摘要：介绍一种基于DSP和MCU双处理器的内调制光纤比色测温仪的设计原理。测温仪以AT89C55和TMS320F206为核心，对内调制光电探测器进行线性补偿和温度补偿，并加入比辐射率的修正。本系统能够对环境和温度变化大、周围环境恶劣的高温物体进行高精度的温度测量。
温度测量直接关系到产品的质量，关系到生产成本。熔融状态下，钢、铁温度在1200℃以上，主要测量方法有接触式的金属热电偶温度计和非接触式的辐射温度计。
笔者对利用内调制探测器进行高温测量开展了多年的应用研究，并研制出了基于单片机的光纤比色温度仪;
基本上能完成温度测量的功能。从武钢连铸、济钢转炉等生产现场的使用情况看，仪器还可以进一步改进。由于单片机先天数据处理能力不足，当要建立较为完善的处理模型，例如进行线性补偿及温度补偿;
发射系数修正、甚至进行四比色测温时，面对大量的数据要进行复杂快速的处理，单片机已不可能实现实时测温。引入DSP对数据进行高效处理，强有力地提升了测温仪的功能。采用主从式双处理器结构能较好地解决这些问题，并且还具有进一步开发的潜力。
从经典物理学的观点看，任何黑体都会向外辐射能量，其辐射出度与温度及波长有关，具体有普郎克定律和维恩定律描述。而物体的比色温度简称色温是指如果黑体与实际物体在某一光谱区内的两个波长下的单色亮度之比相等，则黑体的温度为实际物体的颜色温度。
根据比色测温原理，假设两路不同波长辐射转换后的光电流分别为I1和I2，T为待求温度，则可以写出：
D1和D2分别为两路系统的系数，C1和C2分别为普朗克第一、第二辐射常数。当λ1和λ2两单色波长接近时，求出两路光强比值，即可以计算出被测物体的温度T。
测温仪系统主要由内调制光电探测器、前置模拟处理部分和以单片机、DSP为核心的双处理器控制及处理部分构成。
内调制光敏探测器输出的微弱电信号由前置模拟电路处理，得到与光强成正比的电压信号;两路光电信号由两个独立的16位高精度模数转换器MAX195同步采集，同时数字温度传感器DS18B20得到环境温度数据，单片机将这些数据传递给DSP;DSP再根据事先设定的修正模式及参数经过运算处理后，得到被测温度数据，反馈给单片机;由单片机根据用户的操作将温度数据输出到LED、微型打印机、上传给微机或者通过D/A转换以电流形式输出给监控仪表。
系统软件由两部分组成：作为主机的单片机MCU部分主要完成系统的外部接口、控制功能;作为从机的数字信号处理器则通过主机传送来的各种数据通过一系列修正模型计算出温度，然后将结果返回给主机。
这样将原本由单片机处理需要花费很长时间的数学模型计算交给DSP，让MCU和DSP各取所长，使得整个系统计算温度的速度大大提高，提高了测温仪的实时响应特性。
单片机主要负责信号的采集和人机接口。主要包括A/D采集和转换模块、与数字温度传感器DS18B20的接口模块、显示模块以及键盘输入处理模块。
由于光敏管具有非线性特性，此外还受环境温度的影响，因此，为提高测量精度，不仅要对其非线性进行校正，还要对其温度特性进行补偿，这就导致其数字信号修正表是二维的。大量实验结果表明，内调制光敏管的输出特性随气温变化的漂移相对其非线性较小，故先校正非线性特性，再对温度进行补偿。
设被测物体辐射出的光信号经过内调制光敏管转换后变成微弱电压信号，再由放大器放大，然后经A/D转换得到的结果为Vi，测得环境温度为Ti，假设T1≤Ti≤T2，对应于修正表中的位置查表可以得到：在T1环境温度时处于V1、V2之间，在T2温度时处于V1′、V2′之间，分别查表得到光强值P1、P2和P1′、P2′，于是插值得到Pi、Pi′。
P为插值校正后的值，内调制光电探测器输出电流I与光强值P成正比，代入公式(5)便可以得到物体的色温。
