智能溫度巡檢儀在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

智能溫度巡檢儀主要應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，為滿足工業(yè)生產(chǎn)提出的監(jiān)控需求，智能溫度巡檢儀需具備以下功能：

（1）應(yīng)用中可配合使用常用溫度傳感器對多路溫度進行全面檢測，本文所設(shè)計智能溫度巡檢儀和Pt100型鉑熱電阻相互配合，可對8路溫度實現(xiàn)巡回檢測；

（2）可結(jié)合不同的應(yīng)用需求選擇不同顯示方式，包括定點顯示方式、巡回顯示方式等；

（3）可在全量程當中設(shè)定一個超限報警值，一旦實測溫度高出設(shè)定值，就會有報警信號發(fā)出，同步輸出常開節(jié)點；

（4）在實際檢測中，每路溫度都可轉(zhuǎn)變成和其線性對應(yīng)的電流輸入，一般保持在4mA～20mA；

（5）可實現(xiàn)RS485通信，便于構(gòu)建局域監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，在相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中能夠共享溫度超限設(shè)定值、實測溫度等參數(shù)。

基于STM32設(shè)計智能溫度巡檢儀，硬件總體設(shè)計主要包含7個功能單元，即溫度顯示單元、STM32單片機基本單元、溫度傳感單元、功能模式切換按鍵單元、電源單元、報警與繼電保護輸出單元、遠程通信單元。其中，STM32單片機基本單元當中主要包含單片機基礎(chǔ)性工作電路，如數(shù)據(jù)儲存電路、程序下載電路、時鐘電路等。在熱電偶測溫單元，重點分布有儀表放大及隔離電路、熱電偶接入以及冷端溫度補償電路等。在熱電阻測溫單元，重點設(shè)計儀表放大以及隔離電路，還有測溫電橋等。在顯示單元，包含有8位LED數(shù)碼管，由其顯示功能模塊基本信息以及溫度信號。在報警以及繼電保護輸出單元，包含有繼電器觸點輸出電路和指示燈報警電路。在遠程通信單元，主要以RS485協(xié)議為基礎(chǔ)實現(xiàn)遠程通信。在電源單元，設(shè)計220V交流接入，所形成直流穩(wěn)壓電源包含多種電壓等級，可滿足單片機工作以及測量放大電路需求。

系統(tǒng)方案運用計劃溫度測量電路，通過使用溫度測量電路能夠確保溫度測量值具有更高精確度，從而滿足應(yīng)用提出的精度要求。溫度測量電路結(jié)合環(huán)境溫度，將所接收到的溫度傳感器信號進行轉(zhuǎn)換，獲得電流或電壓信號，此時需要向AD轉(zhuǎn)換器輸入相關(guān)電信號，以有效檢測環(huán)境溫度。經(jīng)綜合對比，最后選定測溫電路方案包括：

（1）熱電偶溫度相關(guān)測溫電路方案。智能溫度巡檢儀在工作狀態(tài)下，會對熱電偶溫度做出熱電勢反應(yīng)，冷端溫度和熱電勢輸出密切相關(guān)，在標準熱電偶分度表當中，以冷端溫度0℃為依據(jù)，所以要在熱電偶溫度基礎(chǔ)上實現(xiàn)冷結(jié)補償。對冷端溫度進行補償期間，有軟件、硬件兩種方法，本研究設(shè)計中選擇通過硬件方法補償冷端溫度。

（2）熱電阻溫度相關(guān)測溫電路方案。本研究設(shè)計中選擇Pt100熱電阻，供橋電源為5V，經(jīng)儀表放大以及信號隔離，使電橋輸出至單片機系統(tǒng)。




審核編輯：劉清