智能一体化温度变送器的开发

摘要

现在的自动控制越来越数字化，很多现场的也由原来的机械控制变成了计算机控制，很多现场是高温或是有毒的，这就更要求我们实现远程观察和控制。我们设计的温度变送器就是为了实现计算机的远程观察和控制。随着电子技术得飞跃发展，各种数字器件的出现，为我们带来了极大得方便。温度测量成为许多工业现场必须完成的工业环节，而把温度信号转变为工业信号进行传输，更成为工业现场的需求。如何作到低成本，性能可靠，精度在0.1级，并能够把温度信号转变为工业现场常用的4～20mA信号进行传输是本次设计的主要目的。 本文介绍了一种采用P89LPC922为核心设计的二线制一体化温度变送器，全部电路工作在3.8mA/3V单电源下，适用于Pt100、Cu50热电阻和S、K、R、J、B、T、E等热电偶传感器，精度为0.1级。整个电路设计简洁，精度高，稳定性好，成本低廉。 本设计主要可分为PC机的设定和校准程序设计及单片机的控制程序设计。PC机设定和校准程序采用VC++语言编写，完成了变送器的传感器的型号、测温上下限的设定，当前温度的读取；下传二次室温校准命令，传感器校准命令，输出校准命令等功能。单片机控制程序主要完成把采集的模拟信号转换为相应的温度信号，并把当前的温度信号转换为4～20mA进行传输，同时能够与上位机通讯，完成设定功能。 本设计经过检验，在-30℃～+50℃之间输入通道的误差小于0.1％，输出通道误差小于0.2％。在-40℃～-80℃之间，输入通道的误差小于0.2％，输出通道误差小于0.3％。 本次设计的电路能够达到设计的要求，软硬件都具有可操作性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1智能仪器的工作原理

1.2智能仪器的功能特点

1.3智能仪器的国内外发展概况

1.4智能仪器发展趋势

1.5智能一体化温度变送器设计思路、目标及意义

1.6各章节安排及内容简介

2硬件设计原理

2.1硬件设计框图

2.2 A/D芯片的选择和接口电路的设计

2.3电源的设计

2.4 D/A的设计

2.5通讯模块的设计

2.6系统温度补偿的设计

2.7 MCU的选择与设计

3软件设计

3.1通讯协议

3.2变送器程序设计

3.3上位机设定程序

4测试

4.1测试方案

4.2测试结果

结 论

参考文献

附录A 硬件原理图

致 谢