气体校准装置控制电路

只看该作者 · 2023-1-20 19:05

只看该作者 · 2023-1-20 19:06

气体校准装置控制电路的供电电源，存在着各式各样的EMI噪声，此外电子电路
元器件本身工作时也会产生热噪声等，这些会影响在此环境中运行的气体校准装置控制
电路的正常工作。另一方面，选取的4NIC-Q240电源因为它在功率变换时处于开关状态，
本身就是很强的EMI噪声源，这些电磁干扰噪声也同样会污染电磁环境，从而影响其
它装置的正常工作。为了抑制从电源线引入的干扰，提高设备的辐射抗扰度，降低辐射
发射，本设计在市电输入端引入了EMI滤波器，提高设备的电磁兼容性能，电源滤波
器选用的型号为MS10.2AW。

只看该作者 · 2023-1-20 19:06

只看该作者 · 2023-1-20 19:07

本课题基于ADRC控温算法对机箱和气路的温度进行精确控制，设计的ADRC控
温算法程序流程图如5-3所示，程序首先判断设定温度与采集出来的温度是否满足温差
要求，若相等则直接将数据存储到FLASH芯片中，若不满足且接收到控温指令信息后，
就执行ADRC控制参数初始化的操作，然后通过计算偏差量和偏差变化率得到控制量，
由控制量推出驱动TEC的电流大小和方向，控制GD32定时器通道输出对应的PWM波，
驱动TEC改变工作状态，直至机箱和气路室的温度与设定的温度满足温差的要求。

只看该作者 · 2023-1-20 19:11

感谢分享！

请问一下这个使用到什么地方？化学反应用的吗？

只看该作者 · 2023-1-20 19:12

Diyer2015 发表于 2023-1-20 19:11
感谢分享！

请问一下这个使用到什么地方？化学反应用的吗？

我正在进行的课题研究具体的我也不太清楚

只看该作者 · 2023-1-20 19:13

只看该作者 · 2023-1-20 19:14

PWM驱动信号的频率以及分辨率影响着TEC驱动电路的控制精度。PWM波输出
程序设计流程图如图5-4所示，本课题通过控制量使GD32的定时器通道输出一定占空
比的PWM波从而控制TEC的工作状态，TEC消耗的功率与PWM波的占空比成正比，
选用的主控器GD32F103VET6共有8个定时器，除了定时器6和定时器7以外，其它
定时器通道都能够输出PWM信号，其中定时器1和定时器8通道能够产生7路PWM
信号，而定时器2、3、4、5只能输出4路PWM信号，而且相同的定时器通道可以输
出频率相等、占空比不一致的PWM信号，因此输出的PWM占空比就可以由相应的定
时器配置实现。

只看该作者 · 2023-1-20 19:15

只看该作者 · 2023-1-20 19:15

只看该作者 · 2023-1-20 19:17

最后主控制器GD32F103VET6的串口1接收总线SM485输出的指令数据，然后
GD32F103VET6的串口3通过支路上的SM485向MFC发送数据，用示波器捕捉控制
MFC支路上SM485输出端A、B的差分波形，如图6-5所示。由测试图可知指令数据
的高电平为5.02V，MFC可以正常控制，而且从图6-5中可以判断出下发给MFC的指
令为20 02 81 04 69 01 03 00，这与上位机发送实际控制MFC的指令一致，可知成功完
成了电平转换，而且指令数据在传送的过程中没有丢失信息。

只看该作者 · 2023-1-20 19:20

气体校准装置控制电路在实验室气体分析以及气体监测仪器中起着十分重要的作
用，因此分析和设计低成本气体校准装置控制电路具有很深远的影响。本文首先对装置
涉及到的关键技术进行分析，引入同步采样技术、高精度电压采样技术、质量流量控制
技术、ADRC控温技术。然后设计了MCU配置电路、通讯模块电路、电平转换电路、
温度采集电路、温度控制电路、气路阀门控制电路、供电电路，最后将这些设计的电路
制作成主控板、温度采集板、电源板、USB及网口转接板、按键板等一系列PCB电路
板，然后进行测试平台的搭建测试装置性能参数。