基于單片機的焊接溫度測量?jì)x的設計

　　傳統的焊接過(guò)程中，焊接溫度的控制是憑操作者人工觀(guān)察和人工調節高頻電源輸出功率或焊接速度實(shí)現的，如果輸入的焊接熱量不足，就會(huì )出現低溫焊接，2個(gè)待焊邊緣只能達到局部熔化，氧化物難以排出焊縫，產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。如果焊接輸入熱量過(guò)大，會(huì )使焊縫邊緣出現過(guò)多的熔化金屬，在壓力正常的情況下，由于熔化區過(guò)寬，也很難將氧化物排出焊縫。因此，焊接質(zhì)量受到諸多人為因素影響，其穩定性難以保證。非接觸式紅外測溫儀為焊接在線(xiàn)溫度監控提供了一種有效的技術(shù)手段。采用紅外測溫儀可以實(shí)現在線(xiàn)焊接溫度測量，并且可以進(jìn)一步構成焊接溫度自動(dòng)控制系統。

　　1 紅外測溫原理

　　紅外測溫是利用物體的熱輻射特性與溫度之間的關(guān)系來(lái)實(shí)現非接觸測溫的一種方法。任何物體受熱后都將一部分熱能轉換為輻射能，理論和試驗都證明輻射能量與溫度成正比。

　　紅外測溫儀內設光學(xué)裝置，可以收集來(lái)自物體的輻射紅外線(xiàn)能量，并把該能量聚焦在探測器上。輻射能量是以波動(dòng)的方式傳播的，并可以通過(guò)光電轉換器件和其它相關(guān)的輔助電路、光路構成的傳感器，將輻射能量轉換為電信號，并被放大、顯示出來(lái)。對于從室溫到上千攝氏度這樣的工業(yè)中常用的測溫范圍，輻射能量較高的光譜在近紅外到紅外波段范圍內，所以稱(chēng)作紅外測溫。

　　2 紅外測溫儀的硬件設計方案

　　紅外測溫儀采用凌陽(yáng)科技公司的SPCE061A單片機及LED鍵盤(pán)控制電路和紅外測溫傳感器電路實(shí)現，系統結構框圖如圖1所示。

　　該測溫儀包括按鍵、音頻輸出和紅外測溫部分。

　　其中，按鍵部分：按鍵開(kāi)始測溫，一直按下，聽(tīng)到聲音表示測溫完畢。音頻輸出部分：主要是將SPCE061A兩路音頻輸出端通過(guò)LM386放大，經(jīng)揚聲器播放。

　　紅外測溫部分：主要是通過(guò)SPCE061A I/O口的控制，將所測得的溫度接收到單片機中，實(shí)現在線(xiàn)溫度測量。然后，單片機經(jīng)過(guò)處理控制輸出，來(lái)調整焊接功率的輸出。

　　凌陽(yáng)單片機SPCE061A作為該測溫系統的控制中心，負責控制啟動(dòng)溫度測量、接收測量數據、計算溫度值，并根據取得的鍵值控制播放顯示過(guò)程，同時(shí)通過(guò)音頻輸出通道播報溫度值；紅外測溫傳感器電路負責溫度的測量、采集，并將采集數據通過(guò)數據端口傳送到SPCE061A單片機；LED鍵盤(pán)控制電路中的鍵盤(pán)，控制溫度顯示和播放，數碼管顯示溫度值。該系統的電路連接方式如圖2所示。

　　圖2中，IOA0- IOA7控制數碼管的段選，IOB0-IOB7控制數碼管的位選，IOB8- IOB15實(shí)現1*8鍵盤(pán)，IOA13- IOA15控制紅外測溫傳感器電路的啟動(dòng)、時(shí)鐘及數據接收。LED鍵盤(pán)控制電路和紅外測溫傳感器電路的VCC和GND均與SPCE061A共用。