多点温度集中显示装置

　　台低成本的多点温度集中显示装置,它可以将热处理车间的多台炉子的炉温集中显示在仪表值班室的显示板上,以便监控。

　　1　问题的提出

　　在机械零件热处理过程中,温度测量与控制的准确与否直接关系到产品质量的好坏。因此我们采用MCS-51系列单片机及其它集成电路芯片研制了一台多点温度集中显示装置,它将热处理车间的10台炉子的炉温,同时集中显示在仪表电工值班室显示板上,使仪表电工在值班室即可以及时了解各台炉温情况,又可以干其它工作,省去了工人不停定时巡检炉温的简单枯燥的重复劳动。同时,该装置具有报警功能,当有一台炉子的炉温超过设定温度时,装置能够发出报警信号,以提醒值班人员及时处理解决问题,避免由于炉温失准而造成废品。

　　2　装置的工作原理及主要技术指标

　　该装置的工作原理框图如图1所示,它以MCS-51系列的8031单片机为核心,配以相应的接口电路组成。热电偶测得的温度信号经过转换开关送入放大器,经放大后送入A/D转换器转换成数字信号送入单片机进行数据处理及结果显示。装置还设有键盘,操作人员可根据需要输入各台炉子的温度过限报警范围,一旦炉温度超过该点的设定范围,将发出报警信号。

　　装置主要技术指标:

　　测温范围: 0~1100℃;精度等级: 1.0级;巡检点数: 10点;巡检时间: <15s;显示方式: 10点同时以4位LED方式显示。

　　3　装置组成及功能

　　3.1　模拟电路

　　装置的模拟电路主要有多路模拟开关CD4051、放大器AD595及A/D转换芯片ICL7109等组成。

　　电路中信号的切换采用了2片CD4051多路模拟开关。CD4051是8路模拟开关,具有功耗低速度高、体积小无触点、寿命长的特点,通过外部选通地址的输入可以选择多路输入中的一路输出给放大器AD595。

　　多路转换模拟开关的输出信号送入放大器AD595进行放大。AD595是美国AD公司生产的热电偶专用放大器,它具有很高的共模抑制比及输入电阻,同时具有冷端温度补偿及线性化功能,可以很方便地将热电偶输出的与温度成非线性关系的电压信号放大成10mV/℃的线性信号。

　　AD595放大器输出的电压信号经分压后送入A/D转换芯片ICL7109双积分型A/D转换器转换成相应的12位数字信号,通过8031单片机的PI口送入单片机中。

　　3.2　数字电路

　　它是以8031单片机为核心,配以2732EPROM、

　　6116RAM、8255并行接口电路及显示电路构成。

　　2732EPROM是4K的外部程序存储器,用以存储执行程序的代码及所需的相应表格。