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1.1模拟转换电路

模拟转换控制电路用于将温度模拟量转换成单片性能够识别的电信号，转换原理如图2所示 。当温度变化时，PT100的阻值会随着温度的变化线性变化，其分压值与某一固定电路分压 值进行比较，其结果送进运算放大器，转换成A/D转换范围内的模拟量。

ATmega16中的A/D转换精度为10位，由于参考电压为5V，所以必须将模拟信号转换成0～5V的 电压，因此在设计此电路时，各元件的参数都按照此要求设计。同时，还要考虑其线性化， 为了使软件设计中的计算按线性处理，在硬件设计时，一定要将温度与转换到单片机的数字 量成线性变化。由电路可知：

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从公式中可以看出，得出的A/D转换电压与Rw不成正比，不符合线性要 求。假如满足R3≥RW转换电压就与Rw近似成正 比，与温度也近似成正比关系。这样就可以通过线性计算来求出任意一点的温 度，不过用线性化来计算这种近似线性的图形，也会带来微小的误差，这些误差可以在软件 设计中解决。

1.2输出电路

输出电路是单片机对模数转换的数值进行计算和控制结果的体现，如图3所示。单片机输出 的控制量输进到JK端口，若此信号低电平，则光电耦合器件导通，使CMOS三极管导通，从而 继电器通电，常开触点闭合，输出220V电压；否则，输出0V电压。

在实际电路中，四个上述的类似电路分别对电机、故障报警、超温报警和超温跳闸进行 。例如：当温度超过风机温度上*，单片机就会通过软件将JK端置为低电平，进而使CMOS 导通，这样就会对继电器加上12V电压，从而使风机加电，开启风机，若温度再高，达到超 温报警温度上限，就会发生超温报警声；若温度高到超温跳闸温度上限，就会发生超温跳闸 。这样就达到了对被控对象进行实时监控的目的。

2软件的实现

软件采用模块化结构，包括1个主模块和5个子模块（按钮处理子模块、设置上限温度及采集 边界点数字量子模块、通讯子模快、故障输出处理子模块和显示子模块），主模块完成对各 个子模块初始化，调用故障输出处理子模块、显示子模块。而按钮处理子模块、设置上限温 度及采集边界点数字量子模块、通讯模块采用中断方式工作，主模块与它们通过共用一段RA M区域进行。由于在单片机应用系统的模拟输进信号中含有种种噪音和干扰，故本程序 采用数字滤波技术滤波。除此之外，对于前面提到的线性化题目，我们采用了将0～200℃分 成四个区域，在每个区域进行线性化计算。这样比在0～200℃区域内直接进行计算要精确的 多，能够达到0.1℃的精度。

各个子模块的功能如下：

（1）按钮处理子模块在有键按下时向ATmega16申请中断，在中断子程序中修改预先设好的标 志位。 
（2）设置上限温度及采集边界点数字量子模块可以在长时间按键时通过输进密码进进修改上 限温度的界面，通过按钮对0℃、50℃、100℃、150℃、200℃所对应的数字量进行采集，并 将结果存到E2PROM里，用此数据作为边界点计算出0～200℃之间的任何温度。 
（3）通讯子模块可以通过LBC184（将RS232信号转换为RS485信号）芯片和单片机连接 远程的被控对象进行RS485通讯。 
（4）故障输出子模块可以通过实际温度与上限温度的比较，来判定现场是否出现异常情况。 同时，设置标志位来判定是否进行A/D转换、是否进行显示。 
（5）显示子模块将线性计算出的结果经二进制到BCD码的转换送到5位LED显示器显示。

3抗干扰技术在温控仪中的应用

（1）解决温控仪中交流电源干扰，其方法是在交流电源的进线端，即电源变压器的 低级串联一个电源滤波器，它可以有效地抑制高频干扰的侵进（图4）。

（2）在故障输出电路中使用光电耦合器件，使输出具有较高的电气隔离和抗* 力。
（3）在模拟转换电路中的温度传感器两端，以及其他地方使用压敏电阻器，吸收不 同极性的过电压。
（4） 在干式变压器运行现场进行电磁干扰试验，对试验结果进行概率统计分析，并通过精心选择 元器件、采用硬件抗干扰技术及软件抗干扰技术使干扰源产生的电磁干扰降至zui小。

该温控仪功耗低、技术*，功能完善，操纵简单，性能可靠，能够在十分恶劣的电磁干扰 或高温环境*稳定工作，是干式变压器理想的监控装置。 

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