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K型热电偶温度表

热电偶温度传感器设计报告

传感器课程设计设计题目：热电偶温度传感器 2010年12月30日目录 1、序言 (3) 2、方案设计及论证 (4)

3、设计图纸 (9) 4、设计心得和体会 (10) 5、主要参考文献 (11) 一、序言随着信息时代的到来，传感器技术已经成为国内外优先发展的科技领域之一。测控系统的设计通常是从对象信息的有效获取开始的不同种

类的物理量不仅需要不同种类的传感器进行采集，而且因信号性质的不同，还需要采用不同的测量电路对信号进行调理以满足测量的要去。因此，触感其与检测技术在现代测量与控制系统中具有非常重要的地位。而在所有的传感器中，热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点，常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。因此，我们想设计一种热电偶传感器能够在低温下使用，可以适用于试验和科研中，测量为温度范围：-200 ℃ ~500 ℃，电路不太复杂的简易的热电偶温度传感器，考虑到制作材料相对便宜，我们选择了铜-铜镍（康铜）。在选择测量电路时，我们从简单，符合测量范围要求及热电偶的技术特性，我们采用了AD592对T型热电偶进行冷结点的补偿电路。这种型号的电路允许的误差（0.5 ℃或0.004x|t|）相对于其他类型的热电偶具有测量温度精度高，稳定好，低温时灵敏度高，价格低廉。能较好的满足测量范围。热电偶同其它种温度计相比具有如下特点： a、优点 ·热电偶可将温度量转换成电量进行检测，对于温度的测量、控制，以及对温度信号的放大、变换等都很方便， ·结构简单，制造容易， ·价格便宜， ·惰性小，

DS18B20数字温度计设计实验报告

单片机原理及应用课程设计报告书题目：DS18B20数字温度计姓名学号：20133522080 赵晓磊 20130123096 段石磊 20133522028 付成指导老师：万青设计时间： 2015年12月

电子与信息工程学院目录 1.引言 (3) 1.1.设计意义 (3) 1.2.系统功能要求 (3) 2.方案设计 (4) 3.硬件设计 (2) 4.软件设计 (5) 5.系统调试 (7) 6.设计总结 (8) 7.附录 (9) 8.作品展示 (15) 9.参考文献 (17)

DS18B20数字温度计设计 1.引言 1.1. 设计意义在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下： ●硬件电路复杂； ●软件调试复杂； ●制作成本高。本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为-55～125℃，最高分辨率可达0.0625℃。 DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的热点。 1.2. 系统功能要求设计出的DS18B20数字温度计测温范围在-55～125℃，误差在±0.5℃以内，采用LED数码管直接读显示。

2. 方案设计按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。数字温度计总体电路结构框图如4.1图所示：图4.1 3. 硬件设计温度计电路设计原理图如下图所示，控制器使用单片机AT89C2051，温度传感器使用DS18B20，使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。主控制器单片机AT89C2051 具有低电压供电和小体积等特点，两个端口刚好满足电路系统的设计需AT89C2051 主控制器 DS18B20 显示电路扫描驱动

基于热电偶的温度测量电路设计

燕山大学课程设计说明书题目：基于热电偶的温度测量电路设计学院（系）：电气工程学院年级专业：学号：学生：指导教师：教师职称：

燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：

说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2011年6 月26 日燕山大学课程设计评审意见表

目录第1章摘要 (2) 第2章引言 (2) 第3章电路结构设计 (2) 3.1 热电偶的工作原理 (2) 3.2 冷端补偿电路设计 (5) 3.3 运算放大器的设计 (6) 第4章参数设计及运算 (8) 4.1 补偿电路的计算 (8) 4.2 运算放大器的计算 (9) 4.3 仿真器仿真图示 (10) 心得体会 (12) 参考文献 (13)

第一章摘要本文所要设计的是基于运算放大器的具有冷端补偿的热电偶测温。所要设计包括三部分，热电偶，冷端补偿，运算放大器。热电偶选用的为K型热电偶，补偿采用是桥式补偿电路，运算放大器则用的是运放比例较大而输出阻抗比较小的仪器仪表放大器。第二章引言在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一，在温度测量中，热点偶的应用极为广泛，它具有结构简单，制作方便，测量围广，精度高，惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外，由于热电偶是一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子，管道的气体或液体的温度及固体的表面温度。热电偶作为一种温度传感器，热电偶通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。第三章电路结构设计 3.1热电偶的工作原理热电偶是一种感温元件，是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体（称为热电偶丝材或热电极）组成闭合回路，当接合点两端的温度不同，存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端（也称为测量端），温度较低的一端为自由端（也称为补偿端），自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电

