热电阻温度传感器总规范SJ 20722-1998
中华人民共和国电子行业军用标准
热电阻温度传感器总规范SJ 20722-1998
General specification for temperature transducers
for thermal resistance
1范围
1.1主题内容
本规范规定了军用温度传感器的通用要求、质量保证规定、试验方法和包装、贮存、运输要求。
1.2适用范围
本规范适用于热电阻温度传感器（以下简称传感器），其它温度传感器亦可参照采用。
1.3分类
按金属热电阻的种类划分如下：
a．铂电阻；
b．铜电阻；
c．镍电阻；
d．合金电阻；
e．其它。
2引用文件
GB 191一90 包装储运图示标志
GB 7665—87传感器通用术语
GB 7666—87传感器命名方法及代号
GJB 145A一93封存包装通则
GJB 150.1—86军用设备环境试验方法总则
GJB 150.3—86军用设备环境试验方法高温试验
GJB 150.4—86军用设备环境试验方法低温试验
GJB 150.5—86军用设备环境试验方法温度冲击试验
GJB 150.9- 86军用设备环境试验方法湿热试验
GJB 150.10-86军用设备环境试验方法霉菌试验
GJB 150.11—86军用设备环境试验方法盐雾试验
GJB 150.16—86军用设备环境试验方法振动试验
GJB 150.18—86军用设备环境试验方法冲击试验
GJB 150.20—86军用设备环境试验方法飞机炮振试验
GJB 179A—96计数抽样检查程序及表
GJB 2712—96测量设备的质量保证要求计量确认体系
JJG 1007—87温度计量名词术语
3要求
3.1详细规范
传感器的个性要求应符合本规范和相应详细规范的规定。如果本规范的要求和详细规范的要求相抵触，应以详细规范为准。
3.2合格鉴定
按本规范提交的传感器应是经鉴定合格或定婆}批准的产品。
3.3材料
应使用能使传感器满足本规范性能要求的材料，并在详细规范中规定要求。
3.3.1金属
传感器所用的金属材料应能耐腐蚀。
3.3.2非金属
各种非金属材料在本规范规定的环境条件下使用时，不应危害人员的健康。
3.4设计和结构
传感器的设计、结构和物理尺寸应符合规定(见3.1)。
3.5测温范围
传感器的测温范围应符合规定(见3.1)。
3.6允差（或准确度）
当按4.6.2规定进行试验时，传感器的允差（或准确度）应符合规定（见3.1）。
3.7绝缘电组
当按4.6.3规定进行试验时，传感器在正常环境条件下，各引出端与壳体或保护装置之间的绝缘电阻应不小于20MΩ(1OOV DC)。
3.8热响应时间（适用时）
当按4.6.4规定进行试验时，传感器的热响应时间应符合规定（见3.1）。
3.9自热（适用时）
当按4.6.5规定进行试验时，传感器产生不超过0.30℃自热温升的最大耗散功率值应符合规定(见3.1)。
3.10高温
当按4.6.6规定进行试验后，传感器的外观应无可见损伤，传感器允差（或准确度）应符合规定(见3.1)。3.11低温
当按4.6.7规定进行试验后，传感器的外观应无可见损伤，传感器允差（或准确度）应符合规定（见3.1）。
3.12温度冲击
当按4.6.8规定进行试验后，传感器的外观应无可见损伤，传感器允差（或准确度）应符合规定（见3.1）。
3.13湿热
当按4.6.9规定进行试验后．传感器的外观应无可见损伤：传感器允差（或准确度）应符合详细规范的规定；绝缘电阻应不小于20MΩ(1OOV DC)。
3.14霉菌（适用时）
当按4.6.10规定进行试验后，传感器的外观应无可见损伤，传感器允差（或准确度）应符合规定（见3.1）。
3.15盐雾（适用时）
当按4.6.11规定进行试验后，传感器的外观应无可见损伤，传感器允差（或准确度）应符合规定（见3.1）。
3.16振动
当按4.6.12规定进行试验后，传感器的外观应无可见损伤，传感器允差（或准确度）应符合规定（见3.1）。
3.17飞机炮振（适用时）
当传感器安装在以炮口为圆心，半径在2m的范围以内应做炮振试验。
当按4.6.13规定进行试验后，传感器的外观应无可见损伤，传感器允差（或准确度）应符合规定（见3.1）。
3.18冲击
当按4.6.14规定进行试验后，传感器的外观应无可见损伤，传感器允差（或准确度）应符合规定（见3.1）。
3.19工作寿命
当按4.6.15规定进行试验后，传感器的外观应无可见损伤，传感器允差（或准确度）应符合规定（见3.1）。
3.20质量
传感器的质量应符合规定（见3.1）。
3.21标志
传感器外壳上应按下列顺序标志。
a．型号规格；
b．出厂编号；
c．测温范围或量程；
d．产品名称；
e．制造单位名称或商标；
f．制造日期；
g．检验日期、检验员代号；
h．详细规范号；
i．符合本规范的传感器应标志“J”；
j．防爆传感器应有防爆标志、等级及合格证编号。
如可注标志的空间不够时，允许标在包装上。
3.22外观质量
传感器的外观应无可见损伤；标志应清晰完整、准确无误。
4质量保证规定
4.1检验责任
除非合同或订单上另有规定，承制方应负责完成本规范规定的所有检验。除合同或订单上另有规定外，承制方可以使用自己的或任何其它适合完成本规范规定检验要求的设备，但有关鉴定机构不许可的除外。必要时，订购方或鉴定机构有权对本规范规定的任一检验项目进行检查．以确保供货和服务符合规定要求。
4.1.1合格责任
所有传感器必须符合本规范第3章和第5章的全部要求。本规范中规定的检验应成为承制方的整个检验体系或质量保证大纲的一个组成部分。如果合同中包括本规范未规定的检验要求，承制方还应保证提衮验收的传感器符合合同要求。质量一致性检验抽样不允许提交明知有缺陷的传感器，也不能要求订购方接收有缺陷的传感器。4.1.2试验设备和检验装置
承制方应建立和维持具有足够精度、质量和数量的试验设备、测量设备和检验装置，以便进行所要求的检验。同时承制方还应按CJB 2712建立和维持其计量校准系统，以控制测量和试验设备的精度。
4.2检验分类
本规范规定的检验分为：
a．鉴定检验（见4.4）；
b．质量一致性检验（见4.5）。
4.3检验条件
除非另有规定，所有检验应在CJB 150.1规定的试验标准大气条件下进行。
4.4鉴定检验
鉴定检验应在鉴定机构认可的试验室进行，所用样品应是在生产中通常使用的设备和工艺所生产的产品。
4.4.1样品数
除有特殊要求外，通常应不少于3只。
4.4.2检验程序
样品应按表l规定的项目和顺序进行鉴定检验。
表I鉴定检验
如有任一样品不能达到规定的要求时，则鉴定检验失效，不能给予鉴定批准。
4.4.4鉴定合格资格的保持
产品为保持鉴定合格资格，承制方应每隔12个月向鉴定机构提交一份质量一致性检验报告摘要，该报告摘要应在每12个月周期结束后的30天内提交，以作为保持鉴定合格资格的依据。鉴定机构应规定起始报告日期。报告中应包括如下内容：
a．已进行的A组和B组逐批检验的试验结果摘要，至少应表明合格批数，不合格批数和不合格品所在的组。所有返修批的试验结果应加以标志并说明原因；
