1、 1 第1章 绪论 1.1 课题研究背景和意义 温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧 烈程度。在整个宇宙当中，温度无处不存在。无论在地球上还是在月球 上，也无论是在炽热的太阳上还是在阴冷的冥王星上，这一切无不由于 空间位置的不同而存在着温度的差别。 湿度，表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气 里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。空气的干湿 程度叫做“湿度” 。在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合 比、饱和差以及露点等物理量来表示。湿度表示气体中的水蒸汽含量,有绝 对湿度和相对湿度两种表示方法。绝对湿度是一定体积的空
2、气中含有的 水蒸气的质量，一般其单位是克/立方米，绝对湿度的最大限度是饱和状 态下的最高湿度；相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显 示水蒸气的饱和度有多高1。 温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中 最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛 需要对温度、湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自 己的生存环境越来越关注，而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都 有直接的影响，所以对温度、湿度的检测及控制就非常有必要了。 温度、湿度是工业农业生产不可缺少的因素，但传统的方法是用温度表、 毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸
3、等测试器材，通过人工进行检测， 对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测 试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。含有微 型计算机或微处理器的测量仪器，由于它拥有对数据存储，运算逻辑判断及 自动化的功能，有着智能作用。随着生产的发展，一个低成本和具有较高精 2 度的温度湿度测量仪在许多领域会代替人工操作，自动控制各种仪器调整环 境温度湿度。目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量，而且 温湿度信息传递不及时，精度达不到要求，不利于控制者根据温度、湿度变 化及时做出决定，为此，本设计开发了一种能够同时测量多点，并实时性高、 精度高，能够综合处
4、理多点温湿度信息，并能进行温湿度控制的测控产品。 总之，环境温湿度的检测与调节仪器的设计和开发具有非常大的市场前景和 实用价值。 1.2 国内外的研究现状 1.2.1 温度传感器 集成温度传感器是目前应用范围最广、使用最普及的一种全集成化传感 器。其种类很多，大致可分为以下 5 类：1、模拟集成温度传感器；2、模拟 集成温度控制器；3、智能温度传感器；4、通用智能温度控制器；5、微机散 热保护专用的智能温度控制器。 集成温度传感器的主要应用领域有以下 3 个方面： 1.温度测量：可以构成数字温度计、温度变送器、温度巡回检测仪、智 能化温度检测系统及网络化测温系统。 2.温度控制：适用于智能化温度测控系统、工业过程控制、现场可编程 温度控制系统、环境温度监测及报警系统、中央空调、风扇温控电路、微处 理器及微机系统的过热保护装置、现代办公设备、电信设备、服务器中的温 度测控系统、电池充电器的过热保护电路、音频功率放大器的过热保护电路 及家用电器。 3.特殊应用：例如，热电偶冷端温度补偿、测量温差、测量平均温度、 测量温度场、电子密码锁（仅对内含 64 位 ROM 的单线总线智能温度传感