热电偶温度计的设计

热电偶温度计的设计 Xxx xxxxxxxx 计算机科学与工程学院计算机科学与技术xxxxx 班学号：xxxxxx 邮编：xxxxx 摘要热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度。在本实验中利用点热偶测量温度，其基本原理就是热电效应。将两种不同的金属两端分别连接起来，构成一个闭合回路，一端加热一端冷却，则两个接触点之间由于温度不同，将产生电动势，导体中会有电流发生。因为这种温差电动势是两个接触点温度差的函数，所以利用这一特性制成温度计测量温度。关键字热电偶，温度差，电动势，水浴锅前言在做热电偶温度计设计这一实验中时，了解了热电偶和温度差现象，引发了我对它的兴趣，经过自己的查阅资料成功设计出该实验的设计方案。实验仪器介绍铜- 康铜温差电偶、数字电压表、水浴锅、保温杯实验原理 1）温度差现象把两种不同的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合连接成回路，并使两接点处于不同温度，则回路中就产生电动势。这种现象称为塞贝克效应（热电效应）。这种电动势与两接点的温度及两材料性质有关，所以称为热电动势温差电现是由温差而引起电动势以及由电流而引起吸热和放热的现象，又称热电现象。它包括塞贝克、珀耳帖及汤姆孙等三个效

应。塞贝克效应将两个不同导体（或半导体）两端相连，组成一回路，当两个接头处在不同温度时，在回路中有电动势产生的现象。1821 年由德国物理学家T. 塞贝克发现。这电动势称为温差电动势。金属的塞贝克效应常被应用于测量温度，而半导体的塞贝克效应常可被用来将热能直接转化成电能，即制成半导体温差发电器。珀耳帖效应当有电流通过由两种不同材料组成的回路时，在两种材料的接头处会发生吸热或放热的现象。1834年由法国物理学家J. 珀耳帖发现。汤姆孙效应当有电流流过存在温度梯度的导体（或半导体）时，除焦耳热外，还会产生附加的吸热或放热的现象。1856 年由英国物理学家W.汤姆孙发现，称为汤姆孙效应。热电偶是利用温差电现象制成的一种元件。利用两种能产生显著温差电现象的金属丝（如铜和康铜）焊接而成。温差电动势与温差的关系通常用幂函数表示，在常温范围内，要求准确度不太高时，可以取一级近似，写为 E=a+bt，式中，a 取决于参考点温度，b 称为温差系数，其大小决定了组成电偶材料的性质。热电偶就是由两种不同的金属材料焊接而成。其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为参考端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电动势。使用时通常将一端（参考端）保持在一定的恒定温度（如0℃或

MAX6675的温度传感器报告

课程设计课程名称：传感器原理及应用实验项目：热电偶温度传感器的设计实验地点：信息学院传感器实验室专业班级：电科1401班学号：2014001864 学生姓名：李康泽 2018年12月26日

太原理工大学课程设计任务书 1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）。 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。

一、设计方案设计中采用了两个方案，具体的方案见方案一和方案二。方案一：分立元气件冷端补偿方案该方案的热电偶冷端温度补偿器件是由分立元件构成的,其体积大,使用不够方便,而且在改变桥路电源或热电偶类型时需要重新调整电路的元件值。主要包括温度采集电路、信号放大电路、A/D转换电路、热电偶冷端补偿电路、数码管显示电路等。其系统框图如图1。图1：分立元气件冷端补偿方案二：集成电路温度补偿方案采用热电偶冷端补偿专用芯片MAX6675，MAX6675温度转换芯片具有冷端温度补偿及对温度进行数字化测量这两项功能。一方面利用内置温度敏感二极管将环境温度转换成补偿电压，另一方面又通过模数转换器将热电势和补偿电压转换为代表温度的数字量, 将二者相加后从串行接口输出测量结果，即为实际温度数据。主要包括温度采集电路、MAX6675温度转换电路、数码管显示电路等。其系统框图如图2。图2：集成电路温度补偿方案

