当前位置:文档之家› 温度传感器

温度传感器

温度传感器
温度传感器

实验九温度传感器设计

传感器是一种检测装置,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。传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。其中,敏感元件用于感知被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量;转换元件将敏感元件的输出量转换成电路参量;转换电路将上述电路参量转换成电学量进行输出。

物理学中的温度用以表征物体的冷热程度。而温度在具体的计量时,一般需要通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。温度传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的传感器。

在科技日新月异的今天,温度传感器的应用尤其广泛。在工业方面,温度传感器可应用于各种对温度有要求的产业,如金属冶炼,用于控制加热熔炉的温度以及冷却金属;航天领域,用于检测顶流罩、航天服等的耐热及耐寒程度等。在化学方面,关于对温度有严格要求的化学反应,需要高精度的温度传感器帮助控制反应过程中的特定温度。在农业方面,温度传感器可以应用在温室培养的温度控制,对于农作物新品种开发及温室栽培起着重要作用。在军事方面,可应用温度传感器对热源进行探测,起到侦查作用。在医疗方面,温度传感器可用于体温探热器等探测体温的仪器。

【实验目的】

1、了解Pt100铂电阻、Cu50铜电阻的温度特性及其测温原理。

2、学习运用不同的温度传感器设计测温电路。

【实验原理】

热电阻传感器是利用导体的电阻随温度变化的特性,对温度和温度有关的参数进行检测的装置。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。大多数热电阻在温度升高1℃时电阻值将增加0.4% ~ 0.6%。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,现在也逐渐采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。能够用于制作热电阻的金属材料必须具备以下特性:(1)电阻温度系数要尽可能大和稳定,电阻值与温度之间应具有良好的线性关系;(2)电阻率高,热容量小,反应速度快;(3)材料的复现性和工艺性好,价格低;(4)在测量范围内物理和化学性质稳定。

1、Pt100铂电阻的测温原理

金属铂具有电阻温度系数大,感应灵敏;电阻率高,元件尺寸小;电阻值随温度变化基本呈线性关系;在测温范围内,物理、化学性能稳定,长期复现性好,测量精度高,是目前公认制造热电阻的最好材料。但铂在高温下,易受还原性介质的污染,使铂丝变脆并改变电阻与温度之间的线性关系,因此使用时应装在保护套管中。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器。铂电阻温度传感器精度高,稳定性好,应用温度范围广,是中低温区(-200~650℃)最常用的一种温度检测器,不仅广泛应用于工业测温,

而且被制成各种标准温度计(涵盖国家和世界基准温度)供计量和校准使用。通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω,电阻变化率为0.3851Ω/℃。

按IEC751国际标准, 温度系数TCR=0.003851,Pt100(R 0=100Ω)、Pt1000(R 0=1000Ω)为统一设计型铂电阻。

TCR=(R 100-R 0)/(R 0×100) (1)

Pt100在100℃时标准电阻值R 100=138.51Ω,Pt1000在100℃标准电阻值R 100=1385.1Ω。Pt100铂电阻的阻值随温度变化而变化满足下列公式:

R t =R 0[1+At+Bt 2+C(t-100)t 3] -200

(2)

R t =R 0(1+At+B 2

t ) 0

R t 表示t ℃时的电阻值;R 0表示0℃时的电阻值。公式(2)和(3)中A 、B 、C 的系数分别为: A=3.90802×10-3C -1;B=-5.802×10-7C -2 ;C=-4.27350×10-12C -4 。

铂电阻温度传感器在电路连接上通常采用三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的引线方式(如图1所示)。三线制接法要求引出的三根导线截面积和长度均相同,测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,当桥路平衡时,通过计算可知:

r R rR R R R R t -+=

2

1

231 (4) 当R 1=R 2时,导线电阻的变化对测量结果没有任何影响,这样就消除了导线电阻带来的测量误差。

图1 三线制电路图

2、Cu50铜电阻温度特性原理

铜电阻测温原理与铂电阻一样,利用导体电阻随温度变化的特性。而铜热电阻测温范

围小,在-50~150℃范围内,稳定性好,便宜;但体积大,机械强度较低。铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系,温度系数大,适用于无腐蚀介质。通常用于测量精度不高的场合。铜电阻有R 0=50Ω和R 0=100Ω两种,它们的分度号为Cu50和Cu100。

