基于TEC的小型快速高精度恒温系统设计

为研究半导体器件的瞬态热学特性,研制了基于半导体加热制冷片(TEC)的小型快速高精度恒温系统;论述了基于STM32F103RBT6的加热制冷恒温系统设计,系统以微控制器STM32F103RBT6,恒温驱动电路,TEC和温度采集电路为硬件,用数字PID(proportion integration differentiation)算法实时调整输出脉宽调制信号PWM(pulse-width modulation),直到温度在预设精度范围内,从而实现恒温控制;系统采用H桥电路实现快速加热制冷,恒温驱动电路采用无源滤波器和有源滤波器构成的混合滤波器大大降低了电流纹波,提高了系统控温精度;实验结果表明,恒温系统工作稳定可靠,控制精度高,可快速加热制冷,在微小型恒温系统研制方面有一定的实用和推广价值。     

基于STM32F103C8T6的恒温智能控制系统设计

本课题主要是基于STM32F103C8T6的一款游泳池用恒温智能控制系统的设计与研究，随着嵌入式技术的发展，人们对这方面研究的加深，利用单片机技术从而对游泳池实现恒温控制不仅简单易操作而且方便灵活性大。本系统主要是由主控、加热器、调温旋钮、OLED显示、温度传感器、WiFi通信等组成，分为手动调节温度和自动感应调节两部分。本系统是通过无线通信接入互联网采用WiFi、MQTT通信协议与ONENET进行通信，实现现场操作和PC端ONENET云平台上远程操控调节水温温度，在无人情况下设定好温度会进行自动调节进行加热，运用防水数字型温度传感器探测线检测水温温度，实时显示水温并将数据通过串口通信上传到PC端，通过观察红色区域提示是否恒温，经过调设温度达到自动加热的效果利用硬件电路和软件控制实现上述功能。在现场也会有OLED显示屏将传感器感应的温湿度显示出来，更便于观察，同时也可以现场通过旋钮调节温度，在ONENET平台上可以调节温度上下限，以防止温度过高过低影响游泳池内恒温。     

小型电冰箱(制冷器)的设计

在办公室，家庭和卫生系统中，经常要用体积小、功耗低、便于携带的冷藏设备或制冷设备。本文就是针对这些特殊要求提出，实现小型制冷器的设计，所设计的小型制冷器具有体积小，重量轻，无机械转动等独特的优点。本系统由温度传感器感受制冷器内温度，并把温度的变化传递给中央控制芯片单片机AT89C52，由芯片控制制冷系统使冰箱内温度达到显示屏上的设定值，使用者只需根据需要利用小按键设定不同的温度即可，达到预定的制冷效果。     

基于光谱微型检测室互补温度控制器设计

为满足光谱微型检测室对温度快速稳定和精确控制的要求,设计了一种基于加热棒快速加热和帕尔贴(Peltier)稳定恒温的样品检测室气浴温度控制系统。系统以微控器为核心,集成模糊比例—积分—微分(PID)控制算法,实现了快速加热和精确恒温的互补功能。与现有的单一温度控制系统(水浴帕尔贴恒温控制)进行了对比实验测试,结果表明:检测室内样品反应体系的温度能够在5 min内精确稳定在(40±0. 3)℃内,缩短了温度控制时间,且温度控制的重复性好、准确度高,满足光谱类微型检测室对温度控制的要求。     

基于DS18B20的数字式温度控制系统

在生化检测过程中,常需使试样处于恒温环境中,且要求较高的温度准确度和稳定度。针对该应用,用DS18B20作温度传感器,用金属电热膜作加热元件,用单片机M16C/62作控制器,构成一个数字式温度控制系统。试样盛放在试管中,通过金属电热膜对安插试管的金属底座加热来控制试样的温度。在目标温度为43.5℃时,分别用数字PID控制和模糊控制两种方法进行了试验,温度波动均为±0.125℃。这种数字式温度控制系统结构简单,加热元件可根据不同的功率和形状进行定制,特别适合小型智能化生化仪器的恒温控制。     

热电制冷摄像机配套电源的研究

热电制冷摄像机是高性能成像设备的发展趋势，其低温和恒温控制是提高成像品质的关键。分析了热电制冷摄像机配套电源的特殊性，开发了包括精密温度控制在内的一体化电源。实验结果表明：用该电源为三级热电制冷器供电，对200mW的热负载可以获得－40°C以内的稳定恒温，温度的控制精度达0．1°C。     

