5.2.2. Система управления температурой водяной ванны

Система управления представляет собой регулятор температуры для лабораторной водяной ванны. Регулятор разработан фирмой Yamato Science Inc. (модель ВТ-15). Схема экспериментальной установки приведена на рис. 5.2.1. Система состоит из пяти основных частей: (i) водяная ванна; (ii) модуль датчика; (iii) программируемая плата интерфейса ввода-вывода (ПВВ); (iv) микроЭВМ; (v) исполнительное устройство. Ниже приводится краткое описание этих элементов. Емкость

Рис. 5.2.1. Схема системы управления температурой водяной ванны

водяной ванны — 8 литров, размеры мм. Нагрев ванны осуществляется нагревателем мощностью подключенным к тиристорной схеме Для обеспечения равномерного распределения температуры использована мешалка со скоростью вращения 120 об/мин. Модуль датчика построен на основе диодов и усилителей с высоким коэффициентом усиления Модуль представляет собой двухкаскадную усилительную схему. Он может преобразовывать измеряемую температуру в диапазоне от 0° до 100 °С в напряжение от 0 до 10 В. Его разрешающая способность

Плата ПВВ состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП), цифроаналогового преобразователя (ЦАП) и программируемого периферийного интерфейса Для управления ЦАП и АЦП имеется внешний таймер. Схема таймера построена на кварцевом генераторе и -триггерах. В эксперименте использовалась микроЭВМ NEC PC 9801Fc 16-разрядным центральным процессором тактовая частота — 10 МГц. Для передачи управляющих сигналов на исполнительное устройство через ЦАП и для измерения температуры использовалась несложная управляющая программа, разработанная в среде Microsoft.

В качестве исполнительного устройства для нагревателя использовалсятиристор. Его включение/выключение производилось по правилам:

- если то , тиристор выключен;

- если то , тиристор включен;

- если то , тиристор включен.

Здесь — выходной сигнал контроллера, Т — период дискретизации, — номер отсчета , V — напряжение на входе исполнительного устройства.