空調(diào)溫度控制單元設(shè)計

頁如今在國外虛擬儀器的發(fā)展已經(jīng)邁入成熟階段。而國內(nèi)虛擬儀器行業(yè)至今還沒有形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的虛擬儀器核心開發(fā)技術(shù)，也沒有相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，虛擬儀器產(chǎn)業(yè)無論在規(guī)模還是在質(zhì)量上都難以與國外同行匹敵，國外虛擬儀器產(chǎn)品幾乎壟斷了國內(nèi)的市場。自從加入WTO以后，我國虛擬儀器行業(yè)面臨的形勢更加嚴(yán)峻。[1]1.2.2虛擬儀器的構(gòu)成1.硬件構(gòu)成基于通用接口總線GPIB接口的儀器系統(tǒng)。基于數(shù)據(jù)采集的虛擬儀器系統(tǒng)?；赩XI總線儀器實現(xiàn)虛擬儀器系統(tǒng)?；诖诨蚱渌I(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線的系統(tǒng)。2.軟件構(gòu)成VXI虛擬儀器系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖以VXI虛擬儀器系統(tǒng)為例，從圖中可以看到，VXI虛擬儀器系統(tǒng)至少需要儀器、通信和驅(qū)動程序三種接口軟件。其中儀器接口為儀器與計算機之間的通信協(xié)議和方法。通信接口按標(biāo)準(zhǔn)方式講儀器連接起來，它是儀器與儀器驅(qū)動程序之間的通信接口，實際上就是VXI系統(tǒng)的I/O接口軟件。儀器驅(qū)動程序接口將通信接口與應(yīng)用開發(fā)環(huán)境（ADE）連接起來.。1.2.3虛擬儀器的特點虛擬儀器設(shè)備可以由使用者自己定義，這意味著可以自由地組合計算機平臺，硬件（包括傳統(tǒng)儀器），軟件，以及各種實現(xiàn)應(yīng)用所需要的附件。這種靈活性在由供應(yīng)商定義，功能固定，獨立的傳統(tǒng)儀器上是很難達到的。常用的數(shù)字萬用表，示波器，信號發(fā)生器，數(shù)據(jù)記錄儀，以及溫度和壓力監(jiān)控儀器就是這種傳統(tǒng)儀器的代表。從傳統(tǒng)儀器設(shè)備向虛擬儀器設(shè)備的轉(zhuǎn)變，為現(xiàn)代實驗帶來了更多實際的利益，同時也促進著實驗手段不斷更新。

