本次设计主要设计一种新型的沥青软化点测试仪，它在多方面较以前的软化点测试仪都有改进之处。它的试验部分仍是以国家标准GB/T4507-84《石油沥青软化点测定法》为依据，采取了传统的环与球法，以水作为加热媒介，在设计的过程中，更加注重了设计的模块化。整个设计主要有一下几个大的模块：温度检测模块（包括铂电阻测温，信号调理和压频转换三部分），光电检测模块，人机接口模块（键盘和显示器部分），PID温度控制模块，电机控制模块。测温部分，采用多基准源实时自校正技术进行测温，通过对来自多基准源信息的智能化数据处理,将测量系统的整体精度提高问题转换为基准源的精度提高问题,解决了传统基于电桥测量原理铂电阻测温的局限性。PID温度控制部分，采用微分先行和积分分离的控制方式来实现对温度上升的控制，克服由于设定值的改变对系统产生的影响。

设计任务

当前的沥青软化点测量仪器普遍存在着不能控制恒定的升温速度和不能精确测量下沉规定距离等缺陷，给工程设计、施工和监理带来了很多的困难。本次设计的任务是设计一种新型的沥青软化点测试仪，它能够准确的测量温度，并通过液晶显示器显示，同时利用PID控制算法控制沥青加热温度的上升，是温度能以恒定的升温速度上升。

任务分析

本次设计旨在改进以前各种软化点测试仪在测温和控温等多方面的不足，采用多路通道信息检测技术，通过对多通道的信息处理，实现了测量系统的自校正，降低了对检测元件后续各个环节的稳定性要求，避免了为提高精度而对整个测量系统进行繁琐的恒温标定；该种方法从理论上消除了电桥测量所带来的非线性，因而拓宽了测量范围，改变基准电阻的大小，可进一步调整测量范围；该种方法放宽了对电子元器件使用要求，容易实现低成本产品化，使测量系统长期保持高精度而不漂移，无需定期检验，较彻底地解决了热电阻测温的引线电阻问题，从工程意义上讲，引线长度不再受限制，整个仪表的整体也得到了改观。

方案设计

根据上述的方案分析，对系统的结构做总体的规划，系统结构框图如图2.1所示，主要分为一下几个模块：测温模块（即图中的温度传感器，信号调理电路，压频转换电路），它的功能就是利用铂电阻来检测温度信号并将温度信号转换为电阻值信号，恒流源LM334输出1mA的恒定电流，经过电阻之后转化为电压值，经信号调理电路将电压值放大以满足压频转换元件LM331的输入电压要求，再由LM331将电压信号转换为频率信号；光电检测模块（即图中的软化点测试信号），它是用来检测沥青受热什么时候下降至25.4mm，以确定何时的温度为软化点温度，并将检测的信号送单片机处理；温度控制模块，人机接口模块，电机控制模块及打印机部分。