一種無(wú)人飛行器溫度巡檢裝置設(shè)計(jì)

4.軟件設(shè)計(jì)

溫度巡檢裝置的軟件以VHDL語(yǔ)言為基礎(chǔ)，采樣模塊化的設(shè)計(jì)思路編程，分為液晶顯示模塊、AD采樣模塊、鍵盤輸入模塊、報(bào)警模塊和PWM控制模塊模塊。圖4給出了各模塊之間的關(guān)系圖。

系統(tǒng)首先通過(guò)AD采樣模塊對(duì)溫度進(jìn)行采樣，將采樣的數(shù)據(jù)送入溫度檢測(cè)模塊進(jìn)行處理。溫度檢測(cè)模塊的任務(wù)是計(jì)算將采樣來(lái)的溫度值與系統(tǒng)的預(yù)設(shè)值之間的差值，利用差值的大小來(lái)控制PWM模塊輸出脈沖寬度不同的脈沖波，通過(guò)脈沖波開(kāi)控制繼電器的通斷，從而達(dá)到溫度的恒定控制。

5.實(shí)測(cè)結(jié)果

5.1 系統(tǒng)的定標(biāo)

首先用高精度電阻箱代替鉑電阻傳感器Pt100對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)。根據(jù)式1所示的鉑電阻傳感器Pt100電阻和輸出電壓之間的關(guān)系，通過(guò)改變電阻箱的取值來(lái)設(shè)定相對(duì)應(yīng)的測(cè)試溫度點(diǎn)標(biāo)稱值，經(jīng)過(guò)測(cè)量系統(tǒng)、A/D采樣的計(jì)算，得到測(cè)量溫度顯示值。根據(jù)初測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量電路、補(bǔ)償電壓進(jìn)行校準(zhǔn)后，完成對(duì)系統(tǒng)的定標(biāo)工作。

5.2 系統(tǒng)實(shí)測(cè)

將鉑電阻傳感器Pt100接入測(cè)量系統(tǒng)，并置入高精度恒溫箱中(溫控精度0.01℃)進(jìn)行整個(gè)溫度測(cè)量系統(tǒng)定標(biāo)測(cè)量。測(cè)量時(shí)要注意恒溫箱的密封，以提高環(huán)境溫度穩(wěn)定性;恒溫箱溫度穩(wěn)定后，每隔1min對(duì)同一溫度點(diǎn)進(jìn)行20次測(cè)量。由表1中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，測(cè)量系統(tǒng)的最大誤差為0.009℃，說(shuō)明Pt100鉑電阻傳感器的定標(biāo)誤差較小，精度也較高，能滿足高精度溫度測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量要求，但溫度高端誤差較大，可能與恒溫箱溫度控制精度有關(guān)，有待于進(jìn)一步定標(biāo)。

6.結(jié)論

本文提出了基于FPGA的無(wú)人飛行器溫度巡檢裝置的設(shè)計(jì)方案，該方案中所設(shè)計(jì)的無(wú)人飛行器溫度巡檢裝置利用FPGA快速性、可并行性、延時(shí)固定性等特點(diǎn)，能夠快速，準(zhǔn)確的檢測(cè)無(wú)人機(jī)的各部件溫度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，系統(tǒng)的最大誤差不超過(guò)0.01度，完全滿足無(wú)人飛行器對(duì)溫度采集的要求。