基于PIC單片機的熱能表研制

　　摘要：隨著我國福利制度的改革和熱能計量的規范化，對熱能的準確計量成為一個比較關鍵的環節。文中介紹了熱能表的組成和工作原理，給出了一種基于PIC16C64單片機的熱能表設計方案，同時對設計和使用中的一些問題進行了討論并提出了解決辦法。

    關鍵詞：熱能表 單片機 溫度傳感器 PIC16C64

　　隨著我國福利制度的改革，供暖制度也發生了相應的變化。原來的供暖收費存在著對使用的熱能估算不準確、收費不合理等問題。為此，國家建設部在一些城市實施供暖制度改革試點，并對熱能實行計量收費，這就要求對使用的熱能進行準確的計量。本文給出了一種基于PIC16C64單片機的、針對熱水供暖的熱能表設計方案。

1 熱能表的組成原理

　　一般熱能表的原理框圖如圖1所示，它主要由積分儀、流量計和溫度傳感器三部分組成。流量計用于計量流過采暖設備的熱水的體積。兩只溫度傳感器分別用于測量進水溫度和回水溫度。積分儀是熱能表的核心，它能夠根據流量計提供的熱水體積流量和進水、回水溫度差等數據計算出消耗的熱能。其計算公式如下：

　　Q=CV(t供水-t回水)

　　其中，Q為消耗的熱能，單位為kWh；C為水的比熱容（C=0.001167kWh/L.℃）；V為流過采暖設備的熱水體積，單位為升（L）；t供水、t回水為流過采暖設備進水口和回水口的熱水溫度，單位為℃。

　　從熱能的消耗計算公式可以看出，只要測得采暖設備進水和回水的溫差以及流過采暖設備的熱水體積就可以計算出消耗的熱能，因此，引起計量誤差的因素有：

　　（1）流量計的精度；

　　（2）溫度測量的準確度；

　　（3）兩只溫度傳感器的配對誤差；

　　（4）積分儀的計算精度。

　　對于流量計引起的誤差，可以通過選取精度較高的流量計來解決，計算精度可以采用合適的CPU和完善的算法來解決。對于溫度測量，國家有相應的標準，溫度測量誤差一般不大于