一种数字温控仪表的电路设计与实现

本设计是以测控仪表技术为核心的自动化产品设计教学平台。仪表采用超低功耗MSP430F149单片机为处理器,具备检测K型热电偶、Pt100热电阻温度信号、4-20mA/1-5V模拟信号、继电器信号、高速脉冲信号输入功能。A/D通道采用TLC7135双积分转换器和定时器捕捉技术进行数据采集,D/A通道采用PWM波经低通滤波产生4-20mA信号,电流精度0.09mA。热电阻信号检测采用恒压源驱动和一元二次方程解析法,热电偶信号采用PN结做冷端补偿,使用拉格朗日插值法和数据拟合法进行温度数据采集,温度分辨率0.1℃。通过Mudbus协议与计算机通讯,使用LCD5110液晶和按键进行人机交互,采用具有EMI滤波的开关电源供电。用专家PID算法进行控制,温度控制稳态误差为±0.18%,液位控制稳态误差为±0.25%。