测温的模拟电路是把当前K型热电偶传感器的电阻值，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，再传给单片机AT89S51，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，并将数据送出到数码管进行显示。综合对比以上两种方案，方案一电路复杂，且测量不精确照成误差较大，方案二采用集成温度转换芯片不仅能很好的解决冷端温度补偿及温度数值化问题，并消除由热电偶非线性而造成的测量误差,且精确度高，可实现电路的优化设计。故最后采用方案二。二、传感器的选择: 物体的冷热水平可以通过温度来衡量，从分子水平看，又可以表示物体分子运动状态，温度越高，分子运动越猛烈。物体温度改变后显示出的一些特点只可以由温度间接测量。最基本的环境方法——温度，对周边环境会产生重要影响、和人们的衣食住行、农业生产等方面密不可分。温度的测量在工业、农业生产中必不可少，在工业生产中甚至需要时刻观察温度的变化。所以通过对温度的测量和测温设备的研究具有非比寻常的意义。在社会生产力的不断提高下，对温度测量系统收集的温度数据方法要求越来越高，已经渗透到社会方方面面。温度的测量主要应用于工业、农业这两大领域。在这两大领域中，无论是机械的正常运转还是农作物的蓬勃生长，都离不开温度的测量。在工业生产中，由于生产环境的限制，员工不可长时间停留观察设备运行正常或因为其他原因不能在现场。这是找到最佳的方式收集数据的迫切需要，将数据发送到一个比较好操作的控制室，便于工作人员对数据的分析与处理；在农业生产上，对温室大棚的温度监测，以前都是选择分区取样的人工处理方式，工作辛苦，精确度不高。而且在实际操作中，因为大棚的诸多环境限制因素，例如占地面积广、测量点分散而且数目多，所以这种测量方式已经被淘汰。当前的科技水平下，为了取得更大的效益促使我们必须找到一种精确、简便易行的温度采集测量方法。在科学技术的不断发展下，现代社会对各种参数：准确度和精密度的要求有一个几何增长。在以此基础上，如何快速、准确获取这些参数需要依

数字热电偶温度表的设计

1.设计目的：熟悉89C51单片机的基本功能，利用89C51单片机设计一个数字热电偶温度表，测量并实时显示温度值。使学生将掌握的硬件理论知识与实践结合，提高学生的科研、综合创新能力。 2. 设计内容和要求: 1.可测量温度范围：0℃-500℃；温度分辨力：10℃；测量相对误差：≤1±0.5%， 2.用数码管实时显示被测量的温度。工作要求： 1．查阅相关的资料，熟悉89C51系列单片机的基本功能； 2．学习Proteus软件，绘制数字温度表的硬件电路的原理图； 3．绘制程序流程图。实现现场数据采集的流程图、A/D转换、显示流程图以及主程序的流程图。 3. 设计方案 A/D0809采用外部电源供电方式，单片机采用P1.7与外部的热电偶传感器通信，将热电偶输出电压进行放大使最大温度时对应的最大输出电压为1V，保证原电压信号与放大后的电压信号同相，A/D0809的引脚与8051的引脚连接通过软件写控制字，8051的P0口进行输入P1/P3口输出，P2口进行控制。显示数码管采用六位共阳极的数码管显示器，系统采用动态显示,共阳数码管的字形段选线连在并联一起，单片机的P3口输出驱动，而共阳数码管每位的公共端（阴极）位选线连一一对应连接单片机的P1口，由单片机的P3口输出字形码，P1口输出相应的位选信号，轮流点亮8位数码管显示实测的温度。4. 硬件流程图

利用Proteus软件绘制系统的硬件原理图 5.系统的软件流程图与部分程序EOC BIT P2.0 STA BIT P2.1 CLK BIT P2.2 OE BIT P2.3 ALE BIT P2.4 ;******主程序****** ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH CPL CLK RETI MAIN:MOV TMOD,#02H MOV TH0,#56 MOV TL0,#56 SETB EA SETB ET0 SETB TR0 CLR A MOV 30H,A ;30H转换电压整数位 MOV 31H,A ; MOV 33H,A ;31H,33H,是整数位 MOV 32H,A ;32H电压转换数据 cLR P2.7 CLR P2.6 CLR P2.5 CLR ALE NOP SETB ALE NOP CLR ALE NOP LOOP:CLR STA NOP SETB STA NOP CLR STA NOP LOP1:ACALL DISP ;延时等待 JNB EOC,LOP1 ;等待转换结束 MOV A,P0 MOV 32H,A ACALL CHAN SJMP LOOP ;******数据转换子程序****** CHAN:MOV A,32H ANL A,#0F0H