常用的铜电阻Cu50在-50~150℃以内,电阻R t 与温度t 的关系为:

Rt=R0(1+αt)(5)

式中R0为温度为0℃时的电阻值(Cu50在0℃时的电阻值为R0=50?)。α是电阻温度系数,α=4.25~4.28×10-3/℃。铜电阻通常是用直径为0.1mm的绝缘铜丝绕在绝缘骨架上,再用树脂保护,当被测介质中有温度梯度存在时,所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。铜电阻与铂电阻测温接线方法相同,一般也是三线制。

【实验仪器】

DH-SJ型温度传感器实验装置,DH-VC1直流恒压恒流源,九孔板,数字万用表。一.DH-SJ5温度传感器实验装置

DH-SJ5型温度传感器(图2)实验装置是以分离的温度传感器探头元器件,单个电子元件,以九孔板为实验平台来测量温度的设计性实验装置。该实验装置提供了多种测温方法,自行设计测温电路来测量温度传感器的温度特性。实验配有铂电阻Pt100、热敏电阻(NTC和PTC)、铜电阻Cu50、铜-康铜热电偶、PN结、AD590和LM35等温度传感器。

图 2 DH-SJ5型温度传感器

1. 本实验装置采用智能温度控制器控温。具有以下的特点:

1、控温精度高、范围广、加热所需的温度可自由设定,采用数字显示。

2、使用低电压恒流加热、安全可靠、无污染。加热电流连续可调。

3、本仪器提供的是单个分离的温度传感器,形象直观,给实验带来了很大的方便,可对不同传感器的温度特性进行比较,更易于掌握它们的温度特性。

4、采用九孔板作为实验平台,提供设计性实验。

5、加热炉配有风扇,在做降温实验过程中可采用风扇快速降温。

2. 温控仪与恒温炉的连线

连线见上图2所示:Pt100带红色端头的做控温用,控温Pt100的插头与温控仪上的插座颜色对应得相连接。红→红;黄→黄;蓝→蓝。

警告:在做实验中或做完实验后,禁止打开恒温炉的外罩恒温炉!

二、DH-VC1直流恒压恒流源

该电源是专门为九孔板物理设计性实验而设计的。该电源可以提供:①0~30V,0.5A 的电压源;②0~240mA的电流源;③±3.3V, ±5V, ±8V, ±12V, ±15V的电压源。并且其体积小,重量轻,避免了使用多种电源带来的管理和使用上的不便。

主要技术指标:

1、工作环境条件:温度范围5℃~35℃,相对湿度25%~85%。

2、额定工作电源电压:~220V±10%,50Hz。

3、0~30V,0.5A电压源:短路电流0.5A,电压范围0~30±1V,电压纹波Vp-p<1mV。

4、0~240mA,19V电流源:电流范围0~240±10mA,开路电压19±1V,电流纹波<1μA。

5、±3.3V, ±5V,±8V, ±12V, ±15V电压源:精度±0.1V,最大输出电流250mA,纹波Vp-p<1mV。

三、九孔板

九孔板的面板结构如下图3所示。日字型的结构中每个插孔都是相互连通的。但任何两个日字型结构之间是不导通的。田字型的结构中每个插孔都是相互连通的。但两任何个田字型结构之间是不导通的。一字型的结构中每个插孔都是相互连通的。但两个一字型结构之间是不导通的。我们可以用元器件,导线和连接器等连接成我们需要的电路。

图3 九孔板结构图

【实验内容与步骤】

图4 恒流法接线图

1. 按照图4接线。带红色端头的控温Pt100放入恒温炉中,三色引线连接到温度传感实验装置对应位置上。用DH-VC1直流恒压恒流源来提供I0=1mA直流电流,用万用表测量取样电阻R0两端电压为1V。(调节DH-VC1上恒流源的电流粗调、细调旋钮使其两端的电压为1V,注意:将电压由0~1V缓慢调节。)

