锅炉多路风压风速监测仪的设计与应用

3.6 检测电路

该系统需要监测风压与风速2个参数，而风速是有风压与温度计算得到的，计算公式见式(4)。

在风压监测时，将采集到的电流信号通过电阻转变成电压信号，电压大小等于该电阻上的电压，得到的电压信号通过放大器放大，输入到A／D转换器，转换成二进制的数字信号，再根据存储在RAM中的数据查找到相应的压力即可得到相对的压力大小。

在温度监测时，见图6，采用热电阻的三线接法来监测温度，这样可以消除导线电阻RL引起的监测误差，使监测结果更精确。测得Rt如下：


其中V3，R1，V0都为已知数，V3为电阻R1上的电压。

由热电阻阻值跟温度的关系可得温度t。


R0为温度为0℃时热电阻的电阻值。

风速：


其中：K为测速管标定系数；P为风压；t为热风温度。


在实际应用中，事先将温度平均分成很多段，用中值法算出每段中点对应的温度值，然后根据这些点描出电阻一温度的曲线，通过软件部分制成表，放入单片机的RAM中，然后在巡测过程中通过查表可以知道此电阻值所对应的温度值。

4 软件设计

该系统用单片机内部RAM及其中断系统实现多路数据采集、暂时存储、数据处理、数据显示以及其他的辅助功能。在系统的软件设计中，考虑到程序的可读性，系统的可扩展性以及升级的需要，采用模块化的设计方法，每个模块实现一定的功能，这样模块与模块之问能相对独立，使得程序结构清晰。程序设计主要分主程序模块、A／D采集模块、键盘处理模块、数据处理模块、存储显示模块等几个部分。

图7为主程序模块的流程图。


5 结 语

该设计以低成本集成单片机为核心，组成软件与硬件相结合，数字技术与模拟技术相结合的系统，对工业环境中多通道的温度、风压、风速等参数进行实时监测、显示，在需要打印的时候还可以打印出需要的数据。该系统结构合理、操作方便、性能可靠、运行稳定，经实际应用的证明能够满足工业燃煤锅炉多路风压、风速、温度的检测工艺需要。