温度计课程设计报告

《位数字显示温度计》设计报告设计时间： 2011 12 20 班级：姓名：报告页数： 17 页 2 1 3

课程设计报告设计题目位数字显示温度计学院信息工程专业学号姓名 (合作者：) 成绩评定_______ 教师签名_______ 2 13

课程设计报告目录一、设计任务与要求二、设计方案及比较（设计可行性分析）三、系统设计总体思路四、系统原理框图及工作原理分析五、系统电路设计及参数计算，主要元器件介绍及选择以及数据指标的测量六、画出电路原理图及PCB图七、产品制作及调试八、实验结果和数据处理九、结论（设计分析）十、问题与讨论

摘要：温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计，例如，水银玻璃温度计，酒精温度计，热电偶或热电阻温度计等。它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。本次我们设计的数字显示温度计可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，又直观准确。一、设计任务与要求（一）设计任务：采用温度传感器LM35，位A/D 转换器、数码或液晶显示器设计一个日常温度数字温度计。产品指标及技术要求： ①温度显示范围：0℃~50℃； ②数字显示分辨率：0.1℃； ③精度误差≤0.5℃； ④电路工作电源可在5~9V 范围内工作. 参考芯片: 3位半A/D 转换器：CC7106/ CC7107、CC7126/ CC7127 温度传感器：LM35 LCD 显示器：数码显示管:共阳或共阴极（二）实验测试要求 1．测温度传感器输出曲线，即V /℃曲线； 2．调整电路的参数以及参考电压； 3．用示波器测量A/D 转换器的BP 、POL 管脚波形及输出驱动波形； 21 3

基于热电偶的温度测量电路设计报告

基于热电偶的温度测量电路设计学院（系）: 年级专业：学号：学生姓名：指导教师：

自动化专业综合实验报告目录目录第一章摘要 (1) 第二章引言 (1) 第三章电路结构设计 (2) 3.1 热电偶的工作原理 (2) 3.2 冷端补偿电路设计 (3) 3.3 运算放大器的设计 (4) 第四章参数的计算 (5) 4.1 补偿电路的计算 (5) 4.2 运算放大器的计算 (7) 4.3 仿真器仿真图示 (8) 第五章基于DXP2004的电路设计 (11) 5.1 PCB工程的建立及原理图的绘制 (11) 5.2 PCB板图的生成以及布线 (12) 5.3 PCB格式输出制电路板 (12) 心得体会 (13) 参考文献 (13)

第一章摘要本文所要设计的是基于运算放大器的具有冷端补偿的热电偶测温。所要设计包括三部分，热电偶，冷端补偿，运算放大器。热电偶选用的为K型热电偶，补偿采用是桥式补偿电路，运算放大器则用的是运放比例较大而输出阻抗比较小的仪器仪表放大器。本文从电路的原理开始，从电路的设计到参数的设计，从电路Multisim仿真图到DXP原理图的绘制及PCB工程的输出，最后制出电路板，涵盖设计各个方面。关键词：热电偶冷断补偿放大器仿真图 DXP2004 PCB工程第二章引言在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一，在温度测量中，热点偶的应用极为广泛，它具有结构简单，制作方便，测量范围广，精度高，惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外，由于热电偶是一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子，管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。热电偶作为一种温度传感器，热电偶通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。

热电偶温度计的课程设计1剖析

热电偶温度计的毕业设计题目：热电偶温度计的设计与制作系别：机电工程系专业：检测技术及应用班级：计量学生姓名：刘一指导老师：陆晓强完成日期：2013年3月15日

河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院毕业设计 1．设计指标 ①实现智能数字显示仪表。要求8位数码管显示，4位显示测量值，4 位显示设定值； ②4输入按钮：功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少； ③可设定上下限报警蜂鸣器报警； 2．设计要求 ①画出电路原理图（或仿真电路图）； ②元器件及参数选择； ③电路仿真与调试； ④PCB文件生成与打印输出。 3．制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。 4．编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。热电偶测温计的设计与制作设计任务和要求

1．设计指标 ①实现智能数字显示仪表。要求8位数码管显示，4位显示测量值，4位显示设定值； ②4输入按钮：功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少； ③可设定上下限报警蜂鸣器报警； 2．设计要求 ①画出电路原理图（或仿真电路图）； ②元器件及参数选择； ③电路仿真与调试； ④PCB文件生成与打印输出。 3．制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。 4．编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 1.1选题的意义热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点，常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合；但其信号输出灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号和前置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。 1.2 设计方案通过B型（铂铑30）热电偶测量的答题思路为 1.3热电偶测温计的设计 1.3.1．智能仪表基本模块硬件电路智能仪表基本模块由单片机、输入按钮、硬件显示和通信接口组成原理图：