2. 将温度传感器(热电阻)直接插在温度传感器实验装置的恒温炉中。通过数字万用表测量热电阻两端的电压进而得出不同温度下的电阻(由U Rt/I0=R t)。通过温控仪加热,在不同的温度下,观察Pt100铂电阻和Cu50铜电阻的阻值的变化,从室温到100℃,每隔5℃(或自定度数)测一个数据,将测量数据逐一记录在表格内。

3. 以温度为横轴,以电阻值为纵轴,按等精度作图的方法,用所测的各对应数据作出R t -t 曲线。

4.分析比较它们的温度特性。

注:由于降温过程时间较长,所以可以Pt100铂电阻升温过程中测量,Cu50铜电阻降温过程中测量,以节省实验时间。

【注意事项】

1、开机前要将DH-VC1直流恒压恒流源的电流粗调、电流细调旋钮逆时针旋到底。

2、DH-SJ温度传感器实验装置设定温度时,温度上限不能超过120℃;加热到预设温度后,即刻将加热电流档位打到关,然后风扇电流档位打到开,加热电流逆时针调节到最小,

再把温度设定到室温或室温以下。

3、Pt100铂电阻和Cu50铜电阻两个电阻的导线严禁拉扯,以免断线,影响测量。【预习思考题】

1.比较Pt100铂电阻和Cu50铜电阻作为温度传感器的优缺点?

2.在实验操作过程中,为什么要用万用表测量取样电阻R0两端电压并使之调整为1V?

3.实验过程中如何消除引线电阻对测量结果的影响?

【数据处理】

1.列表记录Pt100铂电阻和Cu50铜电阻的温度和电压值。

2.计算Pt100铂电阻和Cu50铜电阻在不同温度下的电阻值。

3.绘制两种材料电阻随温度变化的曲线。

4.用逐差法计算Cu50铜电阻的电阻随温度变化的线性方程Rt=R0(1+αt)。

Pt100铂电阻数据记录室温℃

Cu50铜电阻数据记录室温℃

【分析讨论题】

1.在采用三线制的电路中,如何用万用表检测温度传感器是否正常工作?

2.为什么实验过程中使用1mA直流电流而不用100mA的电流?

基于单片机的温度传感器的设计说明

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

温度传感器特性论文

摘要 本课题通过实验对不同类型的半导体PN结器件进行正向压降与温度特性的测量,获取实验数据,通过整理、分析、比较、综合实验数据,从中比较各器件灵敏度,线性度的优劣,为温度传感器选择提供依据。主要分析了不同型号的二极管的温度特性,不同型号的四种温度传感器的探究,各种型号的不同参数在一定的条件下随温度的变化关系,主要测量的传感器有:铂电阻;半导体热敏电阻;PN结; AD590等。 关键词 铂电阻;半导体热敏电阻;PN结;(AD590);温度传感器

绪言 传统的温度计在测量的过程中,往往有一定的限制性,不容易测量,而且很容易产生误差,测量结果往往不准确。在有些医疗和工业复杂的环境中,传统的温度计无法完成测量任务。而温度传感器的出现,对温度的测量带来了一定的便利性和可操作性。 温度传感器是检测温度的器件,被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,其种类多,发展快。温度传感器一般分为接触式和非接触式两大类。 接触式温度传感器有热电偶、热敏电阻以及铂电阻等,利用其产生的热电动势或电阻随温度变化的特性来测量物体的温度,被广泛用于家用电器、汽车、船舶、控制设备、工业测量、通信设备等.另外,还有一些新开发研制的传感器,例如,有利用半导体PN 结电流/电压特性随温度变化的半导体集成传感器;有利用光纤传播特性随温度变化或半导体透光随温度变化的光纤传感器;有利用弹性表面波及振子的振荡频率随温度变化的传感器;有利用核四重共振的振荡频率随温度变化的NQR传感器;有利用在居里温度附近磁性急剧变化的磁性温度传感器以及利用液晶或涂料颜色随温度变化的传感器等。 非接触方式是通过检测光传感器中红外线来测量物体的温度,有利用半导体吸收光而使电子迁移的量子型与吸收光而引起温度变化的热型传感器.非接触传感器广泛用于接触温度传感器、辐射温度计、报警装置、来客告知器、火灾报警器、自动门、气体分析仪、分光光度计、资源探测等。 本实验将通过测量几种常用的接触式温度传感器的特征物理量随温度的变化,来了解这些温度传感器的工作原理。

