请问怎么选择温控仪和放射巡检仪仪可以帮忙做个方案吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-01-20 02:47 标签： 放射巡检仪

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本系统用AD590电流型温度传感器对温喥、温度差进行了测量和数字显示利用TI公司OPA2335低温漂精密运算放大器完成电流到模拟电压的转换，从而保证了较高的测量精度对应的模擬电压用 ICL7107 集成数字表头实现精度0. 1C的数字显示。并采用多路模拟开关、555定时器和编码器完成多路温度巡回检测和定点显示功能当温度超过設定范围时，还可以进行报警此系统主要采用模拟电子电路实现，成本低廉性能稳定，抗干扰性能强具有较强的实用价值。
该温度放射巡检仪仪主要采用模拟电子电路实现系统中采用线性度较好的温度传感器AD590进行多路温度检测，不仅能将所测的环境温度进行定时巡囙数字显示同时还能巡回显示所测温度与外围当前环境的温度差值，并且显示误差能保证在0.1C之内本放射巡检仪仪可应用于需要对温度實时监控的环境，如温控箱、医院病房、蔬菜大棚和粮仓等场所具有实际的应用价值具体指标如下:
(1)四路温度数字显示，显示分辨率0.1C.
(2)四路溫度遇回、定点和实时显示:
(3)四路测定点温度与外围环境的温度差遇回、定点和实时垦示
(4)报警功能：上下限温度可任意设定。高于上限温喥红色发光二极管亮低于下限温度，绿色发光二极管亮
(6)温度误差范围1C内.
方案一：采用热敏电阳或者热电偶作为温度检测元件。热敏电阻精度较高但需要标准的电阻匹配才能使用。热电偶价格便宜但精度低，需热端补偿两者应用时的外围电路复杂，调试麻烦
方案②:使用一线式温度传感器，但是该传感器的使用是与单片机紧密联合一起的对于纯模拟电子电路，不适合使用
方案三：采用AD590 1作为温度傳感器，它作为电流型集成温度传感器在一定的温度范围内，它相当于一个恒流源不易受到接触、引线电阻、噪声的干扰，能实现较遠的距离的传输并且它的线性特性十分优秀，因此采用方案三进行电路设计
方案一：将两路独立的温度检测单元输出的电玉信号通过減法电路，求出其差值其电压差值送入显示单元，作为温度差的显示但任两路温度检测单元电路的元件参数不可能完全一致，误差无法有效地减小原理示意图见图1。

方案二:利用一个单元电路同时检测二个温度让二个AD590芯片工作在同一个放大电路中，利用电流差值得到溫度差的测量此电路搭接方便且利于校准，电路误差较小故采用方案二。原理示意图见图2


方案一：采用常用的AD转换芯片，将模拟量轉换为数字量进行译码和LED 显示数值。这种方案的外围电路复杂成本不低，精度不高
方案二:使用集成数字表头。数字表ICL7107是广泛使用的集成电路芯片它包括3位2数字A/D转换芯片，可直接驱动数码管具有自动调零、量程设置等功能。能满足系统显示精度的要求使用也较为方便。本设计采用方案二

2.2 理论计算和分析


(1)温度检测单元系统实物见图3，图中运算放大器为ΠI公司的OPA2335[2]芯片由于温度范围变化较广，对运算放大器的温度特性要求较高ΠI公司的OPA2335运算放大器为低温漂精密的 CMOS 型放大器，它避免了 FET运放温度每升高10度电流的温度系数加倍的弊端。OPA2335的失调电压的最大值为5V零点漂移电压最大值0.05V/C，它适用于温度测量、传感器应用等场合能够充分满足系统设计要求。

温度检测电路3原悝见图4具体计算如下:稳压芯片TL431输出电压2.5V，放大器反相输入端电位V≈0故由基准源提供的电流I为:

AD590输出电流的灵敏度是1uA/K，摄氏度与绝对温度嘚关系Κ=T+273.2因此AD590的电流I,为:

为使I/=I2-I=T，调节电位计R即可为了将电流变化转换为电压，调节电位计R可得到放大器输出电压U为:_

这样将电流信号转换為电压信号得到10mV/℃C的灵敏度输出。


温度差检测电路原理见图 5电路中用运放TLO72把AD590输出的电流差变换为电压，输出的电压为U为:_

电路中的电位計R,用于校准当两路的温度相等时，对应电压值为零与温度差成正比的模拟电压信号，即可送到数字表头进行显示

系统框图见图6。温喥检测的电路用电流型的AD590温度传感器使用TI公司的精密低温漂运算放大器OPA2335将电流信号转换为电压信号，同时可以测定当前外围环境与被检測点的温度的温度差值；由于没有采用单片机巡回功能采用了 555定时器和分频电路完成；由多路模拟开关选通某一通道，模拟电压信号送叺表头数字显示；并作为报警电路的输入信号当测试点的温度超过设定温度范围时，发光二极管发光达到报警功能。

3.1.2不同功能单元之間的接口设计


本电路的单元电路较多功能切换也较麻烦，必须要考虑各功能单元接口问题采用的方案是继电器完成切换，由于需要同時切换四路功能仅需将几个继电器的控制信号由一个电平控制即可，控制方便
参考电压电路见图7，温度检测单元需要2.5V的参考电压采鼡了TI公司的稳压芯片TL431。因为温度检测时要对不同环境的温度进行测量这就对稳压芯片的温度特性有较高的要求。TL431 精密可调基准电源的重偠特点是:全温度范围内温度特性平坦典型输出电压噪声低，保证了测量精度只要滤波电容C电容取值合适，不会使电路出现自激现象

溫度检测电路原理图见图8。模块采用的是电流型温度传感器AD590由OPA2335将电流转换为模拟电压，具体原理上面已经计算论证要进行四路温度放射巡检仪，可以采用4个相同的温度检测放大电路并且由多路模拟开关 CD4051控制各个通道轮流导通，由于OPA2335的输出电流很小所以 CD4051上输出电阻的影响可以忽略不计，使测量精度得到保证


电路原理见图9，温度差与温度检测一样需要放射巡检仪所以也是由多路模拟开关CD4051控制各路通噵的导通。

在实际调试电路时发现运算放大器TL072 的输出电压与理论计算值有差异，模拟电压信号中出现了很大的纹波信号经分析是电路Φ的数字电路和多个继电器工作在开关状态带来的噪声。在运算放大器的反馈电阻上并联一个0.01uF 的电容进行高频滤波去除高频的纹波和噪聲电压，效果很好精度也得到了保证。_

(3)放射巡检仪及定点温度显示功能


巡回检测控制电路原理见图 10定时功能采用555定时器构成的多谐振蕩器并进行分频实现。定时器内部比较器灵敏度高振荡频率受温度影响很小，保证定时的精确性放射巡检仪间隔为8秒钟，即8秒从一路放射巡检仪到下一路；巡回功能由D触发器将信号分频后控制多路模拟开关 CD4051的地址实现

定点温度显示:将送入CD4051地址端的信号锁定不变，并直接控制CD4013的R、S端使CD4051的地址端置位成所需要的通道号即可。_


电路原理见图11,该报警电路根据设定的上下限温度进行报警设定温度通过分压电位器调节，并可以由数字表头显示设定的电压值当测量的温度值比上限温度高时，I放大器输出高电平驱动红色发光二极管发光;当测量溫度比下限温度低时，II 放大器输出高电平驱动黄色发光二极管发光。

(5)数字显示单元数字显示部分使用的数字表头ICL7107作为显示器件它是模擬一数字转换的简单低价的一种方法，并且精度满足设计指标输入电压范围是0mV 01500mV，故量程选+2000mV

(6)电源滤波及接地在实际电路板设计焊接时，對电源和滤波予以充分考虑电路中虽没有高频的信号输入输出，但存在数字电路和继电器线圈等而数字电路的脉冲信号通常是开关信號，这对模拟电路有很大影响同时模拟电路的电流波动对数字电路也是有影响，因此为保证电源不受其干扰我们对每个运算放大器的笁作电源都进行了滤波，通过与地之间并接一一个100μF电解    电容和1nF的独石电容数字地和模拟地魔该赐离，处理方式是单点接地然后数字哋和模。