数字温度计设计报告

数字温度计设计报告课程名称：电子课程设计院别：武警工程学院专业: 指挥自动化班级：二队一区队姓名：王凯(03) 田腾浩 (23) 指导教师：邹涛时间: 2010年1月12日

主要内容：设计一个数字温度计，测量范围：0～100 O C。温度的实时LED数字显示。测量温度信号为模拟量。基本要求： 1.画出数字温度计的结构框图。 2.画出系统原理电路图。 3.用MULTISIM进行仿真实验。 4.按要求完成课程设计报告，交激光打印报告和电子文档。主要参考资料： [1] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001. [2] 彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社，1997. [3]孙梅生.电子技术基础课程设计[M].北京：高等教育出版社，1998. [4]高吉祥.电子技术基础实验与课程设计[M].北京：电子工业出版社，2002. 完成期限一、任务技术指标主要内容：设计一个数字温度计，测量范围：0～100 O C。温度的实时LED数字显示。测量温度信号为模拟量。基本要求： 1.画出数字温度计的结构框图。 2.画出系统原理电路图。 3.用MULTISIM进行仿真实验。 4.按要求完成课程设计报告，交激光打印报告和电子文档二、总体设计思想 1.基本原理由于温度计的应用很广，所以温度计的设计也不完全一样。以前一般采用热电偶、玻璃液体温度计、双金属温度计、压力式温度计、热电阻和非接触式温度计等进行温度测量。其中热电偶的温度测量范围较宽，它无需使用驱动电源即可直接产生电压（温差电势）信号，该信号既可用直流测量仪器（如电位差计、数字电压表、毫伏计等）读取，以通过热电偶温度特性分度表查出对应的温度；也可以用线性校正电路将小信号电压放大后，通过显示仪表的刻度读数。在某些输油、输气管道应用中，往往要求对温度进行长时间监测，且要求能够快速准确地读数。此时，上述各类温度计则难以胜任。而如果将热电偶产生的热电动势转换成数字信号后由单片机进行数据处理，并通过液晶来显示其温度结果，这种方法反应迅速，测量精度高，功耗小，显示直观。因此，由热电偶、A/D转换电路、单片机和液晶模块组成的数字式低功耗高精度

热电偶温度计的设计

热电偶温度计的设计田思祺吉林建筑大学城建学院建工13-10班 130111 [摘要], 利用热电偶来测量温度的温度计，将两种不同的金属两端分别连接起来，构成一个闭合回路，一端加热一端冷却，则两个接触点之间由于温度不同，将产生电动势，导体中会有电流发生。因为这种温差电动势是两个接触点温度差的函数，所以利用这一特性制成温度计若在温差电偶的回路中再接入一种或几种不同的金属导线，所接入的导线，对原电动势 [关键词]，热电偶，温度计，固定点发，温差，电动势一，引言在做热电偶温度计设计这一实验中时，第一次接触到了热电偶，出于个人的兴趣，有了用热电偶设计温度计的构想，经过自己查阅书籍成功设计出该实验的测量方法。二，实验目的（1）了解热电偶的测量原理

（2）学会热电偶温度计的设计方法（3）学会数字电压表三，实验仪器介绍温差电偶装置，恒温水浴锅，数字电压表，电热杯，保温杯。四，实验原理（1）温差电现象如图所示，如果把两种不同材料的导体连成回路，并使两连接点处于不同温度，则回路中就产生电动势。这种现象称为塞贝克效应，这种电动势两连接点的温度及两材料性质有关，所以称为温差电动势，并且依其产生的机理不同，一种称为汤姆孙电动势。金属导线两端如果温度不同，高温端的自由电子好像气体一样向低温端扩散，并在低温端堆积起来，从而在导线内部形成电场。由电子热扩散不平衡建立的电场反过来有阻碍不平衡热扩散的进行，最终达到动态平衡，使导线两端形成稳定的电势差。若把同种材料的金属导线两端连接起来，并把接点置于不同的温度中两短道线形成的闭合回路内将建立起相等而相反的两个电动势，互相抵消。若把两种不同材料的金属导线连接形成闭合回路，两个汤姆孙电势不相等，则会形成电动势，温差越大形成的电动势也越大。另一种称为波尔贴电动势，两种不同材料的金属链接起来，由于接触面两侧金属内自由电子浓度不同电子将从浓度大的一侧向浓度小的一侧扩散，在接触面间接形成电场从而在两种金

热电偶温度传感器设计报告样本

传感器课程设计设计题目: 热电偶温度传感器 12月30日目录 1、序言 (3)

2、方案设计及论证 (4) 3、设计图纸 (9) 4、设计心得和体会 (10) 5、主要参考文献 (11)