b．已进行的C组和D组周期检验的试验结果摘要，应包括失效数量和失效模式。该摘要应包括在12个月内所进行和完成的全部周期检验的试验结果。如果试验结果摘要表明产品不符合规范要求，而且未采取鉴定机构认可的纠正措施，则将导致该不合格产品从鉴定合格产品目录中被撤销。
在每l2个月周期结束后的60天内未能提交报告。则可能丧失产品的鉴定合格资格。除定期提交检验数据外，在12个月周期内的任何时间，一旦检验数据表明满足本规范要求的鉴定合格产品失效时，承制方应立即报告鉴定机构。
如果在报告周期内未生产时，应提交一份报告以证明该承制方仍具有生产这种产品所必需的能力和设备。如果相继两个报告周期内仍未生产，根据鉴定机构的决定，可以要求承制方提供产品按鉴定检验要求进行检验，并说明未生产的原因。
4.5质量一致性检验
4.5.1逐批检验
传感器的逐批检验应由A组和B组检验组成。逐批检验即为产品的交货检验。
4.5.1.1检验批
一个检验批应由在基本相同条件下生产的并同时提交检验的相同型号的所有产品组成。
4.5.1.2 A组检验
A组检验按表2规定的项目和顺序进行。
表2 A组检验
A组检验采用l00%检查。若某一产品有任意一项未达到要求，则判该产品不合格，并予以剔除。其不合格品率应符合详细规范的规定。
4.5.1.3 B组检验
B组检验按表3规定的项目和顺序进行。
表3 B组检验
4.5.1.3.1抽样方案
除非另有规定，B组检验的样品应从已通过A组检验并合格的产品中随机抽取，并按GJB 179A中的一般检查水平Ⅱ的一次正常抽样方案进行，可按受质量水平(AQL)为2.5。
4.5.1.3.2拒收批
如果一个检验批被拒收，承制方可以返修该批产品以纠正其缺陷或剔除有缺陷的产品，并重新提交进行复检。重新提交批应采用加严检查进行检验。这种批应与新的批区分开来，并清楚地标明为复验批。
4.5.1.3.3样品的处理
如果检验批被接收，则已通过B组检验并仍在规定要求范围之内的样品可以按合同或订单交货。
4.5.2周期检验
周期检验应由C组和D组检验组成。已通过A组和B组检验的产品，不应推迟至周期检验得到结果后交货，如果周期检验结果表明不合格，则应按4.5.2.1.4处理。
4.5.2.1 C组检验
C组检验按表4规定的项目和顺序进行。
表4 C组检验
C组检验应在已通过A组和B组检验合格的各检验批中所抽取的样品上进行检验，其样品数一般不少于6只，其中3只进行表4序号10的试验，其余3只进行表4的其他试验。对于连续批生产，每年应进行一次。
4.5.2.1.2失效
若某一样品有一项或一项以上未达到要求，则判C组检验失效。
4.5.2.1.3样品的处理
已经受过C组检验的样品不应按合同或订单交货。
4.5.2.1.4不合格
如果样品未通过C组检验，承制方应向鉴定机构和有关主管部门报告失效情况，并根据不合格的原因，对材料或工艺或对两者采取纠正措施，而且认为适当时，对用基本相同的材料和工艺在基本相同的条件下制造的，以及认为经受相同失效的，可以修复的全部产品采取纠正措施。在采取鉴定机构认可的纠正措施之前应暂停产品的验收和交货。在采取纠正措施之后，应对追加的样品重新进行C组检验（由鉴定机构决定进行全部项目的检验或进行原来样品失效项目的检验）。同时，可以重新开始A组和B组检验，但在C组复验表明纠正措施是成功的之前，不得进行最后的验收和交货。若复验后仍然失效，则应将有关失效的资料提供给鉴定机构和有关主管部门。4.5.3封存和包装检验
传感器的封存和包装应100%进行检验并符合第5章的规定。
4.6检验方法
4.6.1外观与机械检查
4.6.1.1外形及安装尺寸
用游标卡尺检查传感器的外形及安装尺寸，应符合3.4要求。
4.6.1.2质量
用天平称量传感器的质量，应符合3.20要求。
4.6.1.3标志
用目测法检查传感器的标志，应符合3.21要求。
4.6.1.4外观质量
用目测法检查传感器的外观，应符合3.22要求。
4.6.2允差（或准确度）
对于保护管可以拆卸的温度传感器，允许只对感温元件进行允差（或准确度）检验。
4.6.2.1检验设备：．
a．一等标准水银温度计或二等标准铂电阻温度计；
b.0.02级直流电位差计，测温电桥或数字电压表；
c.0.01级标准电阻；
d．油浸式或空气或多点转换开关；
c.0.1级电阻箱；
f．恒温槽或冰点槽。
4.6.2.2检验程序：
允差（或准确度）检验采用比较法进行。电阻测量采用图l所示的电位差计（数字电压表）法或电桥法。
图中：RI--电阻箱；R2--被试元件电阻；R3--标准电阻温度计；R4—标准电阻；R5-被试元件电阻；R6-标准
电阻温度计；R7--可变电阻；Gl—直流电源；G2--直流电源；Sl—换向开关；S2—转换开关；S3--转换开关；P1--毫安表；P2--电位差计或数字电压表；P3一测温电桥；P4--毫安表。
将被检温度传感器与标准温度计一起置人恒温或冰点槽的均温区内，其置入深度应大予300mm．恒温30min
后进行测量。测量时，激励电源造成的自热温升不得超过其允差值的五分之一，试验电流应变换方向，分别读取
两个以上测量值，并以其平均值作为一次测量结果，并按公式(1)计算允差：
(1)
式中：——检测点温度时的实测电阻值，Ω；
——铂电阻分度表中查得的检验点分度值，Ω；
——0℃时的实测阻值，Ω；
——电阻温度系数，℃。
其结果应符合3.6要求。
A组的传感器应在O℃和100℃进行允差（或准确度）检验。
B组的传感器应在0℃、100℃和上限温度三点进行允差（或准确度）检验。除非另有规定．当上限温度低于65℃时，用65℃代替上限温度；当上限温度高于65℃时，上限温度用实际温度。
4.6.3绝缘电阻
4.6.3.1检验设备
绝缘电阻测试仪。精度应不低于lO%，最低试验电压为直流100V±10%。
4.6.3.2检验程序
将试验电压加在传感器各引出端与壳体或保护管之间，在lOs内读取数据。应测量正、反两个方向的绝缘电阻值，其结果应符合3.7要求。
4.6.4热响应时间
4.6.4.1一般应记录变化50%的热响应时间，必要时也可以另外记录变化10%的热响应时间和变化90%的热响应时间。
所记录的热响应时间值应取同一试验至少三次测试结果的平均值，每次测试结果对于平均值的偏离应在士10%
以内。
如果试验是通过改变传感器周围介质的温度而进行的，则试验介质到达其最终温度值的50%所需的时间不应超过传感器的的十分之一。
如果试验是通过传感器投入温度不同的介质而进行的，则被试传感器到达最终置人深度所需的时间不应超过传感器的的十分之一。
记录仪器或仪表的响应时间不应超过传感器的的五分之一。
试验时，被试传感器的置人部分应位于试验流道的中部，其纵轴在垂直于介质流动方向的平面上。流道的宽度应不小于被试传感器直径的10倍。
4.6.4.2若使用流动空气进行试验，在试验流道的可用横截面内，空气流道虚保持3±0. 3m/80初始温度应在10～30℃范围内，温度阶跃值应大于1O℃而小于20℃，被试传感器的置人深度为250mm.
