恒溫恒濕培養(yǎng)箱智能控制系統(tǒng)專題8、系統(tǒng)的硬件組成和基本工作原理
恒溫恒濕培養(yǎng)箱的外觀效果如圖3-1所示，1為箱體，2為鍵盤及顯示面板, 3為標(biāo)準(zhǔn)USB插口。
圖3-1恒溫恒濕培養(yǎng)箱外觀圖
Fig.3-1 The 叩pearance of constant temperature-humidity incubator
恒溫恒濕培養(yǎng)箱是能同時(shí)施加溫度、濕度應(yīng)力的試驗(yàn)箱，提供的體外培養(yǎng) 環(huán)境主要由溫度、濕度兩個(gè)指標(biāo)衡量刖，是一個(gè)多控制系統(tǒng)的集合體，但不是 簡單的疊加。從功能來說，培養(yǎng)箱的總體結(jié)構(gòu)劃分如圖3-2所示皿形
3】，主要包 括按鍵、顯示、聲光報(bào)警、.恒溫控制、恒濕控制和數(shù)據(jù)存儲下載。市電為主要 供電方式，電池為后備電源。其核心是溫濕度控制，是評價(jià)培養(yǎng)箱性能的首要 標(biāo)準(zhǔn)，其他為實(shí)用的輔助功能。恒溫恒濕培養(yǎng)箱由恒溫和恒濕兩大系統(tǒng)組成， 除控制對象不同，其他部分是相通的。
圖3-2培養(yǎng)箱的總體結(jié)構(gòu)劃分
Fig.3-2 The parts of incubator
恒溫系統(tǒng)是一典型閉環(huán)控制系統(tǒng)，硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3?3所示，主要由六大 部分組成：傳感器檢測部分、控制部分、被控對象、人機(jī)交互系統(tǒng)、單片機(jī)和 電源。實(shí)驗(yàn)物體固定在實(shí)驗(yàn)架上，通常是各種實(shí)驗(yàn)容器，包括燒瓶，燒杯等。 傳感器固定于實(shí)驗(yàn)架上方的箱壁上，感應(yīng)實(shí)驗(yàn)物體周圍的溫濕度量。執(zhí)行加熱 的控制對象是電熱管，執(zhí)行制冷的控制對象是蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器。電熱 管起加熱作用，蒸發(fā)器起制冷作用，二者均位于箱體的進(jìn)風(fēng)口處。當(dāng)箱體內(nèi)的 溫度需要改變時(shí)，熱風(fēng)與冷風(fēng)的混合風(fēng)通過風(fēng)扇的助推被吹入箱體內(nèi)，箱體內(nèi) 溫度從而得到改變。人機(jī)交互系統(tǒng)包括按鍵設(shè)置、液晶顯示和聲光報(bào)警。此系 統(tǒng)的工作原理可概括為：單片機(jī)按一定的控制算法對釆集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 將得到的控制量輸出到驅(qū)動(dòng)電路，從而控制電熱管的通斷、壓縮機(jī)和風(fēng)扇的啟 停，最終使溫度達(dá)到目標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)對箱體溫度的控制。
恒濕系統(tǒng)有與恒溫系統(tǒng)類似的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理，執(zhí)行加濕的控制對象 釆用超聲波霧化器。除濕是借助風(fēng)循環(huán)，使室內(nèi)干空氣與箱內(nèi)濕空氣交換的自 然除濕過程。單片機(jī)按一定的控制算法對釆集的濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到控制 量并輸出到驅(qū)動(dòng)電路，在空氣自然交換的基礎(chǔ)上控制霧化器的起停，最終使?jié)?nbsp;度達(dá)到目標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)對箱體濕度的控制。
圖3-3培養(yǎng)箱的硬件結(jié)構(gòu)
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