虽然选取两个接近的波长作为测温仪的工作波段，希望两个波长处的单色辐射率近似相等，使得非黑体的色温与它的实际温度相等。但作为高精度的测量，仍不能忽视在冶金行业等工业生产过程中，有某些金属材料的辐射率随波长的增加而减少，即所测的色温高于物体的真实温度。为了得到更精确的测量结果，必须考虑比辐射率的修正。考虑到实际被测物体为非黑体，可以得到：
其中，T为非黑体的色温，T′为非黑体的实际温度。通过(9)式的修正，可以得到更为精确的结果。
可以说，经过线性补偿、环温补偿以及各种修正的加入后，仪器已经能应付绝大部分高温测量的需要。但在某些特定的应用中，仍需根据现场的特殊环境和要求使测温仪能够更好地适应不同的环境。
(1)连铸现场钢板测量模式：高温的钢板上会有块状的氧化层附着，氧化层的温度相比钢板的表面温度要低得多。在生产中需要测量钢板表面的温度，而不是附着在其上的块状氧化层的温度。因此如果不做任何处理，那么测温仪的示值与钢板表面的温度肯定是不相符的。这种情况下，在DSP的数字滤波处理程序上必须能够除掉氧化层的影响。
(2)转炉钢水温度测量模式：程序通过信号的检测，判断出转炉的生产工作状态。当转炉转动到一定角度时系统开始测量，在转炉回转之前可以通过分析信号准确得出钢水的温度，而不是炉内钢渣等其他干扰物质的温度。将此温度值保持到下次转动炉体出钢，以便工人记录操作。由于现场干扰信号较大，要求软件能剔除大量干扰信号。出钢时炉口有大量的烟尘、炽热的火焰，为得到钢水的温度，程序把连续测量的温度值存储下来后，利用统计误差修正的方法对大量数据进行处理，得到接近真实情况的温度值。
测温仪由武钢温度计量实验室的高温黑体辐射炉进行标定，标定后对黑体炉的温度进行测量。在900°C～1700°C的测量范围内，与黑体炉的比照结果，测温仪的测量精度在±1°C。
通过实验室测试和现场使用情况看，本双处理器系统响应速度快(响应时间小于15ms)、使用寿命长、抗电磁干扰、灵敏度高，使用范围一般为900°C～1700°C，在一定程度上能克服少量的烟雾、水汽和粉尘的影响。
1 引 言 数字信号处理DSP芯片是一种能够实时快速地实现各种数字信号处理算法控制的微处理器，已经在通信与信息系统、信号与处理、自动控制、雷达、航空航天、医疗等许多领域得到了广泛的应用。 目前生产DSF 芯片的厂家主要有TI公司、AD公司、Motorola公司等。其中TI公司推出的 TMS320C2xx系列是继TMS320C2x和TMA320C5x之后的一种低价格、高性能16位定点运算DSP。TMS320F206(以下简称F206)是2xx系列的代表之一，性价比高，应用广泛，目前已成为高档单片机的理想替代。F206的性能特点如下： (1)指令周期可达25 ns； (2)可寻址64 kB程
数字信号处理器DSP是数字信号处理理论与超大规模集成电路VLSI技术融合的结晶。目前DSP技术正广泛地应用于通信、语音、图像、航天航空、仪器仪表等领域，在推动当代信息处理数字化方面正发挥着越来越大的作用。 在利用电话线传输视频图像这一低比特率多媒体通信领域中，如果选用图像处理的专用芯片，如SAA7110、8×8 3104VCP以及LSI公司的专用芯片等，或者选用具有高速运算性能的高档DSP进行图像处理，都会使产品价格大幅度标升。本文介绍的采用TI公司的低档DSP芯片TMS320F206和视频A/D芯片TLC5510的图像采集卡，则为低比特率多媒体通信提供了一个廉价的解决方案。 1 TLC5510芯片和TM
的仿线XX系列DSP中的一个产品，其独有的片内32KB的闪速存储器FLASH使其仿线带有程序、数据和I/O三个相互独立的存储空间，每个存储空间均为64K×16位，其中片内双访问RAM为544字(288字用于数据，另256字可用于程序/数据)，片内FLASH为32K字，片内单访问RAM为4.5K字，其具体分布如表1所示。 F206的仿线仿线的仿真调试器没有采用传统的插入仿真的方法，而是通过仿真器与DSP芯片上的几个仿线标准的JTAG逻辑扫描电路，扫描仿
