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一种露点仪/微水仪校验系统的设计

发布时间:2021-09-22 21:37
  设计了一种露点仪/微水仪校验系统。该校验系统通过饱和气室产生饱和湿气,然后与干气进行混合配制出不同湿度的气体,干气和饱和湿气流量由质量流量控制器和STM32精确控制。该系统产生的特定湿度的气体由精密湿度测量仪进行对比测量,通过补偿算法进行修正。实验证明该校验系统可产生露点温度范围-7010℃的湿气,精度高,响应速度快,可以满足对现场露点仪/微水仪的校验。 

【文章来源】:仪表技术与传感器. 2016,(09)北大核心CSCD

【文章页数】:4 页

【部分图文】:

一种露点仪/微水仪校验系统的设计


湿度仪/露点仪现场校验系统的总体设计

温度采集,转换电路


凼且患侗ズ妥爸茫?ズ推?沂嵌?侗ズ妥?置,气室温度低于室内温度且要保持恒定,目的是为了进一步使气体达到绝对饱和。气室外壁有帕尔贴贴片,贴片制冷可使气室温度恒定。调节电磁比例调节阀开度即可保持饱和气室的压力恒定。1.2硬件实现如图1所示,系统硬件核心控制器采用的是STM32F103VET6处理器,该处理器采用CortexTM-M3内核,基于ARM的32位MCU,内置7个16位定时器,有9个通信接口,集成度高,省去了很多外围电路的设计,节约了开发成本,并且该芯片具有低功耗、性价比高的优点。温度采集转换电路如图2所示,采用四线制的Pt100测温电路,I1+,I1-是四线制Pt100测温时所需的激励电流,S1_P,S1_N是测量所得的Pt100的两端电压值,经过滤波贴片输入模块转换器AD7718进行模数转换,四线制Pt100测温电路可有效消除引线电阻对测量的影响,测量精度高,且硬件实现简单。图2温度采集转换电路AD7718同时还采集气室压力信号进行转换。处理器通过PC4口监测AD7718端口AD_RDY是否转换完成,完成后数据SPI_MISO通过处理器PA6口进行传送。

处理器,质量流量控制器,电磁,配气


第9期李佳颖等:一种露点仪/微水仪校验系统的设计31恒温控制电路如图3所示,处理器采集气室温度信号经过BP神经网络pid控制算法后得出控制量,利用控制量去改变由处理器输出的PWM波的占空比,将PWM波送至光电耦合器TLP127来控制饱和气室帕尔贴贴片的制冷不制冷。图中TVS瞬态抑制二极管用来保护电路负载中的元器件。图3恒温控制电路电磁比例调节阀的控制电路如图4所示,处理器通过I2C上的SCL、SDA总线对数模转换芯片DAC7571进行数据传送,经DAC7571转换后的数据经放大器信号放大,然后由NPN三极管对电磁比例调节阀进行驱动。图4电磁比例调节阀控制电路此外,处理器通过RS485总线控制MFC质量流量控制器,硬件通过数据收发器ADM2578及其周围器件电路实现;处理器与上位机进行通讯是通过MAX232电平转换电路实现的;显示部分使用彩色液晶触摸屏,与处理器通过并口连接;实时显示当前测量的压力、温度以及露点温度等变量值。具有报警、查询、电量监测及校准等功能。2系统软件设计整个系统软件的开发是由C语言来完成的,系统软件主要有系统初始化程序、温度采集及温度处理程序、流量采集及流量控制程序、压力采集与控制程序,帕尔贴制冷控制程序等组成。系统主程序流程图如图5所示。仪表开机后会首先进行系统初始化,然后在触摸屏上设定饱和气温度、压力、目标露点及总流量等变量值,由STM32处理器通过计算得到干湿流量比来配比,由总流量分别得到干湿气流量值,STM32判断是图5系统主程序流程图否超出一级配气模式,超出则启动二级配气模式,即质量流量控制器MFC1/MFC3启动控制流量,否则启动一级配气模式,质量流量控制器MFC2/MFC3启动,

【参考文献】:
期刊论文
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本文编号:3404416

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