)入內(nèi)部數(shù)據(jù)設(shè)定，退出內(nèi)部數(shù)據(jù)設(shè)定時(shí)，需按往“SET”鍵5秒針或等特15秒無按鍵操作，則自動(dòng)退出內(nèi)部數(shù)據(jù)設(shè)定其中各參數(shù)詳細(xì)含義在參數(shù)設(shè)定里介紹。建議設(shè)定參數(shù)后，請將LCK設(shè)為0000CD800端子接線圖

AC90-250VCOM?AC90-250VNO(-)?7.6溫度控NC(+)?7.6溫度控顯示儀表的尺寸及其接線圖加工，使CD800能夠安裝固定在面板上，按照接線圖的端子分布在面板鉆孔并嵌入接線端子。由于面板要經(jīng)常使用,而且經(jīng)常產(chǎn)生摩擦,容易損壞,目前，實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面材料主要有環(huán)氧樹脂板、實(shí)芯理化板、酚醛樹脂板、不銹鋼、工業(yè)陶瓷、天然石材等。實(shí)驗(yàn)室里安全因素是排在第一位的，而環(huán)氧樹脂板則是最安全可靠的臺(tái)面材料，環(huán)氧樹脂板是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室家具臺(tái)面的而且它又耐摩擦，*面板材料為環(huán)氧樹脂模塊加工圖見附件一模塊成品圖見附件二開發(fā)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一 PT100溫度控制測試一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜T100溫度傳感器的測溫原理及使用熟悉溫度變送器的測溫原理及使用二、所需元器件PT100溫度傳感器CD800溫度控制器溫度傳感實(shí)驗(yàn)?zāi)K溫度變送器玻璃容器加熱棒導(dǎo)線三、溫度變送工作原理溫度變化一熱電阻一電阻變化一溫度變送器一4—20mA信號。注：為了避免意外發(fā)生，請實(shí)驗(yàn)人員在接通電源前堅(jiān)持接線是否正確，核定電壓是否為額定值。四、實(shí)驗(yàn)步驟1：在未通電的情況下根據(jù)Pt100的接線圖和CD800的線路圖及內(nèi)部接線端子進(jìn)行接線組裝（接線圖在上面已經(jīng)給出）連接實(shí)驗(yàn)設(shè)備。2：打開實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行預(yù)熱3：根據(jù)數(shù)碼顯示儀表的使用說明書，設(shè)定相關(guān)參數(shù)并填寫下面表格參數(shù)設(shè)定值備注AL1第一路報(bào)警值設(shè)定AL2第二路報(bào)警值設(shè)定ATU自整定開關(guān)P 比例帶I 積分時(shí)間D 微分時(shí)間

T 控制周期PbPv值（傳感器修正值）LCK數(shù)據(jù)鎖0000——不鎖0111—全鎖0101—僅SV可該注：將自整定開關(guān)設(shè)定為1的時(shí)候，AT指示燈閃爍。將Pt100放入容器中（勿使其接觸加熱棒），并開始加熱。SV為60，故加熱溫度一定要超過60°C。在經(jīng)歷三個(gè)周期的升降溫之后（降溫相對于60°C來講的，即溫度低于60C）,AT燈滅。ATU恢復(fù)為0。P、I、D、T的值自動(dòng)設(shè)置完畢。當(dāng)LCK=2010時(shí)，根據(jù)說明書進(jìn)行以下設(shè)置參數(shù)設(shè)定值備注SL0小數(shù)點(diǎn)位數(shù)SL1輸入模式SL2PID作用SL3輸出模式SL4AL1警報(bào)模式SL5AL2警報(bào)模式PUL測量下限PUH測量上限SUL設(shè)定低限SUH設(shè)定高限注：一般情況下進(jìn)行測量和設(shè)定的時(shí)候，測量下限和設(shè)定低限要數(shù)值相同同樣測量上限要和設(shè)定高限相同。4：按實(shí)驗(yàn)要求，打開加熱棒，根據(jù)下圖觀察并記錄溫度的變化；T（溫度。c）AQ3020q「 「PC:丄 T（時(shí)間I）要求：測量初始的室內(nèi)溫度并記錄，然后將開啟加熱裝置每一分鐘記錄一次溫度，當(dāng)溫度超過45度或者已經(jīng)加熱10分鐘時(shí)關(guān)閉加熱裝置，每一分鐘記錄一次溫度，當(dāng)溫度接近初始的室內(nèi)溫度或散熱時(shí)間超過20分鐘時(shí)關(guān)閉散熱裝置，將記錄數(shù)據(jù)按上圖繪出曲線表。5實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理6完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告五、實(shí)驗(yàn)要求*實(shí)驗(yàn)二熱電偶溫度控制測試一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜型熱電偶溫度傳感器的測溫原理及使用熟悉溫度變送器的原理及使用能正確使用CD800二、所需元器件PT100溫度傳感器CD800溫度控制器溫度傳感實(shí)驗(yàn)?zāi)K溫度變送器玻璃容器加熱棒導(dǎo)線三、 溫度變送工作原理溫度變化一熱電勢一溫度變送器一4—20mA信號。注：為了避免意外發(fā)生，請實(shí)驗(yàn)人員在接通電源前堅(jiān)持接線是否正確，核定電壓是否為額定值。四、實(shí)驗(yàn)步驟1：在未通電的情況下根據(jù)Pt100的接線圖和CD800的線路圖及內(nèi)部接線端子進(jìn)行接線組裝（接線圖在上面已經(jīng)給出）連接實(shí)驗(yàn)設(shè)備。2：打開實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行預(yù)熱3：根據(jù)數(shù)碼顯示儀表的使用說明書，設(shè)定相關(guān)參數(shù)并填寫下面表格參數(shù)設(shè)定值備注AL1第一路報(bào)警值設(shè)定AL2第二路報(bào)警值設(shè)定ATU自整定開關(guān)P比例帶I積分時(shí)間D微分時(shí)間T控制周期PbPv值（傳感器修正值）LCK數(shù)據(jù)鎖0000——不鎖0111—全鎖0101—僅SV可該注：將自整定開關(guān)設(shè)定為1的時(shí)候，AT指示燈閃爍。將Pt100放入容器中（勿使其接觸加熱棒），并開始加熱。SV為60，故加熱溫度一定要超過60°C。在經(jīng)歷三個(gè)周期的升降溫之后（降溫相對于60°C來講的，即溫度低于60C）,AT燈滅。ATU恢復(fù)為0。P、I、D、T的值自動(dòng)設(shè)置完畢。當(dāng)LCK=2010時(shí)，根據(jù)說明書進(jìn)行以下設(shè)置參數(shù)設(shè)定值備注SL0小數(shù)點(diǎn)位數(shù)SL1輸入模式SL2PID作