太陽能熱水器溫度采集系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)研究
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求解方程組用矩陣分析方法，得到參數(shù)向量為
求解采用計(jì)算機(jī)遞推法求解，先設(shè)m=1，將測(cè)量值帶入矩陣公式中計(jì)算A。逐點(diǎn)計(jì)算誤差△i=Ti-T(Vi)，看是否超差，如果超差則升階，令m=2，重新計(jì)算A，直到不超差為止，此時(shí)多項(xiàng)式模型即為傳感器數(shù)學(xué)模型。
此方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)所建立的數(shù)學(xué)模型整體優(yōu)化，適合非線性較大的傳感器模型的建立。但應(yīng)用于本文時(shí)需要擬合出高階的數(shù)學(xué)模型，其運(yùn)算量較大。另外，在以主頻為4MHz的單片機(jī)上做運(yùn)算，其速度較慢(多次加、乘運(yùn)算)，所以本文采用方案1。
3 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
溫度采集處理的軟件流程如圖5所示，其中包括了啟動(dòng)溫度電路、寄存器的配置、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀出、查找得溫度等部分。首先進(jìn)行A／D初始化設(shè)置，將點(diǎn)電源電壓VCC作為比較電壓，同時(shí)設(shè)定RA0作為模擬輸入通道，開啟入水口溫度采樣通道之后，啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換允許位GO／DONE=1時(shí)，將得到的采樣值送入到折半查找程序中，得出其溫度的整數(shù)部分M(t)，從而求出溫度t的數(shù)值。計(jì)算完畢后返回。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/194852.htm
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
使用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱模擬鉑電阻溫度傳感器，每一個(gè)電阻值對(duì)應(yīng)著一個(gè)溫度，構(gòu)成測(cè)溫電橋的橋臂，得到差動(dòng)電壓，通過萬用表測(cè)量。經(jīng)過MCP602放大后，送入單片機(jī)進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。由于單片機(jī)內(nèi)部的A／D轉(zhuǎn)換是十位的，因此分別存儲(chǔ)在寄存器ADRSEH和ADRSEL中，再通過對(duì)分查表法，將對(duì)應(yīng)的溫度值事先在觸摸屏上顯示出來。采集的溫度和實(shí)際的溫度對(duì)照如表1所示。
由表可知，在10～80℃溫度范圍內(nèi)，溫度測(cè)量的誤差最大是±1℃。能夠滿足太陽能熱水器的采暖和洗浴的要求。
5 結(jié)論
本設(shè)計(jì)采用鉑電阻作為太陽能熱水器的溫度傳感器。實(shí)際研究結(jié)果表明，該傳感器和以往的類似傳感器相比溫度控制精度高、使用方便和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，提高了我國太陽能應(yīng)用領(lǐng)域控制水平。
評(píng)論