設(shè)計(jì)了一種露點(diǎn)儀/微水儀校驗(yàn)系統(tǒng)。該校驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)飽和氣室產(chǎn)生飽和濕氣,然后與干氣進(jìn)行混合配制出不同濕度的氣體,干氣和飽和濕氣流量由質(zhì)量流量控制器和STM32精確控制。該系統(tǒng)產(chǎn)生的特定濕度的氣體由精密濕度測(cè)量?jī)x進(jìn)行對(duì)比測(cè)量,通過(guò)補(bǔ)償算法進(jìn)行修正。實(shí)驗(yàn)證明該校驗(yàn)系統(tǒng)可產(chǎn)生露點(diǎn)溫度范圍-70¹0℃的濕氣,精度高,響應(yīng)速度快,可以滿足對(duì)現(xiàn)場(chǎng)露點(diǎn)儀/微水儀的校驗(yàn)。 

【文章來(lái)源】：儀表技術(shù)與傳感器. 2016,(09)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

濕度儀/露點(diǎn)儀現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

凼且患侗ズ妥爸茫?ズ推?沂嵌?侗ズ妥?置，氣室溫度低于室內(nèi)溫度且要保持恒定，目的是為了進(jìn)一步使氣體達(dá)到絕對(duì)飽和。氣室外壁有帕爾貼貼片，貼片制冷可使氣室溫度恒定。調(diào)節(jié)電磁比例調(diào)節(jié)閥開度即可保持飽和氣室的壓力恒定。1．2硬件實(shí)現(xiàn)如圖1所示，系統(tǒng)硬件核心控制器采用的是STM32F103VET6處理器，該處理器采用CortexTM－M3內(nèi)核，基于AＲM的32位MCU，內(nèi)置7個(gè)16位定時(shí)器，有9個(gè)通信接口，集成度高，省去了很多外圍電路的設(shè)計(jì)，節(jié)約了開發(fā)成本，并且該芯片具有低功耗、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。溫度采集轉(zhuǎn)換電路如圖2所示，采用四線制的Pt100測(cè)溫電路，I1+，I1－是四線制Pt100測(cè)溫時(shí)所需的激勵(lì)電流，S1_P，S1_N是測(cè)量所得的Pt100的兩端電壓值，經(jīng)過(guò)濾波貼片輸入模塊轉(zhuǎn)換器AD7718進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，四線制Pt100測(cè)溫電路可有效消除引線電阻對(duì)測(cè)量的影響，測(cè)量精度高，且硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。圖2溫度采集轉(zhuǎn)換電路AD7718同時(shí)還采集氣室壓力信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。處理器通過(guò)PC4口監(jiān)測(cè)AD7718端口AD_ＲDY是否轉(zhuǎn)換完成，完成后數(shù)據(jù)SPI_MISO通過(guò)處理器PA6口進(jìn)行傳送。

第9期李佳穎等:一種露點(diǎn)儀/微水儀校驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)31恒溫控制電路如圖3所示，處理器采集氣室溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)pid控制算法后得出控制量，利用控制量去改變由處理器輸出的PWM波的占空比，將PWM波送至光電耦合器TLP127來(lái)控制飽和氣室帕爾貼貼片的制冷不制冷。圖中TVS瞬態(tài)抑制二極管用來(lái)保護(hù)電路負(fù)載中的元器件。圖3恒溫控制電路電磁比例調(diào)節(jié)閥的控制電路如圖4所示，處理器通過(guò)I2C上的SCL、SDA總線對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC7571進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，經(jīng)DAC7571轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)經(jīng)放大器信號(hào)放大，然后由NPN三極管對(duì)電磁比例調(diào)節(jié)閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。圖4電磁比例調(diào)節(jié)閥控制電路此外，處理器通過(guò)ＲS485總線控制MFC質(zhì)量流量控制器，硬件通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)器ADM2578及其周圍器件電路實(shí)現(xiàn);處理器與上位機(jī)進(jìn)行通訊是通過(guò)MAX232電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)的;顯示部分使用彩色液晶觸摸屏，與處理器通過(guò)并口連接;實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前測(cè)量的壓力、溫度以及露點(diǎn)溫度等變量值。具有報(bào)警、查詢、電量監(jiān)測(cè)及校準(zhǔn)等功能。2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)軟件的開發(fā)是由C語(yǔ)言來(lái)完成的，系統(tǒng)軟件主要有系統(tǒng)初始化程序、溫度采集及溫度處理程序、流量采集及流量控制程序、壓力采集與控制程序，帕爾貼制冷控制程序等組成。系統(tǒng)主程序流程圖如圖5所示。儀表開機(jī)后會(huì)首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，然后在觸摸屏上設(shè)定飽和氣溫度、壓力、目標(biāo)露點(diǎn)及總流量等變量值，由STM32處理器通過(guò)計(jì)算得到干濕流量比來(lái)配比，由總流量分別得到干濕氣流量值，STM32判斷是圖5系統(tǒng)主程序流程圖否超出一級(jí)配氣模式，超出則啟動(dòng)二級(jí)配氣模式，即質(zhì)量流量控制器MFC1/MFC3啟動(dòng)控制流量，否則啟動(dòng)一級(jí)配氣模式，質(zhì)量流量控制器MFC2/MFC3啟動(dòng)，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種SF6氣體濕度傳感器檢驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 祁炯,趙躍,韓慧慧,蘇鎮(zhèn)西.  電氣制造. 2015(01)
[2]Swsy-F分流法濕度發(fā)生器的研制[J]. 鞏娟,何萌,呂國(guó)義.  計(jì)測(cè)技術(shù). 2010(S1)
[3]便攜式濕度發(fā)生器的研制[J]. 叢繼信,張學(xué)范,張光友,崔劍,夏本立,辛宗偉.  化學(xué)分析計(jì)量. 2007(04)
[4]分流式濕度發(fā)生器設(shè)計(jì)及不確定度分析[J]. 崔劍,張學(xué)范,傅興天,辛宗偉.  計(jì)量技術(shù). 2006(12)
[5]分流式標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器的研制[J]. 姜波,周慶福,陳祥光,魏桂香.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(05)



本文編號(hào)：3404416