智能温度测量仪课程设计--Pt100温度传感器

《智能温度测量仪课程设计--Pt100温度传感器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能温度测量仪课程设计--Pt100温度传感器（8页珍藏版）》请在毕设资料网上搜索。

1、 Pt100Pt100 温度传感器温度传感器 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

2、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

3、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

4、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。 本设计的要求是采用 “PT100” 热电阻， 测温范围是-200+600， 精度 0.5%， 具体的型号选为 WZP 型铂电阻。 AT89C51AT89C51 单片机单片机 AT89C51 是一种带 4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROMFlash Program

5、mable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8 位 微处理器，俗称单片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存 储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出 管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，AT89C2051 是它的一种精简版本。AT89C51 单片 机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

6、LCDLCD 显示器显示器 液晶显示器是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。和 CRT 显示器相比，LCD 的优点是很明显的。由于通过控制是否透光来控制亮和暗，当 色彩不变时，液晶也保持不变，这样就无须考虑刷新率的问题。对于画面稳定、 无闪烁感的液晶显示器，刷新率不高但图像也很稳定。LCD 显示器还通过液晶控 制透光度的技术原理让底板整体发光，所以它做到了真正的完全平面。 系统总体设计介绍系统总体设计介绍 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 AT89C51，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 LCD 显示器进行显示。 本设计系统主要包括温度信号采集单元，单片机数据处理单元，温度显示单 元。 其中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 1-1 所示。 1-1 系统的总结构框图 本温度测量系统设计