若被试传感器的设计置入深度小于250mm，则按设计置入深度进行试验，并在试验报告中注明。
4.6.4.3若使用流动水进行试验，在试验流道的可用横截面内，水流速应保持0.4±
O.O5m/s，初始温度在5～30℃的范围内，温度阶跃值应不大予lO℃。在试验过程中，水的温度变化应不大于温度阶跃值的土1%．被试传感器的置入深度为150mm。若被试传感器的设计置入深度小于150mm，则按设计置入深度进行试验，并在试验报告中注明。
试验后，其结果应符合3.8要求。
4.6.5自热
4.6.
5.1试验应在搅拌水槽中进行，水温保持在冰点。
4,6.5.2把被试传感器插入水槽中，若置人深度不够，允许使用适当尺寸的夹具。
4.6.
5.3在激励功率不大于0.1mW的条件下，用本规范4.
6.2规定的方法测量被试传感器的稳态电阻值。4.6.5.4逐次增加激励电流，并重复测量传感器的稳态电阻值，直至最后一次测量值相对初始测量值的增量达到0.30℃。记录最后的激励电流I，则传感器的允许耗散功率为×R。其中R为最后一次测量得到的稳态电阻值。试验后，其结果应符合3.9要求。
4.6.6高温
传感器的高温试验应按CJB 150.3中规定的方法进行，试验条件由详细规范选定。其结果应符合3.10要求。
4.6.7低温
传感器的低温试验应按GJB 150.4中规定的方法进行，试验条件由详细规范选定。其结果应符合3.11要求。
4.6.8温度冲击
传感器的温度冲击试验应按CJB 150.5中规定的方法进行，试验条件由详细规范选定。其结果应符合3.12要求。
4.6.9湿热
传感器的湿热试验应按GJB 150.9中规定的方法进行，试验条件由详细规范选定。其结果应符合3.13要求。
4.6.10霉菌
传感器的霉菌试验应按GJB 150. 10中规定的方法进行，试验条件由详细规范选定。其结果应符合3.14要求。
4.6.11盐雾
传感器的盐雾试验应按GJB 150.11中规定的方法进行，试验条件由详细规范选定。其结果应符合3.15要求。
4.6.12振动
传感器的振动试验应按GJB 150.16中规定的方法进行，试验条件由详细规范选定。其结果应符合3.16要求。
4.6.13飞机炮振
传感器的飞机炮振试验应按GJB 150.20中规定的方法进行，试验条件由详细规范选定。其结果应符合3.17要求。
4.6.14冲击
传感器的冲击试验应按GJB 150.18中规定的方法进行，试验条件由详细规范选定。其结果应符合3.18要求。
4.6.15工作寿命
传感器的工作寿命试验应在室温与上限温度之间做50～1500次温度循环，循环速度每分钟不应超过2次。其结果应符合3.19要求。
5．交货准备
5.1封存和包装
5.1.1经检验合格的传感器，应按GJBl45A相应要求进行封存和包装。若详细规范另有要求，应按详细规范实施。
5.1.2包装箱内应有合格证，使用说明书和装箱单。箱外标志应符合5.1规定，并应按GB191规定标上“小心轻放”、“怕湿”等图示标志。
5.2贮存
传感器应存放在环境温度为- 10.40C和相对湿度不大于80%的通风、无腐蚀性气体影响的库房内。
5.3 运输装有产品的包装箱允许用任何工具运输，运输中应避免雨、雪的直接淋袭和机械撞击。
6 说明事项
6．1订货文件内容
订单或合同中应包括下列内容：
本规范的名称、编号和发布日期；
详细规范的名称、编号和发布日期；
产品名称、型号、规格和发布日期；
使用场合与连接形式；
特殊的装箱与交通运输要求；
其他要求。
6．1 定义
本规范所使用的定义按GB 7665和JJG 1007的规定。
附加说明：
a．本规范由中国电子技术标准化研究所归口。b．本规范由电子工业部第四十九研究所负责起草。c．本规范主要由起草人：薛文芝、钱静波、王颖。d．计划项目代号：B61023
基于单片机的温度传感器 的设计 目录 第一章绪论-------------------------------------------------------- ---2 1.1 课题简介 ----------------------------------------------------------------- 2 1.2 设计目的 ----------------------------------------------------------------- 3 1.3 设计任务 ----------------------------------------------------------------- 3 第二章设计容与所用器件 --------------------------------------------- 4第三章硬件系统设计 -------------------------------------------------- 4 3.1单片机的选择------------------------------------------------------------- 4 3.2温度传感器介绍 ---------------------------------------------------------- 5 3.3温度传感器与单片机的连接---------------------------------------------- 8 3.4单片机与报警电路-------------------------------------------------------- 9 3.5电源电路----------------------------------------------------------------- 10 3.6显示电路----------------------------------------------------------------- 10 3.7复位电路----------------------------------------------------------------- 11 第四章软件设计 ----------------------------------------------------- 12 4.1 读取数据流程图--------------------------------------------------------- 12 4.2 温度数据处理程序的流程图 -------------------------------------------- 13 4.3程序源代码 -------------------------------------------------------------- 14
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，
