一種無(wú)人飛行器溫度巡檢裝置設計

4.軟件設計

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

系統首先通過(guò)AD采樣模塊對溫度進(jìn)行采樣，將采樣的數據送入溫度檢測模塊進(jìn)行處理。溫度檢測模塊的任務(wù)是計算將采樣來(lái)的溫度值與系統的預設值之間的差值，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，從而達到溫度的恒定控制。

5.實(shí)測結果

5.1 系統的定標

首先用高精度電阻箱代替鉑電阻傳感器Pt100對測量系統進(jìn)行定標。根據式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)設定相對應的測試溫度點(diǎn)標稱(chēng)值，經(jīng)過(guò)測量系統、A/D采樣的計算，得到測量溫度顯示值。根據初測數據對測量電路、補償電壓進(jìn)行校準后，完成對系統的定標工作。

5.2 系統實(shí)測

將鉑電阻傳感器Pt100接入測量系統，并置入高精度恒溫箱中(溫控精度0.01℃)進(jìn)行整個(gè)溫度測量系統定標測量。測量時(shí)要注意恒溫箱的密封，以提高環(huán)境溫度穩定性;恒溫箱溫度穩定后，每隔1min對同一溫度點(diǎn)進(jìn)行20次測量。由表1中數據可見(jiàn)，測量系統的最大誤差為0.009℃，說(shuō)明Pt100鉑電阻傳感器的定標誤差較小，精度也較高，能滿(mǎn)足高精度溫度測量系統的測量要求，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。

6.結論

本文提出了基于FPGA的無(wú)人飛行器溫度巡檢裝置的設計方案，該方案中所設計的無(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，準確的檢測無(wú)人機的各部件溫度。通過(guò)實(shí)驗驗證，系統的最大誤差不超過(guò)0.01度，完全滿(mǎn)足無(wú)人飛行器對溫度采集的要求。