新型船用測溫裝置的研制

引言
艦船航行時需要對主、副軸承溫度及主機(jī)軸瓦、滑油、淡/海水出口等溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。此前，許多國產(chǎn)艦船采用PCW-208A型船用數(shù)字式8點(diǎn)測溫裝置和JK-88J-W型船用20點(diǎn)測溫裝置進(jìn)行溫度監(jiān)測，但這些裝置使用一段時間后測溫的誤差會變大，經(jīng)常誤報警，且很難進(jìn)行調(diào)試，從而給艦船的溫度監(jiān)測工作造成困難。為此，本文設(shè)計(jì)了采用PIC單片機(jī)作為控制單元的一種新型艦用數(shù)字測溫裝置，具有定點(diǎn)和巡回檢測顯示、超溫報警及故障自動診斷等功能。針對艦船環(huán)境條件差、現(xiàn)場干擾強(qiáng)以及測溫距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，采用溫度－電流變送技術(shù)和有效的線性補(bǔ)償措施，提高了溫度測量的精度。

系統(tǒng)組成
艦船上對主機(jī)、大軸等的溫度測量，屬于遠(yuǎn)距離的多點(diǎn)溫度測量。新型艦用測溫裝置以PIC單片機(jī)為核心，配以信號輸入轉(zhuǎn)換電路及按鍵與顯示接口電路等組成主控電路。采用Pt100型鉑熱電阻作為溫度傳感器，并通過信號變送器在現(xiàn)場轉(zhuǎn)換為4~20mA的電流信號后傳送，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離溫度檢測。系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示，主要包括主控裝置、溫度傳感器、信號變送器和連接電纜四部分。其中主控裝置用于溫度顯示和報警，并可進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和系統(tǒng)標(biāo)校等操作，采用PIC14000微處理器作為中央控制單元。PIC系列單片機(jī)內(nèi)置有程序監(jiān)測電路，使用過程中能保證軟件程序可靠運(yùn)行，解決了一般微處理器的程序“漂移”問題。而且PIC單片機(jī)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和精簡的指令集可以縮短開發(fā)周期，降低研制成本。
主控裝置中的電源電路用于將交流220V的艦船電源轉(zhuǎn)換為直流