高压极化装置的结构解析
文章来源:BALAB | 作者:编辑部 | 发布时间:2017-03-29 | 689 次浏览 | 分享到:

高压极化装置主要由两部分组成:

(1)加热电路。主要是基于单片机的温度控制器,极化油槽构成。

(2)高压发生电路。主要由定时继电器、调压变压器和极化高压发生电路组成。

图1 高压极化装置结构图

图2 温度控制器硬件电路图

本装置中的极化槽温度控制器是以89S52单片机为核心进行整个控制器的管理、协调。它采用LM35电路作为测温元件,V/F电路作为A/D转换,抗干扰能力强。采用PID控制和PWM脉宽调制技术相结合,提高了测量精度。在该温度控制器中,温度和时间的设置、控制参数的设置、运行等功能由键盘及显示电路完成。

测温电路由温度传感器LM35和运算放大器LM358组成。LM35为电压输出型温度传感器,输出电压等于10mv/℃,温度测量范围为-55℃-150℃,精度可达0.5℃,线性好。

由于V/F变换与单片机的接口方便(只有一根线)、抗干扰性好,易采用光电隔离,本控制器采用V/F转换作为A/D转换。通过V/F转换将电压信号转换成一定频率的脉冲信号,送入单片机的T0口,T0为计数器,T1为定时器,在定时时间内接受脉冲信号,实现了高精度的A/D转换,最后将数据送入单片机进行分析处理。

对强电的控制采用的是带过零触发的双向可控硅触发电路,通过单片机输出的高低电平控制光耦MOC3061(含有过零检测电路)的关断和导通,从而控制双向可控硅的关断和导通。

输出控制采用PWM方式实现,通过PID控制规则调节输出信号在一定周期内的占空比,从而调节了在一定时间循环周期内的供电时间比例,达到控制温度的目的。

控制程序设计

图3 温度控制主程序流程图

在本温度控制器中,采用PID控制算法。PID控制的原理是先求出所测的极化槽温度与所需温度的偏差值,然后对偏差值进行处理而获得控制信号去调节输出信号的占空比,从而调节在一定周期内的加热时间比例,实现对极化槽温度的控制。