Entwurf einer elektronischen Schaltung für ein Temperaturerfassungssystem
Hardware-Design des Temperaturerfassungssystems
Denn unterschiedliche Sensoren haben unterschiedliche Ausgänge, müssen aber letztendlich auf umgestellt werden. 0 ~ 10V Spannungswert, um die Umwandlungsanforderungen des A / D-Wandlers zu erfüllen. Jeder Sensor benötigt daher eine andere Umwandlungs- und Verstärkungsschaltung. Nach der Umwandlung der Spannungsmenge über den Mehrkanal-Analogschalter in denselben A / D-Wandler zur Umwandlung. Und dann über das FPGA zur Datenverarbeitung und Anzeigeausgabe
Prinzip der PN-Sperrschichttemperaturmessung
Da der PN-Übergang mit der Temperaturänderung ein Spannungssignal ist, steigt die Temperatur um 1 ° C. Der positive Leitungsspannungsabfall des PN-Übergangs steigt um 1 mV. Bei 0 ℃, wenn die Ausgangsspannung OV erfordert, muss sie an die einarmige unsymmetrische Gleichstrombrücke mit PN-Übergang und PN-Übergang angeschlossen werden, und die Ausgangsspannung wird auf einen Bereich von 0 bis 10 V verstärkt, um das schematische Diagramm der A / D-Wandlerschaltung (2) zu senden. ::
PT100 ($ 5.8752) Hardware-Schaltung nach dem Prinzip der Wärmewiderstandstemperaturmessung
Da der Wärmewiderstand des PT100 bei Temperaturänderungen ein Widerstandssignal ist, steigt der Widerstand, wenn die Temperatur steigt. Daher muss der Wärmewiderstand in eine einarmige Gleichstrombrücke geschaltet werden, die Widerstandsänderung wird in ein Spannungsänderungssignal umgewandelt. Und dann wird das Spannungssignal auf 0 bis 10 V verstärkt, um eine A / D-Wandlerschaltung zu senden.
Hardware-Schaltung nach dem Prinzip der Thermoelement-Temperaturmessung
Der Thermoelementausgang ist ein temperaturabhängiges Spannungssignal. Er muss mit einer Vergleichsschaltung für die Vergleichsstelle gekoppelt sein, damit er ordnungsgemäß funktioniert, und sein Ausgang sollte in eine A / D-Wandlerschaltung im Bereich von 0 bis 10 V umgewandelt werden. Schaltplan in Abbildung 3:
Software-Design des Temperaturerfassungssystems
Die Software des Temperaturerfassungssystems ist in Einzelchip-Programmierung und F-als-A-Programmdesign unterteilt, ein Einzelchip-Programm, das in Assemblersprache geschrieben ist, um die Steuerung des externen Schaltkreises zu erreichen. FPGA unter Verwendung der VHDL-Sprache, um die Datenverarbeitung zu erreichen und die gemessene Temperaturausgabe anzuzeigen. Das Temperaturerfassungssystem kann PN-Übergang (20 ~ 100 ° C), Wärmewiderstand (PT100) (0 ~ 800 ° C) und Thermoelement-Methoden zur Temperaturmessung erreichen. Um den unterschiedlichen Messbereich, die unterschiedliche Messgenauigkeit und die Anforderungen verschiedener Anlässe zu erfüllen. Das Design verwendet EDA als Entwicklungswerkzeug. Mit der SCM-Steuerung wird das gesamte Design mit neueren Designideen versehen. Durch die Verwendung von 12 ADC-Analog-Digital-Wandlern wurde die Messgenauigkeit erheblich verbessert. Die Datenverarbeitung mit dem feldprogrammierbaren Gate-Array PFGA (EPIK30QC208-3) und die hohe Programmausführungsgeschwindigkeit machen das System schneller und genauer.
In diesem Artikel wird ein auf MCU und EDA basierendes Temperaturerfassungssystem entwickelt, das eine Temperaturmessung des PN-Übergangs, des Wärmewiderstands (PT100), des Thermoelements (Nickel-Nickel-Silizium K) des Messbereichs, unterschiedlicher Messgenauigkeit und der Anforderungen von realisieren kann verschiedene Anlässe. Das Design verwendet EDA als Entwicklungswerkzeug mit SCM-Steuerung, wodurch das gesamte Design mit neueren Designideen erstellt wird.
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