智能温度测量仪课程设计.doc

智 能 温 度 测 量 仪 课 程 设 计 报 告 专 业：电气工程及其自动化 班 级：10级电气1班 姓 名：柴冬 学 号 Pt100温度传感器 温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器，将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。 热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如Pt100、Pt1000等。近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出，一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄，一般只有-55～+125，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5,一般有±2左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要。 热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑-铂、铱铑-铱、镍铁-镍铜、铜-康铜等，各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。 非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低，这种测温方法可避免与高温被测体接触，测温不破坏温度场，测温范围宽，精度高，反应速度快，既可测近距离小目标的温度，又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因一是价格相对较贵，二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题，而且其输出受与被测量物体的距离、环境温度等多种其它因素的影响。 ℃，精度0.5%，具体的型号为WZP型铂电阻测温的模拟电路是把当前PT100热电阻传感器的电阻值，转换为容易测量的电压值，经过放大器放大信号后送给A/D转换器把模拟电压转为数字信号后传给单片机AT8951，单片机再根据公式换算把测量得的温度传感器的电阻值转换为温度值，并将数据送出到进行显示。 温度信号的数据采集单元部分包括温度传感器、温度信号的获取电路（采样）、放大电路、A/D转换电路。 系统的总结构框图如图所示 1-1 系统的总结构框图 图1恒流源式测温电路 由于封装问题，实际原理图如下： 通过了这个课程设计，我深深的体会到了。理论知识不单单能在考试中使用，而且还可以在生活实际中体现它的价值。在这个过程中我没有单纯用一颗的知识。总结了我所学过的很多课。终于体会到了，实习对于知识总体把握的能力。 虽然系统的基本功能都已实现，但还是存在系统不稳定等多个问题尚待解决。这个系统主要是我自己开发的，但也得到了老师和同学的很大帮助。我正在做系统的过程中遇到了很多问题，有的是知识存储不足，有的是考虑不够周全，之所以能够顺利实现基本功功能，离不开老师和同学的大力相助。事实证明，只靠自己是不能顺利完成一套功能完整的系统的，必须充分利用团队的力量。 开发一套系统，最重要的是细心，并不是一定要做到面面俱到，但也要充分考虑到客户的需求和现实意义，不管什么系统，只用运用到实际应用中，才具有先现实意义。所以在准备工作中要正确分析社会需求了解现实应用，画出流程图，把大体框架做好，然后再逐一细化。我们不可能做到面面俱到，但一定要做到步步扎实，作为一个程序编程人员，要保持清醒的头脑，以现实为依据，让自己的每一行代码都能实现自己的意义。 通过这次课程设计，我收获的不仅仅是课程上的知识得到实际应用，还有编程的基本习惯和开发系统时应注意的流程。 附录1 总电路图