一、序言随着信息时代的到来, 传感器技术已经成为国内外优先发展的科技领域之一。测控系统的设计一般是从对象信息的有效获取开始的不同种类的物理量不但需要不同种类的传感器进行采集, 而且因信号性质的不同, 还需要采用不同的测量电路对信号进行调理以满足测量的要去。因此, 触感其与检测技术在现代测量与控制系统中具有非常重要的地位。而在所有的传感器中, 热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点, 常见于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。因此, 我们想设计一种热电偶传感器能够在低温下使用, 能够适用于试验和科研中, 测量为温度范围: -200 ℃ ~500 ℃, 电路不太复杂的简易的热电偶温度传感器, 考虑到制作材料相对便宜, 我们选择了铜-铜镍( 康铜) 。在选择测量电路时, 我们从简单, 符合测量范围要求及热电偶的技术特性, 我们采用了AD592对T型热电偶进行冷结点的补偿电路。这种型号的电路允许的误差( 0.5 ℃或0.004x|t|) 相对于其它类型的热电偶具有测量温度精度高, 稳定好, 低温时灵敏度高, 价格低廉。能较好的满足测量范围。

热电偶同其它种温度计相比具有如下特点: a、优点 ·热电偶可将温度量转换成电量进行检测, 对于温度的测量、控制, 以及对温度信号的放大、变换等都很方便, ·结构简单, 制造容易, ·价格便宜, ·惰性小, ·准确度高, ·测温范围广, ·能适应各种测量对象的要求( 特定部位或狭小场所) , 如点温和面温的测量, ·适于远距离测量和控制。 b、缺点 ·测量准确度难以超过0.2℃, ·必须有参考端, 而且温度要保持恒定。 ·在高温或长期使用时, 因受被测介质影响或气氛腐蚀作用( 如氧化、还原) 等而发生劣化。二、设计方案及论证 1、热电偶工作原理: 如果两种不同成分的均质导体形成回路, 直接测温端叫测量端, 接线端子端叫参比端, 当两端存在温差时, 就会在回路中产

数字温度计设计报告3562656772

河南质量工程职业学院目录一、引言 (3) 二、设计内容及性能指标 (3) 三、系统方案论证与比较 (4) 3.1 方案一 (4) 3.2、方案二 (4) 四、系统器件选择 (5) 4.1. 单片机的选择 (5) 4. 2 温度传感器的选择 (6) 4.2.1. DS18B20的性能特点 (6) 4.2.2.DS18B20使用中的注意事项 (7) 4.2.3. DS18B20的内部结构 (7) 4.2.4.DS18B20测温原理 (9) 4.3．显示及报警模块器件选择 (10) 五、硬件设计电路 (10) 5．1 主控制器: (11) 5．2显示电路 (11) 5．3温度检测电路 (11) 5．4温度报警电路 (18) 六．软件设计 (19) 6.1.主程序模块 (19) 6.2. 软件功能组成模块： (19) 七、系统调试 (20) 7.1．硬件调试 (20) 7.1.1排除逻辑故障 (20) 7.1.2排除元器件失效 (20) 7.1.3排除电源故障 (20) 7.2．软件调试 (21) 7.3．软硬调试 (21) 八、总结与体会 (21) 九、致谢 (21) 2

河南质量工程职业学院数字温度计摘要：温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生活中的更加广泛的应用，利用新型数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，本文设计了一种基于AT89C51的温度检测及报警系统。该系统可以方便的实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。该系统设计和布线简单，结构紧凑，抗干扰能力强，在大型仓库、工厂、智能化建筑等领域的温度检测中有广泛的应用前景。关键词：单片机；温度传感器；AT89C51；DS18B20；报警信号一、引言当今社会，温度检测系统被广泛的社会生产、生活的各个领域。在工业、环境检测、医疗、家庭等多方面都有应用。同时单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛。随着温度检测理论与技术的不断更新，温度传感器的种类也越来越多，在微机系统中使用的传感器，必须是能够将非电量转换成电量的传感器，目前常用的有热电偶传感器、热电阻传感器和单导体传感器等，每种传感器根据其自身特性，都有它自己的应用领域。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温准确、其输出温度采用数字显示等优点，主要用于对温度比较准确的场所，或科研实验室使用。该设计控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用液晶来实现温度显示。二、设计内容及性能指标该系统本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下： ●利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度 ●测量范围为-55℃～＋99℃，精度为±0.5℃ ●用液晶进行温度值显示 3

