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1、苇 2 2卷第 4期 2 001 皇 1 2月 连霞道学院学砸 0 DALI AN RAI L W A Y I NST TUTE 文章 编 号：1 0 0 0 1 6 7 0(2 0 0 1 j o 4 0 0 5 1 0 4 VoI 22 No 4 De。2 0 01 非接触传感器 的单片机温度检测系统 吕纯洁，李小刚1，薛继仁，朱峰(太连 铁道 学院材料 科 学 与S-程 系，辽宁大连 6 0 2 8；2济 南铁 路局 换 轨 修 段 东济再 2 5 0 0 2 2)摘要：研 制 了 使 用非 接触 传 感 器 的 温 度 检 测 系 统读 系 统 以 8 0 3 1 单 片机 为 棱 心
2、 部 件 利 用 光纤 温度 传 感器 对温 度 进 行 采样，通 过微 处 理 系 统 电路 AD 转 换接 口电路、数 据 采 集 接 u 电路、数 码 显示 电路 等 主 要组 成 电 路，实 现 了 非 接 触 韫 度 检 测 功 能 检 测 精 度 为 土 I 关 键 词非 接触 传感 器，温度 橙删；单 片机 中图分 类 号：T P 3 6 8 l 文献 标 识 码：A 目前 国 内的测 温手段 主要依靠 各种 规格 的热 电偶 和热 电阻，它 们均 属 接触 式测 温 但 在 实际温度检测 中，被检 测物体 有 时处于 运运状态，难 以实现接触 式测 温，如 钢 轨及 道 岔 尖
3、 轨淬 火过程温度 的检测，热 电偶 等测温 手段就无法 满足测 温要求 因此研 制 非 接触 温度 检测系 统，对工业 中运动 物体温度 控制具 有重要意义 1 硬 件设 计 1,1 温度传 感器的选择 在温 度控 制 系 统 中，温度 传 感 器 的性 能对 提 高 系 统 的稳定 性 和 检 测精 度 具 有 重要 影 响 为 了实现非 接触式 温度检测，选用 了 GxW 2系统 非 接 触 式光 纤 传 感器，该温 度 传感 器 测温 范 围为 4 0 0 l 2 0(1 (根据 测温需要，还可选 用其 他测 温范 围的传感 器)本传 感器有 测量精度 高、稳定 性好和 使用寿命 长等
4、特 点 传感 器用 光纤探 头与 电子处理 单元 分离的结构，探测热 源辐 射 的红 外 波 密度，经光 纤 传 导进入光 电转换 单元，经缓冲 放大，线 性化处理 后得到 与被测温 度 信号 呈线 性 关 系的 标 准 电压信号 或电流信 号 该信号接人 系统 中，可使 系 统得 到温度信 息 1 2硬件 电路 设计 原 理 图见 图 1 8 0 3 1单 片 机 为核 心l j，外 接 4 K 的 E P ROM2 7 3 2程 序 存 储 器 及 2 K 的 RAM6 1 1 6数据存 储器、地 址信号 经 7 4 L s 3 7 3芯片锁存L E D 数 码管采用 两 片 8 2 5
5、5芯 片驱 动 的静 态 显示，共接 了 4个数码 显示管、可以显示 四位 温 度 值模 数转换器 选用 A,D5 7 4 A 收 稿 日期2 0 0 1 0 3 2 1 作 者 简介 吕纯 洁(1 9 7 2 一)、女 助 理工 程 师 维普资讯 http:/ 大连镀 学院学报 第 2 2卷 芯 片 由于温度传感器输 出的是 42 0I l i a的电流信号，必 须经过转换接 V I 电路变为 2l 0V 的 电压信 号才能输 入 A D 转换器 转换 接 r 电路 见 2 接 锰 度 传 感 器 图 1 非接 触 温 度检 测 系统 硬 件 电路 图 度 号 图 2转 换 接 口 电路 2
6、 软件设 计 程序 的整体设 计思想是：定 时器 1 用 作控制程 序定 时执行，定时 时问设置 为一秒，每 隔 一 秒 执行 一 次 中断服 务程序，执 行 一 次 图见 图 3，中断程序 流程 图见 4 程序 流程 为：开 始，判 断停 止 按下 停 止运 行，结 束 否 则，执行 初始 化，启 动定 时器，等 待 中断中断 申请，执行 中断服 务 程 序 通 过运 算 得 到 温 度 值，分 离 出 温 度 值 的 个 十、百、千 位送数码 管显 示，最后 执行 喂狗 程 序，返 回 温度 值 由传 感 器输 出的 4 2(1 mA 的 电流 信号经过 2 5 0 n标 准 电 阻 转