    抵地只有一个很小的点是连在一起

4作品性能调试与测试分析


(1)温度检测放大电路调试
将AD590的金属壳都分放入0C的冰水中，调节电位器R，测量运算放大器OPA2335输出电压为0V:然后将AD590放入诱水中调节电位器R使运算放大婴OPA2335输出电压为IV，反复调节几次
(2)温度差检测电路调试
将测温度差的两个AD590保持在同一温度中，调节电位计R，其放大器7L072输出电压为0V在不同环境中进行多次调节。
(3)数字表头电路调试
将直:电压2V信号输入到1CL7107組成的数字电压表电路中调节电位器R，使其输出电压显示为199.9.
(4)逻辑控制电路调试
首先进行肤冲信号调试将脉冲信号发生器的输出连接到礻波器中，观甜输出波形然后将信号引入计数器中，观测数码管的交化同时测量模拟开关CD4051输出信号。
测试方法是以水温作为调量介质用水银温度计调量菜一时刻的水湿，同时读出系统显示的温度值记柔数据并进行误差分析。温度差的检测方法同样用水避进行验证將两个AD590放入不同水温的水中，读出系统星示的温度差值记录数据:开启温度遭检功能成者定点显示功能，用秒表记录遣回时间：报警电路測试:调节报警电路电位器分别设定上下限温度对水温升湿或者降温，观测报警是否正常工作.

4.2.3作品测试性能数据


各项功能的测试数据如下表1为温度检测功能的6组记录数据和误差。

表2为温度差检测功能的6组数据记录和误差


由实验数据的误差可知，系统达到了设定指标的要求温度检测时，其温度误差在0.62°℃C左右符合要求。同时观察到在测高温时温度值稍微偏小，在低温度时相对准确分析认为其原因昰在校准电路时，上限温度是采用100°的沸水进行校正的，但是当时大气压并非标准大气压，使得测得100°温度有一定误差；温度差检测时，误差在0.16°C左右满足指标要求；巡回时间也能保证在允许误差以内。
该电路能够准确测量显示温度和温度差能实现巡回检测和定点温度顯示功能，可以报警并且可设定报警温度范围电路基本是以模拟电子电路构成的，其性能稳定可靠价格低廉，实用性能较高

温度和人的生活息息相关最直接的就是人的体温，

人体温过高会无法呼吸从而致死，为了方便检测

人体温度所以有了温度计人的生活离不开各种各样的设备，

同样設备对温度也很“感冒”由于设备没有感知，需要时时

刻刻对设备温度进行监控于是就催生了各种温度传感器及

温度探头，就是利用溫度探头来对温度进行检测的

这里就不对8路放射巡检仪仪做过多的介绍，只是来说说如何挑选8路温度放射巡检仪仪

选用温湿度仪表时，不能仅考虑价格低就好应该综合

价格和性能来选择。这包括价格、寿命、维护、

校验成本校验：校验的方法和是否容易作要考虑，

即使你并不需要高精度的结果对于在现场和

原地校验方便的仪器会节省您工作量。??

温度计的温度探头和外壳要考虑到能否经受

冷凝、干燥、极限温度、灰尘、化学、或其它污染??

质量不好判断时，可以从总体印象出发考察质量

鉴定和出厂标准，考察生产厂家的曆史、信誉、

市场占有和应用情况名牌产品比一般产品要好，专业厂家

的产品比一边厂家的要好咨询其它用户也是一个很好的方法。??

使用情况不是单一种时要考虑仪表的适应性。??

一般希望湿度计能互换使用或其它的探头来配合

你的主机维护：考察湿度计的萣期清洗、更新、更换的时间要求。??

8路温度放射巡检仪仪相应的备品备件对于大多数的用户都是

不可缺少的考察供应商是否可以方便准时的提供所需的备品备件。

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