基于专用温度传感器的温度检测系统

摘要 统使用PTC或NTC电阻作为温度传感器的方式在使用过程中存在着很多不足之 本文阐述了一个基于专用温度传感器AD590的 高精度温度检测系统的设计 和实现过程。整个设计包括AD590 器AD620ADC0804AT89C52组 AD590AT89C52

Ⅰ https://www.doczj.com/doc/372509508.html, Abstract The temperature check system in modern industry is that uses some special method to process and display the environmental temperature. Tradition uses PTC or NTC resistance to be using process to there be existing much defects as the temperature sensor way, supposes that what be detected the temperature has a bad accuracy, systematic reliability is bad, has much difficulties to design, and the

cost of e ntire system is expensive. To use this method already unable satisfied modern industry produces the need being hit by the high-accuracy temperature under the control. Use the special temperature transducer could improve the systematic function of temperature detecting. This article elaborated the high-accuracy temperature having set forth a because of special temperature transducer AD590 checks the main body of a book systematically designing and realizing process. Entire design is included: Use the AD590 temperature transducer to detect the analog temperature, instrumentation amplifier AD620 signal process system, change the analog signal to digital signal circuit of ADC0804, the AT89C52 MUC system and the power system. Key word temperature check system AD590AT89C52

温度传感器原理

一、温度传感器热电阻的应用原理 温度传感器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。 1.温度传感器热电阻测温原理及材料 温度传感器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。温度传感器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,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造温度传感器热电阻。 2.温度传感器热电阻的结构

(1)精通型温度传感器热电阻工业常用温度传感器热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点见表2-1-11。从温度传感器热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过温度传感器热电阻阻值的变化来测量的,因此,温度传感器热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制,有关具体内容参见本篇第三章第一节. (2)铠装温度传感器热电阻铠装温度传感器热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,如图2-1-7所示,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。 与普通型温度传感器热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。

(3)端面温度传感器热电阻端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面,其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向温度传感器热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 (4)隔爆型温度传感器热电阻隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型温度传感器热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。 3.温度传感器热电阻测温系统的组成 温度传感器热电阻测温系统一般由温度传感器热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点: ①温度传感器热电阻和显示仪表的分度号必须一致

DS18B20温度传感器设计

智能化仪器及原理应用课程设计 设计题目: DS18B20数字温度计的设计专业班级: 10自动化1 班 姓名: 组员: 指导老师: 日期:2012-11-26

目录 一、摘要 (2) 二、方案论证 (2) 三、电路设计 (2) 1、设备整机结构及硬件电路框图 (2) 2、单片机的选择 (3) 3、温度显示电路 (3) 4、温度传感器 (4) 5、软件设计 (6) 6、系统所运用的功能介绍: (8) 四、系统的调试及性能分析: (8) 附件:DS18B20温度计C程序 (9)

一、摘要 本设计的主要内容是应用单片机和温度传感器设计一个数字温度表,DS18B20是一种可组网的高精度数字温度传感器,由于其具有单总线的独特优点,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本设计基于数字温度传感器DS18B20,以AT89C51片机为核心设计此测试系统,具有结构简单、测温精度高、稳定可靠的优点。可实现温度的实时检测和显示,本文给出了系统的硬件电路详细设计和软件设计方法,经过调试和实验验证,实现了预期的全部功能。 二、方案论证 方案一: 由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D 转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D 转换电路,感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下: 方案二:考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。 从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。 三、电路设计 1、 设备整机结构及硬件电路框图 根据设计要求与设计思路,设计硬件电路框图如下图所示, 4位数码管显示器系统中AT89C51成对DS18B20初始化、温度采集、温度转换、温度数码显示。 本装置详细组成部分如下: a. 主控模块:AT89C51片机; b. 传感器电路:DS18B20温度传感器;

