恒温箱温度测控系统设计及其BP网络控制预测

苏力，雷瑛

(1.西安航空学院 电子工程学院，陕西 西安 710077; 2.西安交通工程学院 机械工程学院，陕西 西安 710300)

0 引 言

温度作为工业生产过程中最重要的参数之一，对绝大多数化学及物理反应有着决定性作用，直接影响反应的成败，从而决定了生产工艺的好坏以及产品质量的高低，甚至决定了生产过程的安全问题。因此如何对温度进行精确检测和控制也成为人类不断研究探索的领域[1-5]。

温度控制的核心问题便是温度控制环节控制算法的设计。在控制温度过程中，由于被控对象的本质属性及其所处外界环境等各种因素的影响，设计一个通用的温度控制系统是十分艰难的[6-7]。国内武汉新美亚科技开发公司推出的开放式面板数字温控器5 R 7-570，通过LED显示屏显示当前温度(4位数)并可远程设置目标温度和旋钮刻度盘，制冷制热模式可通过LED颜色加以区分，具有断路保护的功能，其温控范围为20～150 ℃，误差范围为±0.1 ℃[8]。成都业贤科技有限公司生产的TCM系列温控模块，延长了制冷片的寿命并提高了稳定性[9-12]。

1 温度测量与控制系统整体方案设计

在合理设计恒温箱的机械结构，减弱外界环境温度变化对箱内温度的影响的基础上，设计高精度温度测量与控制系统，其主要功能是根据上位机发送的指令精确控制恒温箱内的温度，使温度波动范围在目标温度±0.02 ℃内。系统总体设计结构如图1所示。

图1 系统总体设计框图

图1中温度测量环节主要包括两部分：①温度传感器，将温度值转化为电压信号，以便后续器件识别和转换；……