溫度傳感器在工業(yè)衡器中的應(yīng)用

    溫度傳感器在稱重衡器中的應(yīng)用 我們都知道現(xiàn)在的電子衡器之所以能比較精確的測(cè)量出重物的重量，就是由于其配備了壓力傳感器的作用。但是我們?cè)谑褂玫倪^(guò)程中往往遇到高溫或是低溫，這些都影響到了衡器的準(zhǔn)確度，因此就需要為衡器設(shè)計(jì)一個(gè)溫控系統(tǒng)，說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)就是加裝一個(gè)溫度傳感器，溫度過(guò)低時(shí)就升溫，溫度過(guò)高時(shí)就降溫，從而保證衡器的準(zhǔn)確度。

     在微電子器件領(lǐng)域，針對(duì)SiC器件的研究較多，已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，而在MEMS領(lǐng)域針對(duì)SiC器件的研究仍有許多問(wèn)題亟待解決。在國(guó)內(nèi)，SiC MEMS的研究非常少，因而進(jìn)行SiC高溫MEMS壓力傳感器的研究具有開(kāi)創(chuàng)意義。碳化硅(SiC)具有優(yōu)良的耐高溫，抗腐蝕，抗輻射性能，因而使用SiC來(lái)制作壓力傳感器，能夠克服Si器件高溫下電學(xué)、機(jī)械、化學(xué)性能下降的缺陷，穩(wěn)定工作于高溫環(huán)境，具有光明的應(yīng)用前景。

      1 硬件系統(tǒng)用放置在腔體內(nèi)的溫度傳感器測(cè)量恒溫箱內(nèi)的溫度，產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后輸出反饋信號(hào)，再用單片機(jī)進(jìn)行采樣，由液晶顯示恒溫箱內(nèi)的溫度，并通過(guò)溫度控制算法控制加熱裝置。所使用的單片機(jī)為STCl25408AD，自帶A／D轉(zhuǎn)換、EPROM功能，內(nèi)部集成MAX810專(zhuān)用復(fù)位電路(外部晶振20 MHz以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路),電子地磅價(jià)格，ISP(在系統(tǒng)可編程)／IAP(在應(yīng)用可編程)，無(wú)需專(zhuān)用編程器可通過(guò)串口(P3．0／P3．1)直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。硬件結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。

        2 系統(tǒng)的控制模型電加熱裝置是一個(gè)具有自平衡能力的對(duì)象，可用一階慣性環(huán)節(jié)描述溫控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。G(S)=K/(t's+1) (1)式中：K為對(duì)象的靜增益；t’為對(duì)象的時(shí)間常數(shù)。目前工程上常用的方法是對(duì)過(guò)程對(duì)象施加階躍輸入信號(hào)，測(cè)取過(guò)程對(duì)象的階躍響應(yīng)，然后由階躍響應(yīng)曲線確定過(guò)程的近似傳遞函數(shù)。具體用科恩-庫(kù)恩(cohen-coon)公式確定近似傳遞函數(shù)。cohn-coon公式如下：k =△C/△M t’=1.5(t0．632-t0．28)式中：△M為系統(tǒng)階躍輸入,電子汽車(chē)衡；△C為系統(tǒng)的輸出響應(yīng)；t0．28為對(duì)象上升曲線為O．28△C時(shí)的時(shí)間(單位：min)；t0．632為對(duì)象上升曲線為O．632△C時(shí)的時(shí)間(單位：min)；從而求得K=O．96，t’=747 s。所以恒溫箱模型為：G(S)=0.96/(747S+1) (2)。