热电偶的结构 热电偶前端接合的形状有3种类型，如图所示。可根据热电偶的类型、线径、使用温度，通过气焊、对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等方法进行接合。 在工业应用中为了便于安装及延长热电偶的使用寿命，通常使用外加套管的方式。套管一般分为保护管型和铠装型。 1.带保护管的热电偶 是将热电偶的芯线以及绝缘管插入保护管使用的热电偶。保护管在防止芯线氧化、腐蚀的同时，还可以保持热电偶的机械强度。保护管有多种类型，常用的如下表所示。 材质 常用 温度℃ 最高使用温 度℃ 概要 金属保护管SUS304850950 适用于高温、酸性、碱性环境， 不适用于氧化性、还原性气体环境 SUS316850950比SUS304在高温中的耐蚀性好 SUS301S10001100Ni、Cr的含量高，耐热性强 SandviRP410501200 27Cr钢，适用于高温环境， 不适用于氧化性、还原性气体 Kanthal A-1 11001350Cr24%、%的耐热钢、在高温中机械强度高 镍铬合金11001250 Ni80%、Cr20%、适用于氧化环境，不适用于硫化、还原性气 体环境 非金属保护管石英管QT10001050抗热冲击性强，但机械强度低陶瓷管PT214001450氧化铝质，气密性优 高铝管PT115001550同上，抗热冲击性弱 刚玉管PT016001750高纯度铝管，抗热冲击性最弱碳化硅管 SiC 1250 1550 1350 1600 抗热冲击性强，但气密性差 在双保护管的外管上使用
氮化硅管 14001600与碳化硅管大致相同，适用于熔融铝 Si3N4 2.铠装型热电偶 铠装热电偶的测量原理与带保护管的热电偶相同。它使用纤细的金属管(称为套管)作为上图中绝缘管(陶瓷)的替代品，并使用氧化镁(MgO)等粉末作为绝缘材料。由于其外径较细且容易弯曲，所以最适合用来测量物体背面与狭小空隙等处的温度。此外，与带保护管的热电偶相比，其反应速度更为灵敏。铠装热电偶的套管外径范围较广，可以拉长加工为ф到ф的各种尺寸。芯线拉伸得越细，常用温度上限越低。如K型热电偶，套管外径ф的常用温度上限是600℃，ф的是1050℃。 热电阻的结构 如下图所示，热电阻的元件形状有3种，目前陶瓷封装型占主导地位。陶瓷封装型用于带保护管的热电阻以及铠装热电阻。陶瓷与玻璃封装型的铂线裸线直径为几十微米左右，云母板型的约为。引线则使用比元件线粗很多的铂合金线。
燕山大学 传感器原理及应用课程设计题目：热电阻温度传感器器 学院（系）电气工程学院 年级专业： 12级自动化仪表 学号： 120103020133 学生姓名：马冰卿 指导教师：童凯 教师职称：教授
一、概述 1.1 热电阻温度传感器简介 热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的一种传感器温度计。 热电阻温度传感器分为金属热电阻和半导体热敏电阻两大类。热电阻广泛用于测量-200~+850°C范围内的温度，少数情况下，低温可测至1K，高温达1000°C。 热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成，热电阻也可以与温度变送器连接，将温度转换为标准电流信号输出。 用于制造热电阻的材料应具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率，输出最好呈线性，物理化学性能稳定，复线性好等。目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻。 1.2 pt100热电阻简介 pt100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。
二、工作原理 2.1 热电阻工作原理 与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。下面以铂电阻温度传感器为例：Pt100 是电阻式温度传感器，测温的本质其实是测量传感器的电阻，通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号，然后再将模拟信号转换成数字信号，再由处理器换算出相应温度。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 ()[]010t t Rt Rt -+=α （1） 式中，Rt 为温度t 时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为： t e Rt B A = （2） 式中Rt 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50～300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200～500℃范围内的温度测量，其特点是测 量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。 2.2 接线方式 采用pt100测温一般有三种接线方式：二线制、三线制、四线制。 ① 二线制接法:这种接法不考虑PT100电缆的导线电阻，将A/D 采样端与电流源的正极输出端接在一起，这种接法由于没有考虑测温电缆的电阻，因此只能适用于测温距离较近的场合。
湖南大学实验指导书 课程名称：实验类型： 实验名称：热电阻热电偶温度传感器校准实验 学生姓名：学号：专业： 指导老师：实验日期：年月日 一、实验目的 1.了解热电阻和热电偶温度计的测温原理 2.学会热电偶温度计的制作与校正方法 3.了解二线制、三线制和四线制热电阻温度测量的原理 4.掌握电位差计的原理和使用方法 5.了解数据自动采集的原理 6.应用误差分析理论于测温结果分析。 二、实验原理 1.热电阻 (1) 热电阻原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。常用铂电阻和铜电阻，铂电阻在0—630.74℃以内，电阻Rt与温度t 的关系为： Rt=R0(1+At+Bt2) R0系温度为0℃时的电阻，铂电阻内部引线方式有两线制，三线制，和四线制三种，两线制中引线电阻对测量的影响最大，用于测温精度不高的场合，三线制可以减小热电阻与测量仪之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。四线制可以完全消除引线电阻对测量的影响，用与高精度温度检测。本实验是三线制连接，其中一端接二根引线主要是消除引线电阻对测量的影响。 (2) 热电阻的校验 热电阻的校验一般在实验室中进行，除标准铂电阻温度计需要作三定点，（水三相点，水沸点和锌凝固点）校验外，实验室和工业用的铂或铜电阻温度计的校验方法有采用比较法
传感器应用电路设计 电子温度计 学校：贵州航天职业技术学院 班级：2011级应用电子技术 指导老师： 姓名： 组员：