7、换 为 1 5 V电 压信 号，经 放 大 后 变 为 2 1 0 V，由 图 3 主程序流程图 图4 中断服备子 程序流程 维普资讯 http:/ 第 4塞 与纯洁 等 非接 齄等 感 嚣 的盟 片叽 温 度控 删 系 A 5 7 4 A把 浚信 号淡入单片机 中通过 转换 公式 计算 得到 温度值转换公 式如下：T=0 1 9 0 H+0 3 E 7 DH 1D 0 3 4 6 H)(1 J 在程序 的执行 过程 中，设置程 序监 视器(WAT CHDOG 看 门狗)，可 比较有效地 解决干 扰 引起 的死循环 问题用 定 时器 0作 为看 门狗的定 时器使用 定 时 时间 稍 大于 程
8、序循 环 执 行 一 次 的 时 间 3 温度 检测校 核及 现场 调 试 为 了检 测控制 系统测 温的 准确 性 在实验室 中加 热热处 理 炉使 其 升 温到 8 0 0(热 处理炉 的最高温度)然后 关断 电源、打 开 炉 门使 其逐渐 降 温，并 用控 制 系 统 与标 准热 电偶 每 隔一 段 时间 同 时 对热 处理 炉 的温 度 进 行 测量，所测 温 度进行 比较，温度检 测结果 比较见 表 1 由于 温 度 值 与 传 感 器 信 号 之 间 呈 线 性 关 系，故 实 骑 中 仅在 4 0 0 8 0 0 之 间 进 行 校 核 由 实验结果可看 出，本 系统 的温度检测
9、 误差 为 土l 表 l 系 统 与标 准 热 电偶 测温 结 果 比较 系 统温 度热 电偶 温 寝 系 照温 度热 电偶韫 唛 本系统还 在生产 现场对道 岔尖轨 淬火过程 中的尖轨 加热温 度 进 行 千 怠测 道 岔尖 轨 淬 火 采用的是 l 0 0 0 H z中频 感应加 热，雾化水冷 却的淬火 工艺，所 测 温 环 境 恶劣，存 在 中频 磁场的强 干扰 源，而且 测温 过程 中，尖轨处 于运动 中，需要 实现非 接 触 测 温 现 场 调 试过 程 中，系统测 温准确，工作稳 定 能够抵抗 l 0 0 0 Hz中频干扰 说 明本 系统 工 作稳 定，抗 干扰能力 强，能够 满足
10、 非接触 测温要 求 4 结论(1)本 文设 计出 MC S一 5 1 单 片机控制非 接触温度 检测系 统，可 实现非接 触温度检测(2)本 系统检测 温度 误 差为 士l 测温 范围为 4 0 0 l 2 0 0 (3)本 系统 工作 稳定，抗 干扰 能力强，能够满足 生产 现 场非接触 测温要求 参 考 文献【I】沈德 金，陈 粤初MC S 一 5】系统 单 片 机 接 I】电路 与 应 用 程 序 实 例】北 京北 京 航 空 航 天 大 学 山版 社，1 9 9 0 翻马宝 甫，刘元 法，郝 振 刚等微 机应 用 系统 可 靠 性 设 计 理 沧与 实 践】北 京：电 子 工 业 山
11、 版 社 I 9 9 9 _ 3 _李华MC S 一 5 1 系列 单 H机 实 用接 口技 术 M】北 京：北 京 航空 航 天 大学 出版 社 1 9 9 3 (下转 第 9 0页 1 维普资讯 http:/ 第 2 2卷第 4期 2 0 0 年 1 2 月 大 J 0UR AL 连铁道 OF DALI AN 学 院 学 RA J LW A Y 报 l NSTI TUTE Vol 22 N o 4 Dec 2 0 01 文章 编 号1 0 6 0 1 6 7 0 2 0 0 1 1 0 4一 5 4 0 5 朱雪梅，张彦 生(大连铁 道 学院 村 料 斟学 与工程 系，辽宁大连1 n 6
