温度控制系统国内外研究现状与发展趋势

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国内外的研究现状与水平1 国外温度控制系统研究在国外，温度控制技术研究的比较早，从20世纪70初开始。首先是利用模拟的组合仪表，收集现场的信息，并进行说明、记录和控制等。80年代末出现了一种分布式控制系统。目前研制开发了计算机数据采集与控制系统的多因数综合控制系统。现在世界上的温度测量和控制技术的发展非常迅速，一些国家在实现自动化的基础上也在向无人化的方向快速发展。 62250

2 国内温度测控系统研究

我国的温度测量控制技术的研究起步已晚，始于上世纪80年代，我国工程技术人员以吸收和借鉴国外发达国家的温度测控技术为基础，掌握了室内温度微机控制技术，但该技术却只能控制单一环境因素的温度。计算机在我国的温度测量和控制设施中的应用，一般而言，是从消化和吸收的过渡，简单的应用到实用和全面的应用。在技术上仍有很大的差距，单片机在大多数情况下是对对单参数单回路系统的控制，在某种层面上说是没有真正意义上的多参数综合控制系统，而且与发达国家相比，我们的温度控制系统是相对落后的。目前我国的温度测量控制现状远未达到工厂，在实际生产中仍存在各种问题，有设备支撑能力差，工业化程度低，环境控制水平落后，硬件和软件资源不能共享和可靠性差等缺点。温度是一个最基本的环境参数，对我们来说是比较直接的影响到我们的生活，而不仅仅是一种反映。人们的生活和环境温度是密切相关密不可分的，实时温度测量在工业生产和农业生产过程中是很必要的。因此深度研究温度测量方法和装置是具有重要意义的。温度传感器是测量温度的关键。随着科学技术的发展，对技术要求的重要性，温度测量的准确性得到了越来越多的重视。因此，高精度温度测量系统的研究是非常有意义的。在温度测量的应用中有很多种传感器，包括热敏电阻、热电偶等。另外一个热电偶传感器，可以检测出更宽的温度范围，而且还具有很高的成本。热电偶的鲁棒性、可靠性和快速响应时间成为各种工作条件下的最重要的考虑因素。但是热电偶传感器的线性特性差，电平信号非常低，往往需要进行放大或提高分辨率进行转换处理。

发展趋势

从单片机作为温度控制系统的核心组成部分，以单片机为研究对象，客观存在简单的硬件论文网、软件，可以方便地实现现代化控制规则和多功能，性能优良、运行调试方便和生产成本低，已开始关注和欢迎，并在近年来不断提高，价格也逐年降低，所以单片机的温度控制系统将有广阔的发展和应用前景。在未来，温度控制系统将趋于智能化、集成化，系统更准确、更稳定、更可靠。

近些年来，温度检测系统采用无线收发装的发展比较成熟，但在实际测量和控制方面，要做到保证温度采集的实时性，保证数据传输的正确性，并能做到准确地控制和测量温度，仍然是一个问题。温度测量与控制技术包括温度测量技术和温度控制技术。对于温度测量技术，发展较早的是接触式温度测量，这种测量方法具有简单、可靠、价格便宜、测量精度高等优点，一般情况下都能测量到真实的温度；但由于检测元件热惯性效应的影响，响应时间会比较长，小物体的热容量难以实现精确的测量，且不适用于测量腐蚀介质的温度，也难以测量出物体的温度。实现非接触式温度测量的方法是通过检测辐射能量，它的优点是：测量温度场不会被破坏、小物体的热容量能够被测量出、适用于测量移动物体的温度、同时温度的分布和快速响应的速度也可以被测量出。但也存在较大的测量误差，仪表指示值一般只代表物体表面温度，设备结构复杂，价格昂贵等。因此在实际操作时要因材施教，不同的测量对象要用不同的测量方式，满足对测量精度的要求，做到尽可能减少输入。世界上新型的温度传感器正从模拟向数字化发展，从集成到智能和网络化。在20世纪90年代中期，第一个智能温度传感器，采用了8位模数转换器，其测温精度低，分辨率只能达到1。国外已经推出了各种高精度、高分辨率的智能温度传感器，采用9～12位模数转换器，分辨率一般可达0.0625～0.5。