热电偶温度表测量电路的设计

热电偶温度表测量电路的设计热电偶温度表由配套热电偶、外壳和核心测量电路等组成，其核心电路由三大部分组成：(1)测量放大电路；(2)A/D转换电路；(3)显示电路。一般用单片机作为信号处理和控制的核心，图10.6.1所示为市场上常见的热电偶测温表。若对电路稍作改进也可变成温度控制器或兼具温度控制与报警双重功能。图10.6.1 热电偶温度表 1 温度表硬件电路设计 1.1 热电偶温度传感器及其冷端补偿方法的选择可根据测量温度高低来选择，尽量选用贱金属型热电偶，以降低成本。如铁—康铜型热电偶，被测温度范围可达-100～1 100℃，冷端补偿采用补偿电桥法，采用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。不平衡电桥由电阻R1、R2、R3（锰铜丝绕制）、R cu（铜丝绕制）四桥臂和桥路稳压源组成，串联在热电偶回路中。R cu 与热电偶冷端同处于±0℃,而R1=R2=R3=1Ω，桥路电源电压为4V，由稳压电源供电，R s为限流电阻，其阻值因热电偶不同而不同，电桥通常取在20℃时平衡，这时电桥的四个桥臂电阻R1=R2=R3=R cu，a、b端无输出。当冷端温度偏离20℃时，例如升高时，R cu增大，而热电偶的热电势却随着冷端温度的升高而减小。U ab与热电势减小量相等，U ab与热电势迭加后输出电势则保持不变，从而达到了冷端补偿的自动完成。 1.2 测量放大电路及其芯片实际电路中，从热电偶输出的信号最多不过几十毫伏（<30mV），且其中包含工频、静电和磁偶合等共模干扰，对这种电路放大就需要放大电路具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪声和高输入阻抗，因此宜采用测量放大电路。测量放大器又称数据放大器、仪表放大器和桥路放大器，它的输入阻抗高，易于与各种信号源匹配，而它的输入失调电压和输入

热电偶测温设计报告

热电偶测温系统方案设计报告姓名：李浩专业：电子信息工程班级：10电信一班学号：20101305018

热电偶测温系统设计一．设计要求 1.测温范围：0℃~200℃ 2.有两路测量端二.设计分析热电偶是一种结实耐用的低成本温度传感器，其输出与测量端和冷端之间的温度差成正比，所以可以通过测量两端的电势差来得出温度值，但由于反映热电偶所测热源温度的热电势是在其冷端温度为0°C时测量的，而实际中冷端温度是在变化的，所以必须进行冷端补偿。由于热电偶输出的电压信号非常小，所以必须对电压进行放大。为了对电势差进行分析处理，还必须进行A/D转换。所以热电偶测温系统主要有以下部分组成：（1）热电偶传感器及两路选择部分(2)冷端补偿部分（3）电压放大及A/D转换部分（4）单片机处理及显示部分三．方案选择 1.热电偶选择及两路设计：K型热电偶（江苏环亚电热仪表有限公司型号WRNK--187）测量温度范围为0℃~1100℃，满足要求，且线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性好，所以可选用K型热电偶。两路选择可选用电子开关CD4052B。 2.冷端补偿部分：冷端补偿通常有0℃恒温法（冰点槽法）、电桥法、集成芯片测温补偿法等，其中0℃恒温法测量结果准确但适于实验室而不利于实用测量，电桥法较为难调试，集成芯片应用方便且效

果较好，故选用集成芯片DS18B20进行冷端测温，若由测量热电偶产生的电势差所得到的温度为T1，DS18B20测得的冷端温度为T2，则测量端的温度T=T1+T2 3.电压放大及A/D 转换部分：电压放大可选用仪表放大器，其具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移增益设置灵活和使用方便等特点，可用于放大差分电压。仪表放大器选用芯片INA128。A/D 转换选用ADS1115，ADS1115是16位模数转换芯片，具有较高的分辨率，满足条件。 4.单片机处理及显示部分：单片机选用ATC89C52，显示选用液晶12864. 四．系统框图

数字温度计课程设计报告

课程设计报告书课程名称：电工电子课程设计题目：数字温度计学院：信息工程学院系：电气工程及其自动化专业班级：电力系统及其自动化113 学号：6100311096 学生姓名：李超红起讫日期：6月19日——7月2日指导教师：郑朝丹职称：讲师学院审核（签名）：审核日期：