12、0 2 8)摘要用 测量 阳极极 化 曲线 与相 应 电化 学参 数 方法 研 究 A l 与 cr 含量 对 F e 一 2 5 1 1 台 金在 1 mo l L Na q 溶 液 中 电化学 极 化行 为 的影 响 在 1 mo l,L NB z S O 溶 液 中 F e-2 5Mn台 金 不能 钝 化 在 F e 一 2 5 Mn台金 中加人 2 2 A l 导 致 呈 现 一 个 广 阔 的 活 化 一钝 化 转 变 区，并 在高 电位 处 显示 钝 化的 趋势 进一 步在 F e 2 5 Mn 一 22 A1 台 金中 加人 6,9 o Cr 则 引 致 钝 化 能 力 显著 增
13、 加，并 呈 现 窄的 活化 一 钝 化转 变 区及 一 个 颇稳 定 的钝 化 区 F e-2 5 Mn 一 22 A1-6 9 Cr 台 金 的维钝 电流 密度 L接 近 l C r l 3 币 锈 铜 的 值 还 对 加 人 Al 或 cr 和 Al 与 cr 的 优 化组 合 提 高 F e-Mn基台 金钝 化 性能 的原 因进 行 了简 单 的讨 论 关键 词：电化 学 极 化 曲线；钝 化：F e Mn基 台 金 中 图分 类 号：1 _GI l 3 2 3 文献 标识 码：A 6 0年代 初，张彦生等 人_】-3 1 曾报道 由 F e Mn A1 基合金 发 展低 温 钢、无磁
14、 钢 与热 强 钢 的现实可能性 和它们 的成分 范围、组 织结构 与性能等 但 认为 以 F Mn A1 基研制 出能 代 替 一 般 F e cr Ni 不 锈 钢 的抗 腐 蚀 合 金 是 难 以 真 正 实 现 的 8 O年 代 初 以 来，B a n e r j l ，Wa n g与 B a c k 】，以及 Ga r c i a 等 人试 图发展 F e Mn A1 基的“p o o r I 2 F 1 s s t a i n l e s s s e l s ，Wa n g与 B a c k还认 为 F e 一 3 0 Mn 一 1 0 A1 一 l S i 合 金 在 3 5 N
15、a C I 水 溶 液 中 的 阳极 极 化 和 浸 泡 实 验 结 果 所 表 征 的 抗 蚀 性 能 还 略 优 于 1 C r l 8 Ni 9 Ti 不 锈 钢 但 作 者 与 AI I s r e t e l l e r n 1 1)0 n g )，We n【1 3 及 S h i h t 等 人 的细致 研 究 结 果 均 未 能 证 实 上述 学 者 的研究 结 果 与 论 据 作 者曾研制 1 5 M n 2 6 A1 4，3 0 Mn 2 0 A1 3，3 0 Mn 2 3：M4 Cr 5等 低 温无 磁 钢 与 F e Mn A1 C r C o v a r 合金，并进行
16、批量 工业生产 与应用_ I 这 些 新合 金也 要 求 在工 作 条件 下 具 备 必 要 的 耐 腐蚀 性能 与 3 0 Mn 2 3 A1 4 Cr 5 l l 相 比，F e 一 2 4 Mn 2 5 A1 7 Cr 也是 一种综合性 能 优 良且 强度 较 高 的低 温 无 磁 钢 为 此，本 文 以 F e 2 4 Mn 2 5 A 1 7 Q 合 金 为 对 象，研 究 A1 与 C r对 F e-M二元合 金在 1 m l L Na r S O 溶液 中电化学 极化性 能影 响，以阐 明加 人 A 1 或 A1 与 Q 复合 对提 高 F e Mn合 金抗 电化学腐蚀性 能的有
17、 益作用 1实验方 法 配制 合金的 原材料 为工业钝铝、金 属 铬，经 重 熔 去 除 氢 气 的 电 解 锰 和 低 碳 精 钢 材 收 穑 日期：2 0 0 1 0 8 2 9 基 金项 目：国家 自然 科 学基 金项 l l(5 9 9 0 1 0 0 3，5 9 4 7 1 0 2 7)，辽宁省 教育 厅高 等学 校科 学 研究 项 fl(2 0 1 3 1 0 3 7)作 者 简 介：朱 雪梅(1 4 一)，女 副教 授 硕 士 维普资讯 http:/ 9 0 太连铁道学院学报 第 2 2卷 Th e Eff e c t o f De p r e s s o r O i l Fi
