1、系统组成
本系统由电源单元、加热和恒温控制单元、锆池电动势及内阻采集单元、数据通信及数据处理单元组成，如图1所示。设计技术难点氧化锆探头恒温精确控制技术和锆池电动势微弱信号提取技术，恒温的稳定性直接决定测量的稳定性，同时标气的纯度和流速稳定性也影响测试结果，而实际工业现场工况的不一致性和传感器探头的生产工艺不一致性，也影响最终测量误差。主控采用意法半导体的STM32F103VET6单片机，控制和通信采用磁隔离数字信号，采集单元采用差分高阻抗运放输出和衰减配合适应宽范围动态测试；加温采用高速光耦隔离和高功率晶闸管驱动加热器，适应快速控制恒温要求。
氧化锆氧量分析仪
2、加温驱动及恒温控制
加热控制电路采用电磁和高速光耦组合隔离，结合功率型可控硅实现加热驱动，通过同步过零触发电路实现可控硅的加电控制，减小了类似移相触发带来的电 污染噪声。因为触发时刻距电压过零点愈近，导通瞬间电流愈小，所造成的干扰脉冲在电 电压波形中就越小，仅在90度导通角时产生的干扰脉冲最大。采用的隔离光耦采压摆率达到1500V/us，驱动可控硅后级电路需要考虑浪涌电压吸收和静态dv/dt指标提高。
恒温过程是一个动态平衡过程，不同控制算法、测控电路延时和测量精度影响控制精度和响应时间。为了实现精准控制，采用模糊-PID复合算法来提高控制的精度和跟踪性能；为了提供影响速度采用分段控制，合理裁剪PID中的积分单元，升温过程快速实现，接近目标温度精确控制。这种方法大大提高了恒温的动态性能和适应内部参数的鲁棒性，减小了稳态误差，提高温度控制精度。
3、数据采集及处理
声明：本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点，如有内容涉及侵权，请您立即联系本站处理，非常感谢！