摘要 传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计。在件方面介绍单片机温度控制系统的设计,对硬件原理图做简洁的描述。系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序。软硬件分别调试完成以后，将程序下载入单片机中，电路板接上电源，电源指示灯亮，按下开关按钮，数码管显示当前温度。由于采用了智能温度传感器DS18B20，所以本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比它的转换速率极快，进行读、写操作非常简便。它具有数字化输出，可测量远距离的点温度。系统具有微型化、微功耗、测量精度高、功能强大等特点，加之DS18B20内部的差错检验，所以它的抗干扰能力强，性能可靠，结构简单。 随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能集成温度传感器。 目前的智能温度传感器(亦称数字温度传器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对
基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。 （4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范
。 目录 摘要 (1) 1单片机简介 (1) 2基于单片机和温度传感器设计数字温度计的发展现状 (1) 3基于单片机的温度传感器设计数字温度计的技术现状 (2) 4选择的意义 (3) 第一部分 单片机的温度计设计制作准备 | 1电路介绍 (4) 2制作所需电子元件及其功能介绍 (4) 3制作焊接要求及注意事项 (5) 4安装完成调试说明及其使用说明 (7) 第二部分 单片机的温度计设计各个部分工作及其相关性能介绍 1 温度计的总体设计 (8) 总体论述 (8) 、 设计思路 (9) 2 硬件说明 (10) 测量输入模块 (10) 传感器选择 (10) DS18B20的介绍 (11) 键盘输入模块 (12) 显示模块 (13) 报警模块 (13) # 低功耗设计 (16) 设计思
路 (16) 20C51的低功耗措施 (17) 3软件和功能说明 (18) 数据的读取 (19) DS18B20的软件设计 (19) 第三部分 设计制作心得体会 (21) … 参考文献 (22) 附表 附表1---电路图 附表2---单片机控制程序 摘要 单片机简介 ， 单片机全称为单片微型计算机。单片机发展始于70年代，经过30多年的发展，由于其具有高集成度、低功耗、工作电压范围宽、价格便宜、使用方便等诸多优点而在广泛使用。到目前为止将单片机发展阶段分为三个阶段，分别为初级阶段、高性能阶段、以及高位单片机的推出。通常单片机内部含有中央处理部件（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM、EPROM、Flash ROM）、定时器、计数器和各种输入输出接口等。目前8位单片机是目前品种最丰富、应用最广泛的单片机。今天我所使用的就其中比较典型的一种8位单片机AT89C51。
热电偶的结构 热电偶前端接合的形状有 3种类型，如图2.5所示。可根据热电偶的类型、线径、使用温度，通过气焊、 对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等方法进行接合。 气澤 对輝 电隍埠.电弧挥 在工业应用中为了便于安装及延长热电偶的使用寿命，通常使用外加套管的方式。套管一般分为保护管型 和铠装型。 1. 带保护管的热电偶 是将热电偶的芯线以及绝缘管插入保护管使用的热电偶。保护管在防止芯线氧化、腐蚀的同时，还可以保 持热电偶的机械强度。保护管有多种类型，常用的如下表所示。 材质 常用 温度'C 最高使用温 度C 概要 SUS304 850 950 适用于高温、酸性、碱性环境， 不适用于氧化性、还原性气体环境 金 属 保 护 SUS316 850 950 比SUS304在高温中的耐蚀性好 SUS301S 1000 1100 Ni 、Cr 的含量高，耐热性强 SandviRP4 1050 1200 27Cr 钢，适用于高温环境， 不适用于氧化性、还原性气体 管 Kanthal A-1 1100 1350 Cr24%、A15.5%的耐热钢、在高温中机械强度高 镍铬合金 1100 1250 Ni80%、Cr20%、适用于氧化环境，不适用于硫化、还原 性气体环境 非 石英管QT 1000 1050 抗热冲击性强，但机械强度低 金 陶瓷管PT2 1400 1450 氧化铝质，气密性优 属 高铝管PT1 1500 1550 同上，抗热冲击性弱 保 刚玉管PT0 1600 1750 高纯度铝管，抗热冲击性最弱 护 管 碳化硅管 1250 1350 抗热冲击性强，但气密性差 SiC 1550 1600 在双保护管的外管上使用 氮化硅管
电子系统综合设计报告姓名： 学号： 专业： 日期：2011-4-13 南京理工大学紫金学院电光系
摘要 本次课程设计目的是设计一个简易温度控制仪，可以在四联数码管上显示测得的温度。主要分四部份电路：OP07放大电路，AD转换电路，单片机部分电路，数码管显示电路。设计文氏电桥电路，得到温度与电压的关系，通过控制电阻值改变温度。利用单片机将现在温度与预设温度进行比较，将比较结果在LED数码管上显示，同时实现现在温度与预设温度之间的切换。 关键词放大电路转换电路控制电路显示 目录 1 引言 (3) 1．1 系统设计 (3) 1.1.1 设计思路 (3) 1.1.2 总体方案设计 (3) 2 单元模块设计 (4) 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (4) 2.1.1 温度传感器电路的设计 (4) 2.1.2 信号调理电路的设计 (4) 2.1.3 A/D采集电路的设计 (4) 2.1.4 单片机电路 (4) 2.1.5 键盘及显示电路的设计 (4) 2.1.6 输出控制电路的设计 (5) 2.2元器件的选择 (5) 2.3特殊器件的介绍 (5) 2.3.1 OP07A (5) 2.3.2 ADC0809 (6) 2.3.3 ULN2003 (7) 2.3.4 四联数码管（共阴） (7) 2.4各单元模块的联接 (8) 3.1开发工具及设计平台 (9) 3.1.1 Proteus特点 (9) 3.1.2 Keil特点 (9) 3.1.3 部分按键 (10) 4 系统测试 (14) 5 小结和体会 (16) 6 参考文献 (17)
1 引言 电子系统设计要求注重可行性、性能、可靠性、成本、功耗、使用方便和易维护性等。总体方案的设计与选择：由技术指标将系统功能分解为:若干子系统，形成若干单元功能模块。单元电路的设计与选择：尽量采用熟悉的电路，注重开发利用新电路、新器件。要求电路简单，工作可靠，经济实用。 1．1 系统设计 1.1.1 设计思路 本次实验基于P89L51RD2FN的温控仪设计采用Pt100温度传感器。 1.1.2 总体方案设计 设计要求 1.采用Pt100温度传感器，测温范围 -20℃ --100℃； 2.系统可设定温度值； 3.设定温度值与测量温度值可实时显示； 4.控温精度：±0.5℃。