基于数字温度传感器的数字温度计

黄河科技学院《单片机应用技术》课程设计题目:基于数字温度传感器的数字温度计 姓名:时鹏 院(系):工学院 专业班级: 学号: 指导教师:

黄河科技学院课程设计任务书 工学院机械系机械设计制造及其自动化专业 S13 级 1 班 学号 1303050025 时鹏指导教师朱煜钰 题目:基于数字温度传感器的数字温度计设计 课程:单片机应用技术课程设计 课程设计时间 2014年 10月27 日至2014年11 月 10 日共 2 周 课程设计工作容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)(纸不够可加页)

课程设计任务书及摘要 一、课程设计题目:基于数字温度传感器的数字温度计 二、课程设计要求 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号,计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量围为-55℃~125℃,精确到0.5℃。数字温度计所测量的温度采用数字显示,控制器使用单片机AT89C51,温度传感器使用DS18B20,用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示。 三、课程设计摘要 DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器,由于其具有单总线的独特优点,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验,介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程,并给出了软件流程图。 该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口,芯片使用了ATMEL公司的AT89C51单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。 四、关键字:单片机温度测量 DS18B20 数字温度传感器 AT89C51

温度传感器在汽车上的运用

温度传感器在汽车上的运用 201110301314 机自113 王盟为了确定发动机的温度状态,正确的控制燃油喷射、点火正时、怠速转速和尾气排放,提高发动机的运行性能,发动机控制模块需要能连续精确地监测冷却液的温度、进气温度与排气温度的传感器(部分车型装备)。从结构上讲,这些温度传感器有绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式和热电偶式等。应用较多的是绕线电阻式和热敏电阻式温度传感器。而从检测对象方面讲,温度传感器包括发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器和排气温度传感器。 1.作用 (1)发动机冷却液温度传感器(ECT) 发动机冷却液温度传感器又称水温传感器,它用来检测发动机冷却液的温度,并将温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块,作为汽油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号。 (2)进气温度传感器(IAT)

进气温度传感器(IAT)用来检测进气温度,并将进气温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块,作为汽油喷射、点火正时的修正信号。(3)排气温度传感器 排气温度传感器用来检测再循环废气的温度,用以判断废气再循环系统工作是否正常。2. 分类 温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种 类型。热电偶应用很广泛,因为它们非常坚固而且不太贵。热电偶有多种类型,它们覆盖非常宽的温度范围,从200℃到2000℃。它们的特点是:低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移,以及非线性。另外,热电偶需要外部参考端。RTD精度极高且具有中等线性度。它们特别稳定,并有许多种配置。但它们的最高工作温度只能达到400℃左右。它们也有很大的TC,且价格昂贵(是热电偶的4~10倍),并且需要一个外部参考源。拟输出IC温度传感器具有很高的线性度 (如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、高精

温度传感器论文..

温度传感器设计论文题目:基于DS18B20温度传感器的智能测温仪学院:物理与电子工程学院 专业: 姓名: 学号: 目录 目录------------------------------------------------------------------------------1 摘要------------------------------------------------------------------------------2 一、传感器概诉---------------------------------------- ---------------------3 1、传感器及温度传感器发展现状-------------------------------------3 2、主要元器件介绍-------------------------------------------------------3 二、课程设计主要内容----------------------------------- -----------------6 1、课程设计名称----------------------------------------------------------6 2、设计要求、目的及意义----------------------------------------------6 三、设计达到的指标---------------------------------- ---------------------7

四、传感器设计原理------------------------------------ -------------------7 1、三个重要组成部分----------------------------------------------------7 2、DS1802工作原理------------------------------------------------------7 3、DS1802内部结构图---------------------------------------------------8 4、程序流程图--------------------------------------------------------------9 5、proteus仿真原理图----------------------------------------------------9 五、实验过程------------------------------------------ -----------------------10 1、前期准备-----------------------------------------------------------------10 2、课程设计过程-----------------------------------------------------------10 3、个人主要工作及遇到问题--------------------------------------------11 六、数据分析与结论------------------------------ --------------------------11 七、课程设计总结、思考与致谢-------------------------------- ---------12 八、参考文献------------------------------------------------- ----------------14 九、附录--------------------------------------------------

