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     【高溫恒溫箱】為了保證高精密測量儀器工作在正常的條件下,充分發(fā)揮儀器的性能,需要對周圍的環(huán)境溫度進行嚴格的控制。本課題在原有恒溫箱的測控系統(tǒng)的基礎上以提高溫度控制的精度,減小溫度控制的過渡過程時間,降低測控系統(tǒng)的硬件成本為目標,進行了優(yōu)化設計。本文重點研究了高精度的溫度測量技術。文中首先對NTC熱敏電阻的熱特性和電特性進行了探討,通過對傳感器的重新標定和建模,使傳感器在18℃~22℃的溫度范圍內達到了0.01℃的測量精度;然后提出了一種基于NTC熱敏電阻的多通道測溫方案。該方案采用比較測量法,消除了恒流源的不確定性對測量精度的影響;采用高性能的模擬開關進行切換,實現(xiàn)了多通道測溫。最后,詳細介紹了其硬件電路的設計和軟件的設計。

      實驗表明,該測溫系統(tǒng)在18℃~22℃的范圍內,溫度測量精度可達±0.02℃,測量分辨率為0.001℃。文中采用系統(tǒng)辨識的方法確立了恒溫箱的數(shù)學模型為二階無滯后模型。討論了PID控制理論在溫度控制系統(tǒng)中的應用,介紹了PID控制算法數(shù)字化的方法;引入了模糊控制思想并設計了模糊控制器。通過對兩種算法的仿真比較,采用了模糊PID算法對恒溫箱系統(tǒng)進行控制。

      最后,建立了新的溫度測控系統(tǒng)并進行了實驗。結果表明:單點溫度的波動性小于±0.02℃,溫度控制的過渡過程時間小于8000秒,達到了預期目標。