任务三温度传感器的安装与调试 知识目标 热电偶温度传感器的连接方式以及调试方法 技能目标 （1）能够根据工作场合正确的连接温度传感器 （2）能够选用合适的方法进行接线 （3）能够根据现场条件对温度传感器进行有效的调试 单元描述 ●单元内容 本单元在认知常用温度传感器安装调试的方法。 ●实施条件 参考温度传感器安装与调试PPT、教学录像、图片、动画 相关知识 一、热电偶的安装与调试 1、热电偶安装 （1）安装方向 安装热电偶时，应尽量保持垂直，以防保护管在高温下产生变形。若水平安装热电偶，则在高温下会因自重的影响而向下弯曲，可用耐火砖或耐热金属支架来支撑，以防止弯曲。 测流体温度时，热电偶应与被测介质形成逆流，亦即安装时热电偶应迎着被测介质的流向插入，至少须与被测介质成正交。 （2）安装位置 热电偶的测量端应处于能够真正代表被测介质温度的地方。如测量管道中流体的温度，热电偶工作端应处于管道中流速最大的地方，热电偶保护管的末端应越过管道中心线约5-10MM。 （3）插入深度
热电偶应有足够的插入深度。在实际测温过程中，如热电偶的插入深度不够，将会受到与保护管接触的侧壁或周围环境的影响而引起测量误差。对金属保护管热电偶，插入深度应为直径的15-20倍;对非金属保护管热电偶，插入深度因为直径的10-15倍。赠加热电偶插入深度的方法，a倾斜安装热电偶：1-热电偶;2管道直管段b在弯头处安装热电偶C选用L型热电偶。此外，热电偶保护管露在设备外的部分应尽可能短，最好加保温层，以减少热损失。 （4）细管道内流体温度的测量 在细管道(直径小于80MM)内测温，往往因插入深度不够而引起测量误差，安装时应接扩大管，或选择适宜的地方安装以减小或消除误差。 （5）含大量粉尘气体的温度测量 由于气体内含大量粉尘，对保护管的磨损严重，采用端部切开的保筒。如采用铠装热电偶，不仅响应快而且寿命长。 （6）负压管道中流体温度的测量 热电偶安装在负压管道中，必须保证其密封性，以防外界冷空气吸入，使测量值偏低。 （7）接线盒安装 导线几电缆等在穿管前应检查其有无断头和绝缘性能是否达到要求，管内导线不得有接头，否则应加接线盒。热电偶接线盒的盖子应朝上，以免雨水或其它液体的侵入，影响测量的准确度。 （8）如果被测物体很小，在安装时应注意不要改变原来的热传导及对流条件。 2、热电偶接线 热电偶一般就是两根线,一个正端,一个负端。随着温度的不同输出强弱变化的弱电压信号（可用万用表200mA DC档测出)温度越高，电压越高。另外热电偶接线需要使用同材质补偿导线或补偿电缆补偿导线也是有正负的。 补偿导线的注意事项： （1）补偿导线的选择 补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场合进行正确选择。例如,k型偶应该选择k型偶的补偿导线,根据使用场合,选择工作温度范围。通常
基于单片机的温度传感器课程设计报告 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中温度传感器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计所介绍的温度传感器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，该设计控制器使用单片机STC89S52，测温传感器使用DS18B20，用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度传感器。 关键词：单片机，数字控制，温度传感器 1. 温度传感器设计内容 1.1传感器三个发展阶段 一是模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，且外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。 二是模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。 三是智能温度传感器。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器
温度传感器的结构和安 装方法 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
热电偶的结构 热电偶前端接合的形状有3种类型，如图所示。可根据热电偶的类型、线径、使用温度，通过气焊、对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等方法进行接合。 在工业应用中为了便于安装及延长热电偶的使用寿命，通常使用外加套管的方式。套管一般分为保护管型和铠装型。 1.带保护管的热电偶 是将热电偶的芯线以及绝缘管插入保护管使用的热电偶。保护管在防止芯线氧化、腐蚀的同时，还可以保持热电偶的机械强度。保护管有多种类型，常用的如下表所示。 材质 常用 温度℃最高使用 温度℃ 概要 金属保护管SUS304850950 适用于高温、酸性、碱性环境， 不适用于氧化性、还原性气体环境 SUS316850950比SUS304在高温中的耐蚀性好 SUS301S10001100Ni、Cr的含量高，耐热性强 SandviRP410501200 27Cr钢，适用于高温环境， 不适用于氧化性、还原性气体 Kanthal A-1 11001350Cr24%、%的耐热钢、在高温中机械强度高 镍铬合金11001250 Ni80%、Cr20%、适用于氧化环境，不适用于硫化、
还原性气体环境 非金属保护管石英管QT10001050抗热冲击性强，但机械强度低 陶瓷管 PT2 14001450氧化铝质，气密性优 高铝管 PT1 15001550同上，抗热冲击性弱 刚玉管 PT0 16001750高纯度铝管，抗热冲击性最弱 碳化硅管 SiC 1250 1550 1350 1600 抗热冲击性强，但气密性差 在双保护管的外管上使用 氮化硅管 Si3N4 14001600与碳化硅管大致相同，适用于熔融铝 2.铠装型热电偶 铠装热电偶的测量原理与带保护管的热电偶相同。它使用纤细的金属管(称为套管)作为上图中绝缘管(陶瓷)的替代品，并使用氧化镁(MgO)等粉末作为绝缘材料。由于其外径较细且容易弯曲，所以最适合用来测量物体背面与狭小空隙等处的温度。此外，与带保护管的热电偶相比，其反应速度更为灵敏。铠装热电偶的套管外径范围较广，可以拉长加工为ф到ф的各种尺寸。芯线拉伸得越细，常用温度上限越低。如K型热电偶，套管外径ф的常用温度上限是600℃，ф的是1050℃。 热电阻的结构
