随着现代工业和科学技术的发展,智能测量仪表在工业生产和科学研究等领域的应 用都获得了巨大的发展。结合微处理器与微型计算机的高速、高精度信号检测系统是现 代检测技术发展方向之一。将这种检测技术用于高温量热计检测系统是一个很有应用价 值的研究课题。本文对高温量热计的信号检测系统的硬件与软件等关键技术做了比较全 面深入的研究,并成功提出了系统设计方案。通过对系统的硬件和软件设计与编制完成 了信号的实时采集和处理,实现了信号检测的目标。完成的主要工作有: (1)本文对高温量热计的工作原理及相关测量理论做了深入的研究,阐述了信号检 测系统设计中的几个关键问题,并对高温量热计的应用现状进行了总结。 (2)开发了以C8051F005微控制器为核心的检测系统硬件平台。实现了对于微弱输 入信号的调理和采集功能。 (3)深入研究了串口通信协议,根据本文的传输要求编写了串口通信应用程序。并 编写了上位机程序,实现了在计算机上进行数据处理、保存目的。 (4)使用Visual C++编写了检测系统计算机应用程序。该软件可以实现对串口通信 的控制,显示及保存差热电势、炉温信息。 在本次设计中,采用了一系列提高系统精度的检测方法。比如数字滤波技术、过采 样技术、电势一温度拟合函数方法等。并从电磁兼容角度出发采用了大量的抗干扰措施, 为系统的实际应用提供了保证。同时系统采用模块化设计结构,升级和维护比较方便。 实验测量了s型热电偶的热电势。在整个测量范围内平均偏差大约为O.3%左右。 实验中比较大的偏差出现在低温段。这种现象出现的原因主要在于实验用控温仪在低温 段对温度的控制不稳定,系统的输入信号变动过剧烈。实验结果表明,整个系统设计比 较好地实现了对温度以及差热分析信号的检测。测量方法快速、准确,数据的后续处理 方便。研究成果对今后的微弱电势信号检测系统的设计与开发具有一定的参考价值。