一种新型恒温输液输血装置设计

针对市面上现有的恒温输液装置或依赖进口,或体积庞大,在很多小型医院不适用等特点,设计出了一款轻巧便宜的新型恒温输液输血装置。经实验测试,实现了对液体包括血液的加热恒温等一系列功能。装置的主控芯片选用STM32微控制器,加温器选用220V,68W的硅橡胶加热片,温度检测器选用DS18B20。利用PID算法加快了温度控制系统的响应速度,实现了恒温控制功能。同时,有效地抑制了温度抖动,使装置在运行时更加稳定、可靠。另外,还通过显示屏、语音合成模块、红外遥控开关等人机交互系统,实现了装置的智能化,使之提供更加人性化的服务。     

一种开关量控制的水浴恒温控制器设计

针对传统的水浴恒温加热过程温度过冲大,难以观察历史曲线的不足,设计了一种开关量控制的恒温加热控制器。该控制器具有温度控制精确,过冲小,设定参数掉电保持,温度变化趋势一目了然的特点。详细介绍了其硬件与软件设计过程。     

基于推挽式供电和PID温控的半导体冰箱系统设计

随着科技的发展，半导体制冷技术已经广泛的应用于军事、医疗、日常生活等方面。然而现有半导体冰箱的制冷技术由于热端与冷端不能像金属那样分离，存在着恒温效果差和制冷效率低等问题。针对上述问题，根据帕尔帖效应，采用推挽式供电方式和PID温控的方法设计出了一种半导体冰箱，并且设计了三种制冷强度：高档、中档和低档。最终实验结果表明，给出设定温度和制冷强度，该冰箱可以在工作一段时间后使温度稳定在温度设定值，上下浮动不超过0.5℃，而且所用时间与预期相符合。     

可控硅控制器在电加热系统中的应用

介绍可控硅交流自动调压恒温测量、控制系统。用于控制内加热氧化釜时控温精度高,为稳定提高产品质量创造良好条件,使燃料棒在一定高温高压条件下,对其表面进行均匀氧化。实际运行表明,自动调压恒温控制是充分发挥内加热优越性的一种较好的控制方式。     

海水TOC现场分析仪中温控系统的设计开发

海水TOC现场分析仪中的海水加热制冷系统是待反应海水前处理过程中的重要组成部分.提出了一种基于双闭环PID控制技术,通过一体化加热和半导体制冷为手段,以实现海水在管路中先加热到45℃后制冷到20℃的恒温设计方案.分别介绍了方案的原理和加热制冷模块的设计方案,并对温度控制的设计过程进行了详细说明.     

多传感器数据融合和Fuzzy控制技术在恒温供水中的应用

在恒温供水系统温度检测中采用多传感器数据融合技术,经过分批估计后得到不受个别传感器失效影响的温度融合结果,以提高温度测量的可靠性;利用Fuzzy控制技术对融合结果进行建模,获得模糊控制查询表,据此表控制加热单元,实现恒温供水中温度的精确控制.试验证明控制曲线的温度超调量和达到控制温度所需时间明显优于传统的PID控制.     

一种低波动的可程控恒温箱控制系统设计

恒温箱在人们的生产生活和科学研究中有重要作用，如温补晶振参数的测量和补偿等。设计并实现了一种低波动的可程控轻便型恒温箱控制系统。恒温箱采用动态调整工作电压的方式来控制陶瓷加热片或半导体制冷片的功率，从而实现温度的恒定控制。该恒温箱具有温度波动小、支持温度曲线程控、小型轻便的优点。经测试，本设计实现的恒温箱控温范围为-15℃～80℃，稳定时温度波动度为±0.2℃。另外，相比于采用脉宽调制控制方法的恒温箱，该恒温箱有更低的系统电磁辐射和更高的制冷效率，在同样电源输入功率的条件下，可以使温度进一步降低12.9℃。     