@ 嵌入式系统原理与应用 课程设计 —基于ARM9的温度传感器· 学号：01** 班级：**************1班 姓名：李* 指导教师：邱* 、
课程设计任务书 班级: ************* 姓名： ***** 设计周数: 1 学分: 2 指导教师: 邱选兵 $ 设计题目: 基于ARM9的温度传感器 设计目的及要求: 目的： 1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊 接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。 3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能 够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。 4.* 5.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的 电子器件图书。 6.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字 万用表。 7.掌握和运用单片机的基本内部结构、功能部件、接口技术以及应用技术。 8.各种外围器件和传感器的应用； 9.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。 要求： 1.学生都掌握、单片机的内部结构、功能部件，接口技术等技能； 2.根据题目进行调研，确定实施方案，购买元件，并绘制原理图，焊接电路板， 调试程序； 3.} 4.焊接和写汇编程序及调试，提交课程设计系统（包括硬件和软件）；. 5.完成课程设计报告 设计内容和方法:使用温度传感器PT1000，直接感应外部的温度变化。使用恒流源电路，保证通过PT1000的电流相等，根据PT1000的工作原理与对应关系，得到温度与电阻的关系，将得到的电压放大20倍。结合ARM9与LCD，将得到的
情景五 温度传感器的连接与信号获取 任务1：炉温检测 5.1.1任务目标 使学生了解炉温检测器件、测温范围和测温电路。 5.1.2任务内容 针对炉温检测要求，确定温度传感器。分析制定安装位置、实施效果检测方案，成本分析。学生现场安装、连接和调测传感器电路。 5.1.3知识点 热电偶传感器是一种自发电式传感器，测量时不需要外加电源，直接将被测量转换成电势输出。使用十分方便，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。它的测温范围很广，常用的热电偶测温范围为－50℃～＋1600℃，某些特殊热电偶最低可测－270℃，最高可达＋2800℃。 它具有结构简单、制造方便、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。 一、热电偶的外形结构、种类和特性 （一）常用热电偶的外形 各种普通装配型热电偶的外形如下图所示。 各种普通装配型热电偶 接线盒 引出线套管 不锈钢保护套管 热电偶工作端 固定螺纹
各种铠装型热电偶的外形如下图所示。 各种防爆型热电偶的外形如图所示。 （二）热电偶的结构 接线盒固定装置 B -B 金属导管绝缘材料 A 放大 A B B 各种防爆型热电偶 （a ） （b ） 热电偶的结构 （a ）普通热电偶；（b ）铠装热电偶 各种铠装型热电偶
（三）热电偶的分类 1．热电偶的结构分类： （1）普通热电偶： 普通热电偶一般由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。常用于测量气体、蒸气和各种液体等介质的温度。 （2）铠装热电偶： 铠装热电偶又称缆式热电偶，此种热电偶是将热电极、绝缘材料连同保护管一起拉制成型，经焊接密封和装配等工艺制成的坚实的组合体。可做得很细、很长，可弯曲，外径小到1～3mm。主要特点是测量端热容量小、动态响应快、绕性好、强度高。 2．热电偶的种类： （1）标准型热电偶： 标准型热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶。标准热电偶有配套显示仪表可供选用。 国际电工委员会（IEC）向世界各国推荐了8种热电偶作为标准型热电偶。表2-1是它们的基本特性。热电偶名称的含义如下： 标准型热电偶及基本特性
FPGA课程设计论文 学生姓名周悦 学号20091321018 院系电子与信息工程学院 专业电子科学与技术 指导教师李敏 二Ｏ一二年5月28 日
基于FPGA的温度传感器系统设计 １引言 温度是一种最基本的环境参数,人们的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器,温度传感器的发展经历了三个发展阶段:传统的分立式温度传感器;模拟集成温度传感器;智能集成温度传感器。目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。本文将介绍采用智能集成温度传感器DS18B20,并以FPGA为控制器的温度测量装置的硬件组成和软件设计，用液晶来实现温度显示。 ２电路分析 系统框图如下： 第一部分：DS18B20温度传感器 美国 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器 DS1820 是世界上第一片支持 "一线总线"接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。现在，新一代的 DS18B20 体积更小、更经济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的优点。 DS18B20 的主要特性：（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电（2）独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯（3）DS18B20 支持多点组网功能，多个DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测（4）DS18B20 在使用中不需要任何外
成绩评定 检测与转换技术 课程设计 题目温度传感器设计 院系电子工程学院 专业电子信息工程技术 姓名疯狂的大驴子 年级 xxxxxxx 指导教师 xxxxx 2014年 12 月
目录 1. 设计任务与要求 (3) 2. 设计目的 (3) 3. 设计方案 (4) 4. 设计框图 (4) 5. 工作原理 (5) 6. 设计总结 (8) 参考文献 (9)
