温度测控系统中为什么加入过零检测

  我的论文是基于单片机温度测控系统在温室中的设计,其中要加入过零检测,由于本人学的不好,不知道怎么加,也不知道为什么要加入,希望高手们给点指教,万分感谢。...

  我的论文是基于单片机温度测控系统在温室中的设计,其中要加入过零检测,由于本人学的不好,不知道怎么加,也不知道为什么要加入,希望高手们给点指教,万分感谢。

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  通过控制过零触发型固态继电器的通断比,来控制输入到电阻炉的功率,从 而达到控制温度的目的。

  过零检测指的是在交流系统中,当波形从正半周向负半周转换时,经过零位时,系统作出的检测。可作开关电路或者频率检测。漏电开关的漏电检测是检测零序电流。大致有两种方案,一是变压器隔离,二是光耦隔离的。

  通过控制过零触发型固态继电器的通断比,来控制输入到电阻炉的功率,从而达到控制温度的目的。固态继电器有两个输入控制端,另外两端为输出控制端,中间利用光电耦合器实现电气隔离。输入端只要很小的输人电流便能控制它的导通,没有输人电流则截止。与有触点的继电器相比,固态继电器控制电路简单、开关速度快、使用寿命长、没有噪音等一系列优点。与电源过零检测电路配合,可以精确控制过零触发型固态继电器在一个控制周期内的导通时间。过零检测电路在电源过零时刻的输出负脉冲去触发80C51的外部中断,在中断服务程序中,决定80C51控制固态继电器的I/O的输出,如果为低电平,固态继电器导通,接通了电阻丝,根据PID控制算法计算出的控制量,接通整数倍的工频周期后,80C51的I/O输出高电平,固态继电器截止。流过电阻丝的电流正好是整数个工频周波,提高了设备的功率因数,减轻了对电网的干扰。过零触发电路如图3.5所示:

  图中电压比较器LM311将50Hz正弦交流电压变成方波。方波的正跳沿和负跳沿分别作为两个单稳触发器的触发信号,单稳触发器输出的窄脉冲经二极管与非门混合,就得到对应于220V市电过零时刻的同步脉冲。此脉冲作为触发同步脉冲加到温控电路〔12〕。过零同步脉冲是一种50Hz交流电压过零时刻的脉冲,可使可控硅在交流电压正弦波过零时触发导通,另一方面次脉冲还作为计数脉冲加到80C51的T0个和T1端。单片机用软件在P1.3引脚上产生控制信号与过零同步脉冲相与来控制可控硅的通断。