基于增量式PID算法和逆变调功的外层空间温度环境模拟系统设计

针对外层空间温度环境模拟系统需承受高剂量辐照的要求,建立了空间温度和辐照环境模拟系统的结构模型,选用制冷机组和加热组件实现了系统加热和制冷,结合防冻液循环与气体循环的方式实现了环境模拟温箱温度远程控制和防辐照设计。将温控过程分为制冷、加热和保温3个阶段,并采用增量式PID控制算法、逆变调功方法和模糊控制方法进行控制,温控效果良好。试验结果表明,环境模拟温箱实际温变曲线与设定的温变曲线拟合良好,达到了主要技术指标,可以满足空间温度环境模拟系统的要求。     

即熟型3D食品打印机的设计

针对现有3D食品打印机打印后无法直接烤熟食用的不足,设计了一种恒温加热、恒压匀速出料、快速烤熟的即熟型3D食品打印机.采用虚拟制造技术,通过SolidWorks软件设计3D食品打印机的机械系统,并基于PC机设计了3D食品打印机的测控系统.采用气压传感器实时检测物料瓶内气压,并实现匀速出料控制;采用PT100温度传感器检测烤盘表面温度,实现恒温加热控制;通过有限元分析及实验研究,给出烤盘合适的加热温度和打印轨迹.实验表明,所设计的即熟型3D食品打印机可以高效、高品质地实现食品的3D打印和烤熟,具有较好的实用价值.     

数字温度测控芯片DSl620的应用

DSl620是一种半导体温度测控芯片，9位温度数据值，测温范围-55～ l25℃，0．5℃分辨率。通过三线串行接口与CPU连接，可作为热传感器使用；用三个温控触发端控制加热或制冷装置，可用作热继电器。本介绍它的功能和使用方法，并给出C5l的源程序。     

单片机在电热式热水器中的应用

1 引言 单片机由于其功能强、体积小、价格低、稳定可靠等优点，在计算机外部设备、通讯、智能控制、过程控制、家用电器等方面获得广泛应用。目前，家用电热式热水器的温度通常为开环控制，用户根据需要自行设定加热时间，用触摸方式估计温度值，这种方法带有一定的盲目性，而且浪费能源，使用不便，为此将8031单片机用于电热式热水器中，使系统具有温度显示、温度设定、加热时间显示、恒温及报警功能，大大方便了用户，既经济实惠又安全可靠，提高了热水器的效率和利用率。     

一种混凝土预制构件智能循环养护系统设计

国家提倡混凝土预制构件的使用,传统的混凝土自然养护方法时间长、受到外界环境气温的限制。根据混凝土的养护特性, 对混凝土预制构件养护工艺进行研究,设计了一套智能循环养护系统,完成硬件设计选型,并给出软件控制方法。通过在模台下方放置加热系统以及加湿系统,并采用折叠养护罩将模台构成封闭空间,中央处理器根据采集到的温湿度,控制变频采暖炉的加热功率以及蒸汽加湿系统电磁阀的通断,实现控温控湿的功能。经过工程应用测试,升温阶段2小时内温度达到55℃,湿度达到90%;恒温阶段8小时内温度保持在46℃~60℃,湿度≥90 %,系统取得良好的效果。     

射频治疗仪的恒温控制方法研究与仿真

研究射频治疗仪的恒温控制问题,提高控制的精度。由于体温和环境温度瞬态变化,导致算法失衡,严重影响温控精度。射频治疗仪探测头插入人体体内进行工作的时候,人体中的血压、电流等会发生突变,使得射频仪器采集的控制温度发生瞬时的尖峰突变,影响仪器的恒温控制问题。为了解决上述问题,提出一种基于温度突变补偿的恒温控制策略。通过温度传感器实时传递温度变化,组建温度突变区域,运用突变补偿技术,控制由于人体内环境的突变导致的温度细微变化,通过温度补偿调节,可达到精确恒温。实践证明,改进的方法能够大幅减少人体环境波动造成的温度突变影响,对恒温控制取得了令人满意的效果。     

基于网格划分策略的微波功率的实时控制

根据媒质在微波加热中的介电特性、温度、吸收功率随时间而变化的特点,使用基于网格划分策略对温度和吸收功率建立目标函数,从而对微波功率进行多目标优化控制。对目标函数中不同参数取值下的微波功率进行了分析与对比。对于微波加热过程中的热失控现象,通过设定单温度阈值来进行检测,然后进行功率调整,使媒质温度最终稳定在预期的稳态温度。经过网格划分策略优化后,有助于提高微波加热效率和控制热失控现象。