1、设计任务与要求 设计要求: (1)、温度低于或超出设定温度范围时发出报警。 (2)、温度值可在数码管上实时数字显示。 (3)、报警温度可以由人工自由设定。 设计任务： (1)、在学完了《电子设计与制作》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。 (2)、熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法，了解数字钟的组成及工作原理 (3)、培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。 (4)、培养书写综合设计实验报告的能力 2、设计目的 在科技日新月异的今天，传感器技术已经日益成熟和普及，其中，温度传感器的应用尤其广泛，工业方面，航天方面，化工方面，农业方面等等。当然，温度传感器的应用不仅仅在这些方面，在日常生活中也是随处可见，例如，在很多产品中会设置温度传感器，用于防止电器过热导致电线短路等。从这些方面可以看出来温度传感器是多么的重要，在本次课题设计中，通过对温度传感器资料的搜集和整理，在积累知识的同时，锻炼自身搜集信息的能力，在设计并完成课题的过程中，希望能从中积累更多的经验，不论是失败的经验还是成功的经验，同时还能进一步学会和搭档团队协作，提高团队协作的能力，希望这本次设计中能细心，耐心，一次成功。
热电阻温度传感器总规范SJ 20722-1998 中华人民共和国电子行业军用标准 热电阻温度传感器总规范SJ 20722-1998 General specification for temperature transducers for thermal resistance 1范围 1.1主题内容 本规范规定了军用温度传感器的通用要求、质量保证规定、试验方法和包装、贮存、运输要求。 1.2适用范围 本规范适用于热电阻温度传感器（以下简称传感器），其它温度传感器亦可参照采用。 1.3分类 按金属热电阻的种类划分如下： a．铂电阻； b．铜电阻； c．镍电阻； d．合金电阻； e．其它。 2引用文件 GB 191一90 包装储运图示标志 GB 7665—87传感器通用术语 GB 7666—87传感器命名方法及代号 GJB 145A一93封存包装通则 GJB 150.1—86军用设备环境试验方法总则 GJB 150.3—86军用设备环境试验方法高温试验 GJB 150.4—86军用设备环境试验方法低温试验 GJB 150.5—86军用设备环境试验方法温度冲击试验 GJB 150.9- 86军用设备环境试验方法湿热试验 GJB 150.10-86军用设备环境试验方法霉菌试验 GJB 150.11—86军用设备环境试验方法盐雾试验 GJB 150.16—86军用设备环境试验方法振动试验
GJB 150.18—86军用设备环境试验方法冲击试验 GJB 150.20—86军用设备环境试验方法飞机炮振试验 GJB 179A—96计数抽样检查程序及表 GJB 2712—96测量设备的质量保证要求计量确认体系 JJG 1007—87温度计量名词术语 3要求 3.1详细规范 传感器的个性要求应符合本规范和相应详细规范的规定。如果本规范的要求和详细规范的要求相抵触，应以详细规范为准。 3.2合格鉴定 按本规范提交的传感器应是经鉴定合格或定婆}批准的产品。 3.3材料 应使用能使传感器满足本规范性能要求的材料，并在详细规范中规定要求。 3.3.1金属 传感器所用的金属材料应能耐腐蚀。 3.3.2非金属 各种非金属材料在本规范规定的环境条件下使用时，不应危害人员的健康。 3.4设计和结构 传感器的设计、结构和物理尺寸应符合规定(见3.1)。 3.5测温范围 传感器的测温范围应符合规定(见3.1)。 3.6允差（或准确度） 当按4.6.2规定进行试验时，传感器的允差（或准确度）应符合规定（见3.1）。 3.7绝缘电组 当按4.6.3规定进行试验时，传感器在正常环境条件下，各引出端与壳体或保护装置之间的绝缘电阻应不小于20MΩ(1OOV DC)。 3.8热响应时间（适用时） 当按4.6.4规定进行试验时，传感器的热响应时间应符合规定（见3.1）。 3.9自热（适用时） 当按4.6.5规定进行试验时，传感器产生不超过0.30℃自热温升的最大耗散功率值应符合规定(见3.1)。 3.10高温 当按4.6.6规定进行试验后，传感器的外观应无可见损伤，传感器允差（或准确度）应符合规定(见3.1)。3.11低温
常用温度传感器的对比分析及选择 大致的要点： 1．温度传感器概述：应用领域，重要性； 2．四种主要的温度传感器类型的横向比较 3．热电偶传感器 4．热电阻传感器 5．热敏电阻传感器 6．集成电路温度传感器以及典型产品举例 7．温度传感器的正确选择及应用 在各种各样的测量技术中，温度的测量可能是最为常见的一种，因为任何的应用领域，掌握温度的确切数值，了解温度与实际状态之间的差异等，都具有极为重要的意义。就以测量为例，在力的测量，压力，流量，位置及电平高低等测量的过程中，为了提高测量精度，通常都会要求对温度进行监视，如压力或力的测量，往往是使用惠斯登电阻电桥，但组成电桥的电阻随温度变化引起的误差，往往会大大超过待测力引起的电阻值变化，如不对温度进行监控并据此校正测量结果，则测量完全不可能进行或者毫无效果。其他参数测量也有类似问题，可以说，各种的物理量都是温度的函数，要得到精确的测定结果，必须针对温度的变化，作出精确的校正。本文就是帮助读者针对特定的用途，选择最为合适的温度传感器，并进行精确的温度测量。 工业上常用的温度传感器有四类：即热电偶、热电阻RTD、热敏电阻及集成电路温度传感器；每一类温度传感器有自己独特的温度测量范围，有自己适用的温度环境；没有一种温度传感器可以通用于所有的用途：热电偶的可测温度范围最宽，而热电阻的测量线性度最优，热敏电阻的测量精度最高。表1是四类传感器的各自独特的性能特性及相互比较。表2是四类传感器的典型应用领域。
热电偶--通用而经济 热电偶由二根不同的金属线材，将它们一端焊接在一起构成，如图1所示；参考端温度（也称冷补偿端）用来消除铁-铜相联及康铜-铜联接端所贡献的误差；而两种不同金属的焊接端放置于需要测量温度的目标上。 两种材料这样联接后会在未焊接的一端产生一个电压，电压数值是所有联接端温度的函数，热电偶无需电压或电流激励。实际应用时，如果试图提供电压或电流激励反而会将误差引进系统。 鉴于热电偶的电压产生于两种不同线材的开路端，其与外界的接口似乎可通过直接测量两导线之间的电压实现；如果热电偶的的两端头不是联接至另外金属，通常是铜，那末事情真会简单至此。 但热电偶需与另外一种金属联接这一事实，实际上又建立了新的一对热电偶，在系统中引入了极大的误差，消除此误差的唯一办法是检测参考端的温度（参见图1），以硬件或硬件-软件相结合的方式将这一联接所贡献的误差减掉，纯硬件消除技术由于线性化校正的因素，比软件-硬件相结合技术受限制更大。一般情况下，参考端温度的精确检测用热电阻RTD，热敏电阻或是集成电路温度传感器进行。原则上说，热电偶可由任意的两种不同金属构建而成，但在实践中，构成热电偶的两种金属组合已经标准化，因为标准组合的线性度及所产生的电压与温度的关系更趋理想。 表3与图2是常用的热电偶E,J,T,K,N,S,B R的特性。