在进行常规电量测量装置的校验中，作为校验装置，一定要对电压、电流的幅值、频率、相位等进行高精度测量，在校验装置中采用TI公司DSP器件TMS320F206控制A/D转换、数据采集和数字滤波处理，并把滤波处理后的数据传送给微机进行数据的进一步处理，实现了高精度电表校验的要求。 测量单元的组成及其功能 测量单元是作为系统的高精度标准表，要完成对交/直流电压、电流的多个电量测量，测量的精度小于0.05级，测量单元采取插卡式设计，直接插入IPC（工业控制微机）的ISA总线中使用。本单元结构框图如图1所示。 其中：A/D转换器采用BB公司的ADS7805，这是16-Bit，转换频率可达100KHz，
引言 长期以来我国医疗系统在病人吸氧时，采用浮球式氧气流量计监测病人吸氧的流量大小。该流量只是医疗的依据，而不能作为计费的依据，对病人则按吸氧时间计费。这种计费方式客观上存在着很大的不合理性，在医院和病人之间造成了一定的矛盾，随着医疗改革的推进，这种矛盾日益突出，急需一种方便可靠、成本较低能够自动记录病人吸氧量的医用氧气流量计，以解决按病人吸氧量计费的问题。 利用现代传感器技术似乎不难做到吸氧量的自动计量和记录，但是，传感器元件和封装材料对病人健康的影响则是一个很大的问题，需要经过大量的论证和实验，并且需要专门的机构*估和认证，这就使得设备的成本增加，给普及推广工作带来一定的困难。 通过对医院现有
摘要：在数字信号处理器的应用系统设计中，复位处理是一个最基本又极为关键的问题。较全面地阐述了TMS320F206DSP的复位和抗干扰问题，并就如何保证DSP系统运行的实时性进行了重点讨论，详细介绍了几种相关的复位方法。 关键词：TMS320F206 复位 看门狗 实时性 TMS3206（以下简称F206）是TI公司生产的定点DSP芯片TMS320C2XX系列中的一个成员，F206提供了一个4.5K字的片内存储器，片内存储器操作比外部存储器具有更高的抗干扰能力、更低的价格和更低的功耗。此外，F206片内还集成了32K字的闪速存储器，当系统断电后，闪速存储器内容仍保持不变，加电后又可使用。F206的这些特点使得到了广泛的应用。
1引言 化成充放电是蓄电池生产工艺中的关键过程之一，其控制水平必然的联系到产品的质量。该工艺要求化成充电机能够按时间、电压或安时数等条件对蓄电池进行多次的充放电，具有静电、恒流充电、恒压（限流）充电、恒流放电等多种充放电模式，并要求达到控制精度≤1%，检测精度≤0.5%，限流限压保护精度≤2%。常规生产方式下主要采用人工手动操作，控制精度低、劳动强度大、人为因素对产品的质量影响很大，因此引入微机程控装置对于改善操作过程、提高产品质量意义重大。 随着新型单片机内置大容量的FlashROM、各种串行ADC、DAC以及高密度串行E2PROM等技术的发展，开发高性能、低成本、紧凑型蓄电池充放电控制器成为可能。根据小容量多回路充电
目前线束生产中多导线插件制作、检测很难，为此笔者制作了一种基于AT89C55的全自动线束检测装置，该装置能自动检验测试多导线之间的错连、短路和断路，能自动报警，并在中文液晶屏幕上指出错误的线号，并指明正确的连接方式，为线束现场检测提供了一个结构相对比较简单、性能可靠、成本低廉的解决方案，其外形如下图所示，供读者参考。 线束检测 线束连结制检测是线束生产中的一个较为重要的环节，一般都会采用两种做法，一是采用直观的发光二极管点亮和熄灭状态来判断导线插接的连接性能，如RJ45头的检测；还有一种是采取了专用的ICT检测装置来测试。前者适用的范围小，当导线根以上，检测起来就挺麻烦，而后者由于设备投资所需成本一般在几万元左右，
的全自动便携式线束检测装置设计 /
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