王安敏 蒙乐臻

（青岛科技大学机电工程学院 青岛 266061）

1 引言

随着医疗技术的不断发展，部分药品在生产，运输，储存和使用的过程中，需要满足全程低温状态，以防止产生质变的现象，血液也需要低温储藏来维持其活性。医用低温冰箱的产生为药品、血液和器官等的储存提供了技术支持［1］，本设计所采用的控制芯片是STM32F103微处理器，该款微处理器是一款相对于51单片机更具有性价比的中低端32位ARM单片机，处理速度快，芯片集成大量外设，包括串口外设SPI、控制器局域网络CAN、I2C传输协议、UART通讯接口等，温度数据采集采用的铂电阻PT100温度传感器，测量温度的范围广，确保温控控制的精确性［2～3］。

2 工作原理设计

该装置由储藏箱1、PT100铂电阻2、控制单元3、冷凝管4和压缩机5组成。药品放入储藏箱后，测温PT100温度传感器每隔5s测出储藏箱内部的实际温度，经过ADS1230模数转换芯片，将转换的数字信号通过串口外设SPI发送到STM32F103微控制器［4］。在温度控制的过程中，PT100温度传感器的检测数值作为增量式PID算法的输入值，控制单元通过插值算法计算出需制冷的时间，从而控制压缩机进行制冷，冷凝管工作，使箱内箱内温度下降，系统运行示意图见图1。

图1 系统运行示意图

3 温度检测

医用低温冰箱箱内温度值通过铂电阻PT100温度传感器测量得出，铂电阻温度传感器的工作原理是利用金属铂的电阻值与温度变化的对应关系而制成的铂电阻传感器。铂电阻传感器相比普通的热敏电阻，温度测量温度范围大，测温的精度值高，温度可测的范围为-200℃～650℃。……