基于半导体制冷片的恒温器设计文献综述
2020-06-30 21:20:12
文 献 综 述 当今社会温度的测量与控制系统在生产与生活的各个领域中扮着越来越重要的角色,大到工业冶炼,物质分离,环境检测,电力机房,冷冻库,粮仓,医疗卫生等方面,小到家庭冰箱,空调,电饭煲,太阳能热水器等方面都得到了广泛的应用,温度控制系统的广泛应用也使得这方面研究意义非常的重要 随着现代工业的发展,人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制,如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理,塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。
而且,很多领域的温度可能较高或较低,现场也会较复杂,有时人无法靠近或现场无需人力来监控。
如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。
且在很多热处理行业都存在类似的问题,所以,设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义。
这时我们可以采用单片机控制,这些控制技术会大大提高控制精度,不但使控制简捷,降低了产品的成本,还可以和计算机通讯,提高了生产效率. 阙秀福 为研究半导体器件的瞬态热学特性,研制了基于半导体加热制冷片的小型快速高精度恒温系统;论述了基于 STM32F103RBT6的加热制冷恒温系统设计,系统以微控制器STM32F103RBT6,恒温驱动电路,TEC(Thermoelectric Cooler即半导体致冷器)和温度采集电路为硬件,用数 字PID算法实时调整输出脉宽调制信号PWM,直到温度在预设精度 范围内,从而实现恒温控制;系统采用 H 桥电路实现快速加热制冷,恒温驱动电路采用无源滤波器和有源滤波器构成的混合滤波器大 大降低了电流纹波,提高了系统控温精度;实验结果表明,恒温系统工作稳定可靠,控制精度高,可快速加热制冷,在微小型恒温系 统研制方面有一定的实用和推广价值。
[8] 洪金海,设计采用单片机 AT89S52 作为恒温系统的核心部件, 半导体制冷片 TEC-12706 作为恒温控制系统的执行部件,运用模糊 PID 控制算法实现温度快速、稳定、精确控制。
系统通过模糊 PID 算法改变单片机 输出的 PWM 脉冲来控制制冷片工作状态,不仅使系统的温度能够自动调整到设定值,且能使温度控制动态 响应好、上升时间快、超调小、稳态精度高,具有很好的实时性。
[9] 丁敏于2011年3月,设计基于单片机的温度控制系统。
此系统由 4 部分组成: 输入部 分(信号采集)、输出部分(控制温度)、按键部分(设置温度参数)和显示 部分 (显示温度)。
温度控制系统将温度传感器检测到的实际温度通过 ADC0809 进行 A/D 转换,送入单片机中,与设定值进行比较得出偏差,对 此偏差值按比例控制进行修正, 求得相应的控制量用来控制电机的转 速,从而实现对温度的控制。