18、l a me n t o u s Ba c t a ZHA NG Y a o b i n wA N L i F E I Q I NG z h i (D e p t o f Em r o n me n t a l S c i e n c e E n g J n e e n n g I t J J a n Ra i l w a y I n s t i t u t e 1 1 6 0 2 8 C：i n a)Ah s l a mc t：Th e me t h o d wh i c h t h is p a p e r u s e d i s d d i n g d e p i n du d k q
19、g d)d r o g e n p e r o x i d e s，s o d i t mL h)c No r i t e，PAC a n d f e r r i c c bo ti d e t o t h e b u l k i n g s y s t e mS l u d ge v o l t ma e ind e x a n d r e mo v a l e f f i n c y f o r COB a I e e x a n m e d to de t e r mi n e t h e b e s t o r io e l a t r a t i o i 1 o f t h e f
20、o u r d e p r e s se s，an d t h e e ff e c t o f t h e f ou r de p r e s s o l s i s c o n t i n o ml y O b s 自 州f or 2 4 b o u t s Ke y wo r d s：s l u d g e b a l k i n g，z o o l o e a；d e p r e o r (上接 第 5 3页)S CM Te mp e r a t u r e Tt d n g Sy s t e n No n c o n t a c t S l s o r L U C h u n-j i
21、 e L I X i a o-g a n g XUE J i r e n。Z HU F e n g (1 I)e p t o f M a t e r i a l S c i e n ce E n e e d i n g Di a la R a i l a y I n s t i t u t e D i a n】1 6 0 2 8 Ch i n a 2 J i n a n 2 5 0 0 2 2，Ch i n a)Ah s l a mc t：Te mpe r a tur e t e s t i ng s yst e m w i n g I 1 OB O O B t a c t 嚣。is dev
22、e l o p e d Th e(3 D i e p a r t o f t h e s y s t e m i s 8 0 31 S CM Th e s y s t e m u s e s fi b e r t e mp e r a t u r e s e n s o r t O s a mp l e t e mi r a t u r e g n a 1 s M a i n c i r c u i t s o f t h e s yst e m i n cl u d ing C P U c i r c u i t,A o o n,mg c i mu i t,d a t a s a mp l
23、_嘴C i l 2 alt，inp u t t i n g a n d o u t p t Oi n g k l t e r f a c e c i r e t c a y e u s e d t o c o mp l e t e r lo n o o B tac tt e mp e r a t t t r e t i I 1 g m a n a c c u r a c y o f1 Ke y wo r d s：B O i l-C O n tac t S e l k,O l t e mp e r a t t t r e t e s t in g ml c l o pr 维普资讯 http:/