太陽能熱水器溫度采集系統與實驗研究
求解方程組用矩陣分析方法,得到參數向量為

求解采用計算機遞推法求解,先設m=1,將測量值帶入矩陣公式中計算A。逐點計算誤差△i=Ti-T(Vi),看是否超差,如果超差則升階,令m=2,重新計算A,直到不超差為止,此時多項式模型即為傳感器數學模型。
此方法的優點是能夠實現所建立的數學模型整體優化,適合非線性較大的傳感器模型的建立。但應用于本文時需要擬合出高階的數學模型,其運算量較大。另外,在以主頻為4MHz的單片機上做運算,其速度較慢(多次加、乘運算),所以本文采用方案1。
3 系統軟件實現
溫度采集處理的軟件流程如圖5所示,其中包括了啟動溫度電路、寄存器的配置、轉換數據讀出、查找得溫度等部分。首先進行A/D初始化設置,將點電源電壓VCC作為比較電壓,同時設定RA0作為模擬輸入通道,開啟入水口溫度采樣通道之后,啟動A/D轉換。當A/D轉換允許位GO/DONE=1時,將得到的采樣值送入到折半查找程序中,得出其溫度的整數部分M(t),從而求出溫度t的數值。計算完畢后返回。本文引用地址:http://www.104case.com/article/194852.htm
4 實驗結果與討論
使用標準電阻箱模擬鉑電阻溫度傳感器,每一個電阻值對應著一個溫度,構成測溫電橋的橋臂,得到差動電壓,通過萬用表測量。經過MCP602放大后,送入單片機進行A/D轉換。由于單片機內部的A/D轉換是十位的,因此分別存儲在寄存器ADRSEH和ADRSEL中,再通過對分查表法,將對應的溫度值事先在觸摸屏上顯示出來。采集的溫度和實際的溫度對照如表1所示。
由表可知,在10~80℃溫度范圍內,溫度測量的誤差最大是±1℃。能夠滿足太陽能熱水器的采暖和洗浴的要求。
5 結論
本設計采用鉑電阻作為太陽能熱水器的溫度傳感器。實際研究結果表明,該傳感器和以往的類似傳感器相比溫度控制精度高、使用方便和性能穩定等優點,提高了我國太陽能應用領域控制水平。
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