2電路圖的設(shè)計2.1空調(diào)工作原理2.1.1設(shè)計原理傳統(tǒng)的空調(diào)可分為單冷空調(diào)和冷暖兩用空調(diào)，工作原理是一樣的，空調(diào)一般使用的制冷劑是氟利昂。氟利昂的特性是：由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時，釋放大量的熱量。而由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)時，會吸收大量的熱量。空調(diào)就是據(jù)此原理而設(shè)計的。壓縮機將氣態(tài)的制冷劑壓縮為高溫高壓的液態(tài)制冷劑，然后送到冷凝器（室外機）散熱后成為常溫高壓的液態(tài)制冷劑，所以室外機吹出來的是熱風(fēng)。然后到毛細管，進入蒸發(fā)器（室內(nèi)機），由于制冷劑從毛細管到達蒸發(fā)器后空間突然增大，壓力減小，液態(tài)的制冷劑就會汽化，變成氣態(tài)低溫的制冷劑，從而吸收大量的熱量，蒸發(fā)器就會變冷，室內(nèi)機的風(fēng)扇將室內(nèi)的空氣從蒸發(fā)器中吹過，所以室內(nèi)機吹出來的就是冷風(fēng)；空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發(fā)器后就會凝結(jié)成水滴，順著水管流出去，這就是空調(diào)會出水的原因。制熱的時候有一個叫四通閥的部件，使制冷劑在冷凝器與蒸發(fā)器的流動方向與制冷時相反，所以制熱的時候室外吹的是冷風(fēng)，室內(nèi)機吹的是熱風(fēng)。其實就是用的初中物理里學(xué)到的液化（由氣體變?yōu)橐簯B(tài)）時要排出熱量和汽化（由液體變?yōu)闅怏w）時要吸收熱量的原理。氟利昂的排放大大加劇了臭氧層破壞，所以一種新型的空調(diào)也著見問世。例如瑞典新出的一種環(huán)保型空調(diào)。2.1.2方案設(shè)計設(shè)計一個空調(diào)機溫度控制器，控制器能夠?qū)崟r采集室內(nèi)壞境溫度，當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度高于設(shè)定的溫度時，控制器啟動空調(diào)壓縮機制冷，并同時發(fā)出提示信號；當(dāng)室內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時，控制壓縮機停止制冷。放大與處理電路溫度設(shè)置單穩(wěn)態(tài)電壓提示燈圖1空調(diào)機溫度控制器原理框圖工作原理：空調(diào)溫度控制器由熱敏電阻采集環(huán)境溫度變化，通過比較器預(yù)設(shè)溫度進行比較，當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)定溫度時，比較器輸出低電平，幾點起啟動壓縮機制冷，同時給555單穩(wěn)態(tài)電路一個觸發(fā)信號，單穩(wěn)態(tài)電路輸出高電平，指示燈亮，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時，比較器輸出高電平，繼電器控制壓縮機停止制冷。2.2電路設(shè)計2.2.1溫度采集及放大電路圖2溫度采集及放大電路原理圖工作原理：左邊輸入直流電壓為9V。熱敏電阻隨著環(huán)境溫度的變化而變化，當(dāng)溫度升高或降低時，測溫電橋倆端輸出電壓值，經(jīng)差分放大器使雙端輸入信號變?yōu)閱味溯斎胄盘?，送入比較器與設(shè)定的溫度進行比較。2.2.2溫度設(shè)置及電壓比較器電路圖3電壓比較器與指示燈電路原理圖工作原理：由于熱敏電阻可以檢測到環(huán)境溫度的變化，當(dāng)溫度高于設(shè)定的溫度時，比較器輸出低電平，繼電器開始工作，啟動空調(diào)壓縮機制冷，但溫度低于設(shè)定溫度時，比較器輸出高電平，繼電器停止工作，空調(diào)壓縮機停止制冷。2.2.3指示燈及單穩(wěn)態(tài)電路工作原理：溫度高于設(shè)定的溫度時，通過比較器進行比較后，給555單穩(wěn)態(tài)電路一個人觸發(fā)信號，3引腳輸出高電平，指示燈亮，電阻R8與電容C4決定指示燈量的時間。2.2.4數(shù)據(jù)顯示子程序設(shè)計根據(jù)鉑電阻隨溫度變化時，電壓和溫度的關(guān)系可設(shè)計數(shù)據(jù)顯示子VI。由式：………………..1得：………….2由鉑電阻的測溫范圍知：…’…………….…………….3

3Labview仿真3.1電路圖公式化…….….4……………………5由于E=9V，R1=R2=R3=50Ω，R11=1Ω，R12=100Ω。再由4、5式合并得：………………..……………...6再由3、6式得：…….……..73.2仿真根據(jù)公式7在labview中的程序框圖中設(shè)計出圖示程序，再在前面板放入溫度計顯示得如下圖1、圖2：圖1圖2運行后得：圖3由于輸入的電壓是一個隨機數(shù)，所以溫度計輸出的溫度范圍為-6℃<T<0℃；如上圖，此時刻對應(yīng)的溫度為-3.9866℃。

結(jié)束語Labview是一個具有革命性的圖形化開發(fā)環(huán)境，內(nèi)置信號采集，測量分析和數(shù)據(jù)顯示功能，摒棄了傳統(tǒng)開發(fā)工具的復(fù)雜性，提供了強大功能的同時還保證了系統(tǒng)的靈活性。作為最先進的測量控制軟件，目前在眾多領(lǐng)域內(nèi)都得到了廣泛的應(yīng)用，從最簡單的儀器控制，數(shù)據(jù)采集和到最尖端的測試和工業(yè)自動化，都可以發(fā)現(xiàn)Labview的成果和開發(fā)產(chǎn)品。本文就虛擬儀器的溫度檢測系統(tǒng)就是Labview在測量和控制領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用。實驗研究表明虛擬儀器技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用在我國有著十分重要的意義。

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