基于SPCE061A的高精度多通道温度测量系统设计

3 系统调试

系统调试中，采用电加热器对1 kg水进行加热，DS18B20将温度信号变为数字信号，读入CPU，通过软件对温度数据进行校正，同时将所测温度在LCD上进行实时显示。根据系统程序控制，进行PID运算以及输出控制，最终由CPU给出控制加热回路的有效电压。PID参数整定：系统采用扩充临界比例度法来整定。

通过实验测量，被控对象的纯滞后时间为20 s左右，因此选择采样周期为2 s。通过实测数据比较，选择控制度为1．2，采用PI控制，经过对参数进行微调，最后得出最佳PID参数，即KP=2．11，K1=0．043。在系统调试中实测数据表明，控制器平均控制精度在士0．2℃之内。表2为调试过程中3个通道的1次数据记录。从数据可以看出，当设定温度为80℃时，最后稳定温度为80．2℃，控制精度比较高。



4 结 语

多通道温度测控系统采用抗干扰性能强，功耗低的SPCE061A16位单片机和一线式数字温度传感器DS18B20，使系统的硬件电路结构得到高度简化。软件采用高精度的PID控制算法，使测量及控制性能得到显著提高。经实际使用证明，具有测量精度高．硬件电路合理，性价比高，使用方便等特点，克服了传统温度仪测量精度低，电路复杂，调试及标定困难等缺点。该系统可应用到大部分温度、温差的高精度控制场合中。