内容摘要：目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了CPU,存储器，RAM，ROM，及输入与输出接口电路，这种芯片称为:单片机。由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便的优点，使它迅速的得到了推广应用，目前已成为测量控制系统中的优选机种和新电子产品中的关键部件。单片机已不仅仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办公自动化用品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。本文介绍了一个基于STC89C52单片机和数字温度传感器DS18B20的测温系统，并用LED数码管显示温度值，易于读数。系统电路简单、操作简便，能任意设定报警温度并可查询最近的10个温度值，系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。关键词：单片机数字温度传感器数字温度计

课程设计实验报告温度计的设计

课程设计报告课题名称：基于DS18B20的温度计的设计姓名：常艳昭学号：1128401073 班级：11级通信工程时间：2014年6月10日

本实验介绍了一种基于单片机控制的数字温度计，就是用单片机AT89C51实现温度测量和报警，采用DS18B20温度传感器来作为温度监测元件，测温范围是-30度~120度，使用LCD显示模块，能通过按键调整报警的上下限温度。该电路设计结构简单，可靠性高，功能强大。关键词：单片机，温度计，AT89C51，DS18B20，LCD显示 Abstract The design of the Digital Thermometer，using AT89C51 MCD as the core to control the temperature measurement and alarm，uses DS18B20 temperature sensor for temperature monitoring device，which can measure temperatures from -30 to 120 degrees. This study uses LCD to show the current temperature. It can adjust the upper and lower temperature of the alarm by the three buttons. This circuit design has simple structure, high reliability and powerful functions. Key words: MCD, Thermometer, AT89C51, DS18B20, LCD

热电偶实验报告

热电偶辨识实验一实验目的：通过对热电偶的辨识，并对辨识结果进行动态误差修正，掌握系统辨识方法中的时域辨识方法和对测量结果的动态误差修正方法，了解动态误差修正在实际生活中的应用。二实验器材：热电偶一个，应变放大器一台，桥盒一个，数采模块，pc机一台。三实验原理：本实验是基于热电偶测温的工作原理所做，即：热电偶是由两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(seebeck effect）。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。读出热端的电动势，然后根据热电动势与温度的函数关系可得出当前的温度值。当我们将热电偶放入热水中，由于温度的变化，产生一个阶跃信号，通过图形确定系统是几阶系统，然后对模型进行辨识，并对测量结果进行动态误差修正，将修正前后的响应特性曲线进行比较，对实验结果进行分析。四实验过程：（1）将热电偶通过桥盒与应变放大器相连，然后与pc机连接好，组成一个完整的传感器系统。按如图1所示方式将热电偶的两个接线端接入桥盒。图1 热电偶与桥盒的连接（2）pci6013——ai接线分配如图2所示，我们这里选择的是第一通道，所以连接33 号跟64号线。图2 pci6013——ai接线分配（3）打开labview，单击启动采集按钮，将k型热电偶迅速放进热水瓶中，待输出稳定后保存数据然后取出热电偶冷却，然后重复多次试验，保存数据。（4）利用所保存的数据进行系统辨识和误差修正。五实验数据分析下面通过实验来进行系统辨识及其动态误差修正。它利用不平衡电桥产生的热电势来补偿热电偶因冷端温度的变化而引起热电势的变化, 经过设计,可使电桥的不平衡电压等于因冷端温度变化引起的热电势变化而实现的自动补偿。后接放大器来将热电偶输出的电压信号进行放大，经过数采卡进行数据采集，最后传到计算机处理。经实验测得几组数据，经过仿真得到如图3所示阶跃响应特性曲线。图3 阶跃响应特性曲线由于初始状态不为零，所以通过一定的计算使他的初始状态变为零。如图4所示。图 4 未加补偿前的阶跃响应图像本实验采用动态测量系统的时域辨识，根据上述所获得的阶跃响应曲线可判断该系统为一阶或者二阶系统。本实验采用最小二乘法来辨识差分方程。为了辨识差分方程的阶次，分别采用一阶和二阶进行辨识，通过比较拟合误差平方和来确定是几阶系统。调用[a,b,j]=de_id01(x,y,1)和[a,b,j]=de_id01(x,y,2)可得一阶差分方程的拟合误差为j =0.0016，二阶差分方程的拟合误差为j =0.0010，由于拟合误差差距不大且一阶系统辨识较为简单，故将待辨识差分方程的阶次设为1阶。设离散传递函数为h1（z）=(b0+b1z-1)/(1+a1z-1)其中 a1, b1和b0为待辨识方程的系统参数。得到参数辨识结果为 transfer function: 1.997e-005 - 1.649e-005 z^-1 ----------------------------

K型热电偶温度表

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