《临床检验仪器学》课程教学资源（实验指导）实验4 临床检验仪器温度稳定控制系统的模拟

实验4临床检验仪器温度稳定控制系统的模拟 实验目的 1.掌握温度稳定控制系统的原理及特点。 2.学会温度稳定控制系统的调试与使用。 3.了解温度稳定控制系统的的发展方向。 实验器材 温度稳定控制系统的一套，计时器一个 实验原理 时钟 传 单 主 一→跟随一AD一镜存 一D一装电器 中间 器 机 比较一触发 示 地址发生☐口 图41稳定控制器控制回路方框图 根据要测量控制的温度范围（起始加热下限温度，上限为断电温度），首先 在控制器外输入按钮设定加热温度的上下限值。 采用的传感器是Pt-100铂电阻，当采集温度为0℃时，电阻值为100Q。当 传感器信号进入控制回路后，首先进行信号调理，对信号进行匹配，然后进入电 压比较器。如果信号值大于设定值，电压比较器输出高电平，使触发器工作，给 模数转换器A/D发出采样脉冲，A/D对输入信号进行采样。为了便于进行时序控 制，A/D输出信号先锁存，再送到单片机进行数据处理 由单片机输出的信号一路进入锁存器，再到数模转换器D/A,去驱动中间继 电器的线圈，控制加热电流。另一路直接驱动数码显示。 两种控制温度的方法： 1.开关式当控制回路发出低于设定温度信号时，中间继电器线圈通电，开 始工作，其常开触点闭合，交流接触器线圈通电工作，电阻丝开始加热。当温度 上升到设定温度值。控制回路发出信号，中间继电器断电，停止加热。如图4-2 所示

实验 4 临床检验仪器温度稳定控制系统的模拟 实验目的 1.掌握温度稳定控制系统的原理及特点。 2.学会温度稳定控制系统的调试与使用。 3.了解温度稳定控制系统的的发展方向。 实验器材 温度稳定控制系统的一套，计时器一个 实验原理 图 4-1 稳定控制器控制回路方框图 根据要测量控制的温度范围（起始加热下限温度，上限为断电温度），首先 在控制器外输入按钮设定加热温度的上下限值。 采用的传感器是 Pt-100 铂电阻，当采集温度为 0℃时，电阻值为 100Ω。当 传感器信号进入控制回路后，首先进行信号调理，对信号进行匹配，然后进入电 压比较器。如果信号值大于设定值，电压比较器输出高电平，使触发器工作，给 模数转换器 A/D 发出采样脉冲，A/D 对输入信号进行采样。为了便于进行时序控 制，A/D 输出信号先锁存，再送到单片机进行数据处理。 由单片机输出的信号一路进入锁存器，再到数模转换器 D/A，去驱动中间继 电器的线圈，控制加热电流。另一路直接驱动数码显示。 两种控制温度的方法： 1.开关式 当控制回路发出低于设定温度信号时，中间继电器线圈通电，开 始工作，其常开触点闭合，交流接触器线圈通电工作，电阻丝开始加热。当温度 上升到设定温度值。控制回路发出信号，中间继电器断电，停止加热。如图 4-2 所示。 传 感 器 跟随 比较 A/D 触发 锁存 单 片 机 锁存 D/A 中间 继电器 主 回 路 显示 地址发生 时钟

T(℃)1 T(℃) t (Min) t(Min) 图42开关式温度控制方法 图43比例式温度控制方法 温度稳定曲线 温度稳定曲线 2.比例调节式此过程将加热分为时间相同的周期。开始工作时比较实际温 度与设定温度，当两个温度值相差较大时，其加热周期的加热时间就长，随着温 差的缩小，周期内的加热时间逐渐缩短，直到温差为零即实际温度等于设定温度 时，停止加热。如图4-3所示。 T 工时何 图44比例式温度控制方法的加热过程 实验步骤 1.开机： 2.设定需要稳定的温度的值，例如设为40℃： 3.设定加热方式，如先设定为开关式的方法控制加热和温度稳定的过程： 4.观察显示的实际温度变化情况，当实际温度达25℃时，温度每升高1℃ 记录所用的时间，当实际温度稳定在设定温度五分钟后，停止记录并关机： 5.再将加热方法设定为比例式，重复上述1到4的实验步骤

2.比例调节式 此过程将加热分为时间相同的周期。开始工作时比较实际温 度与设定温度，当两个温度值相差较大时，其加热周期的加热时间就长，随着温 差的缩小，周期内的加热时间逐渐缩短，直到温差为零即实际温度等于设定温度 时，停止加热。如图 4-3 所示。 实验步骤 1．开机； 2．设定需要稳定的温度的值，例如设为 40℃； 3．设定加热方式，如先设定为开关式的方法控制加热和温度稳定的过程； 4．观察显示的实际温度变化情况，当实际温度达 25℃时，温度每升高 1℃， 记录所用的时间，当实际温度稳定在设定温度五分钟后，停止记录并关机； 5．再将加热方法设定为比例式，重复上述 1 到 4 的实验步骤。 图 4-3 比例式温度控制方法 温度稳定曲线 T0 t（Min） T（℃） T0 t（Min） T（℃） 图 4-2 开关式温度控制方法 温度稳定曲线 图 4-4 比例式温度控制方法的加热过程 0 T1 T2 T3 T1 T5 时间 t 加 热 电 流 I

数据记录及处理 表4-1两种加热方式时间温度与加热时间的关系 实际温度℃ 25262728293031323334363637383940414243 加热开关 比例 根据记录的实验数据绘制出实际温度与时间的关系曲线，观察温度的稳定过程。 思考题 1.比较开关式、比例式温度控制的异同，讨论各自的优、缺点。 2.温度控制对仪器的正常使用有什么意义？

数据记录及处理 表 4-1 两种加热方式时间温度与加热时间的关系 实际温度℃ 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 加热 时间 (Min) 开关 式 比例 式 根据记录的实验数据绘制出实际温度与时间的关系曲线，观察温度的稳定过程。 思考题 1．比较开关式、比例式温度控制的异同，讨论各自的优、缺点。 2．温度控制对仪器的正常使用有什么意义？