第8章 传感与检测技术工程实例（课件）- 《传感器与检测技术》同步教学（西安交通大学出版社）

传感器与检测技术 第8章 传感与检测技术工程实例 回流焊温度测试系统 超速离心机电控系统 8.1 8.2 基于ZigBee地下停车场管理系统 8.3 系统主要功能与技术要求 8.1.1 (1)通过USB 2.0口通信，由上位机进行采样周期、通道数目、采样时间等参数的设置。 (2)通过上位机USB 2.0口通信，采集下位机测量数据，绘制温度曲线，并提供查询、存储、调用、打印温度曲线功能。 (3)掉电保护存储数据功能。 系统主要功能 1. 8.1 回流焊温度测试系统 (4)多场合温度测试，既能满足低温测试，又能适用于高温测试场合(要求能耐1 000 ℃)。 (5)双电源工作方式，既能通过内部充电电池提供电源，也可以通过外部交流电供电。 8.1 回流焊温度测试系统 系统的技术要求 2. 1 2 3 4 5 6 7 单路测温精度：0.5%。 数据容量：16 000温度记录点。 采样周期：0.1～60.0 s连续可调。 曲线波动范围：小于0.02 ℃。 六路相对测温误差：不大于±1 ℃。 测温通道数：8通道。 测温范围：0～1 000 ℃。 8.1 回流焊温度测试系统 5 系统硬件设计 1. 系统设计 8.1.2 图8.1.1 回流焊温度测试系统原理框图 8.1 回流焊温度测试系统 1）温度传感器 K型热电偶使用温度范围宽(-50～1 300 ℃)，高温下性能较稳定，适用于在氧化性和惰性介质中连续使用，输出热电势和温度的关系近似线性，产生的热电势大，价格便宜。而回流焊焊接炉温度为200～450 ℃，故温度传感器选用K型热电偶。 测温装置中有8路热电偶传感分别放置在被焊电路板上的8个点，进行温度数据的采集。当硬件开始上电后，用其中1路传感器测量装置所处环境的温度，当所测温度值大于室温10 ℃以上时表明测温装置已经进入焊接炉，此时其他7路传感器开始进入测温状态。 8.1 回流焊温度测试系统 2）数据采集 MAX6675为单片K型热电偶放大器与数字转换器，集成了热电偶放大器、冷端补偿、A/D转换器及SPI串口。数据采集后，通过微处理器将转换后的温度数据存放到外部数据存储器中。当焊接炉温度测完后，微处理器通过USB接口将温度数据上传给上位机，上位机中的软件进行温度曲线的生成、数据分析与报表打印；在起始时需要参数设置时，由上位机下达。 8.1 回流焊温度测试系统 系统软件设计 2. 1）系统软件设计目标 (1)设计一个适应现代回流焊的温度测试系统。 (2)系统具有数据采集、处理、分析能力。 (3)提供丰富的数据信息，生成回流焊温度曲线，具有一定的辅助决策功能。 (4)系统具有较高的实时性、准确性、良好的可维护性和扩展性。 (5)用户界面友好，易于使用。 8.1 回流焊温度测试系统 2）软件系统的设计与实现 图8.1.2 系统软件程序流程图 8.1 回流焊温度测试系统 3）数据处理及分析 在数据采集完毕后，下位机蜂鸣器鸣叫提醒使用者可接收数据了，数据接收后可由使用者选择路径以Access文件保存数据，随即生成相应的温度曲线。 温度曲线显示可接收实时数据，除形成温度曲线之外，还可调用以往数据采集的数据库查看以前的温度数据曲线。温度曲线的生成原则是：有多少通道采样就显示多少个通道的数据。 8.1 回流焊温度测试系统 数据分析：在接收完数据或调用数据库生成曲线后，软件内表格即会对当前数据库内的数据进行分析，见下表。 8.1 回流焊温度测试系统 图8.1.3 温度曲线图 8.1 回流焊温度测试系统 在界面提示的文本框内输入数据采集的相关信息，输入完后可进行信息保存，以便下次调用此数据库时可读取和打印报表。若不保存，下次则为空白或需再次手动输入才可打印报表。 4）报表打印 8.1 回流焊温度测试系统 系统主要功能与技术要求 8.2.1 (1)温度、运行时间与转速自动控制。 (2)17 in(1 in=0.0254 m)大触摸屏输入及显示。 (3)转子加速挡位：10挡可选；转子减速挡位：10挡可选。 (4)预置运行程序与用户设置运行程序：20组。 (5)转子自动识别，故障诊断、报警与自动停机。 (6)离心室半导体制冷。 (7)具备数字通信接口。 系统主要功能 1. 8.2 超速离心机电控系统 (1)最高转速：80 000 r/min。 (2)转速控制精度：±20 r/min(30 000 r/min内)，±50 r/min(30 000～80