利用AVR微处理器提升气候室控制系统的精度与经济性

气候室法模拟实际居住环境的温、湿度和空气交换率条件，检测整体家具甲醛释放量，结果准确度较高，在欧美等发达国家和地区广泛运用，是唯一仲裁方法，相关标准早已出台。目前，国外气候室普遍用可编程逻辑控制器作控制系统，采用传统比例 - 积分 - 微分控制，设备制造成本高、适应性差，对非线性系统控制效果不佳；国内相关研究与应用少，仅国家级或省级木制品质检测中心少量采用进口设备，价格昂贵。AVR 系列 ATmega2560 微处理器替代 PLC 作为气候室控制系统，采用模糊 PID 控制算法，以降低成本、提高控制精度，为气候室应用推广、制定甲醛释放量国家或行业标准、减少木制品对外贸易纠纷提供技术支持。

试验设备：环仪仪器 甲醛环境舱

试验标准：欧洲标准 EN 717一 l：2004《人造板甲醛释放量测定 第1部分：气候箱法》和美国材料与测协会标准ASTME 1333—96(2002)《用大容积气候箱测定木制品甲醛释放量的标准方法》

试验条件：

1）温度可调范围 23~28 ℃,精度士0.5℃；

2)相对湿度可调范围45%~50%，精度士3%；

3)空气流速 0. 3~0.8 m/s,精度士0.05 m/s;

4)空气交换率(0. 5士0.05)次/h;

5）在试验过程中，检测室内不能出现水雾和结露现像，否则因其会吸收甲醛，从而影响检测结果的

准确度。

结论:

1〉检测结果显示，自主研发的30㎡气候室内壁无结露现象；控温系统工作温度在 -20~55℃，能满足不同季节使用需求；湿度发生器可根据室内温湿度变化产生不同温度的饱和湿空气，使检测室相对湿度达要求。冬季室外温度10℃时，开启约7h后，气候室温湿度、空气交换率、风速等达稳定状态。

2〉采用微处理器控制系统及模糊PID控制算法，气候室温度和相对湿度控制精度分别为±0.3℃和±1%，达国外标准，且相比用PLC作控制系统的气候室，成本降低约1/3。

3）气候室夏季运行达稳定所需时间待进一步测试确定，今后还将开展检测人造板、家具等木制品其他挥发性有机物释放的研究。

如有试验疑问，可以咨询“环仪仪器”技术人员。