基于STM32的恒温水浴温度检测与控制系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2017年第6期北京时间：

作者：李天旭,陈广大,王腾腾,李建霆,刘友培

单位：北华大学电气信息工程学院

摘要：针对石油产品运动粘度检测中恒温水浴温度的测量与控制，提出了一种基于PT100测温和高精度控温的系统，搭建了系统的硬件电路和设计了系统软件，并进行了实验验证。本设计采用STM32F407作为主控处理器，PT100传感器测量温度，三线制调理电路消除测量误差，24位A/D芯片进行A/D转换，12864液晶进行实时显示，并具有语音功能。测温部分采用查表与分段数学建模相结合的方法，能够计算得出较精确的温度值，由于在化工领域的温度控制中，被控对象具有纯滞后的特点，系统中控温部分采用PID算法和Smith预估算法相结合进行控制。实验表明，该系统温度测量精度可在0℃~100℃范围内达到±0.1℃，控制精度绝对误差不超过0.1℃，能够达到设计要求。结合了Smith预估的PID算法动态响应迅速，超调量小，稳定性好，明显优于普通的PID算法。

关键词：恒温水浴;STM32F407;PT100; PID ; Smith预估算法

基金资助：吉林市科技计划项目（201434002）；吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目（吉教科合字[2015]第134号）