温度传感器在汽车上的应用

温度传感器的应用 矿山机电谢文通 090732105 摘要:温度传感器主要在汽车上用于检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。已实用化的产品有热敏电阻式温度传感器(通用型-50~130℃,精度1.5%,响应时间10ms;高温型600~1000℃,精度5%,响应时间10ms)、铁氧体式温度传感器(ON/OFF 型,-40~120℃,精度2.0%)、金属或半导体膜空气温度传感器(-40~150℃,精度2.0%、5%,响应时间20ms)等。 关键字:传感器热电偶热敏电阻 一、感器在汽车上的应用 温度感器的作用是测量发动机的进气,冷却水,燃油等的温度,并把测量结果转换为电信号输送给ECU.对于所有的汽油机电控系统,进气温度和冷却水温度是ECU进行控制所必须的两个温度参数,而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。 进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中,水温传感器则布置在发动机冷却水路,汽缸盖或机体上上的适当位置.可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式,扩散电阻式,半导体晶体管式,金属芯式,热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型,目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器. 二、温度传感器的类型 温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。 热电偶应用很广泛,因为它们非常坚固而且不太贵。热电偶有多种类型,它们覆盖非常宽的温度范围,从200℃到2000℃。它们的特点是:低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移,以及非线性。另外,热电偶需要外部参考端。 RTD精度极高且具有中等线性度。它们特别稳定,并有许多种配置。但它们的最高工作温度只能达到400℃左右。它们也有很大的TC,且价格昂贵(是热电偶的4~10倍),并且需要一个外部参考源。拟输出IC温度传感器具有很高的线性度(如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、高精度(大约1%)、小尺寸和高分辨率。它们的不足之处在于温度范围有限(C55℃~+150℃),并且

温度传感器的选用

温度传感器的选用 摘要: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,因为许多的应用领域,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。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。 关键字:温度传感器热电偶热电阻集成电路 引言: 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。 1、热电偶 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;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,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。

温度传感器设计报告

。 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。

温度传感器论文

温度传感器 专业 班级 学生姓名 学号

目录 引言 (4) 1综述 (4) 2方案设计 (5) 2 元器件介绍 (5) 2.118B20的性能特点 (5) 2.218B20的工作原理及应用 (5) 2.3 AT89S52的介绍 (6) 3 总体设计 (8) 3.1 原理图 (8) 3.2 实验步骤 (9) 4 总结 (9) 引言 温度是一种最基本的环境参数,日常生活和工农业生产中经常要检测温度。传统的方式是采用热电偶或热电阻,但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号,必须经过 AI D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口,使得硬件电路结构复杂,制作成本

较高。近年来,美国DALLAS公司生产的DSI8B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。DSI8B20集温度测量和 A/D转换于一体,直接输出数字量,传输距离远,可以很方便地实现多点测量,硬件电路结构简单,与单片机接口几乎不需要外围元件。文章将介绍DS18B2的结构特征及控制方法,给出以此传感器和 AT89S52单片机构成的最小温度测量报警系统。 1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有也有间隔起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以他不能显示图形.通过At89S52控制1602液晶的输出,将所测得的温度显示出来 一、综述 目前,国际上新型温度传感器正从模拟式想数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。 温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类:一类是接触式温度传感器,一类是非接触式温度传感器。接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触,通过热传导及对流原理达到热平衡。这种测温方法精度比较高,并可测量物体内部的温度分布。但对于运动的、热容量比较小的及对感温元件有腐蚀作用的对象,这种方法将会产生很大的误差。 非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。常用的是辐射热交换原理。此种测稳方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象,也可测量温度场的温度分布,但受环境的影响比较大 21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展 二、方案设计 2 元器件介绍 2.1SI8B20性能特点 美国DALLAS半导体公司的DS18B20是世界上第一片支持“单总线”接口的数字式温度传感器,能够直接读取被测物的温度值。它具有TO-92、TSOC、SOIC多种封装形式,可以适应不同的环境需求。其测量范围在-55~+125℃、-10℃~+85℃之内的测量精度可达±0 .5℃,稳定度为1%。通过编程可实现9、10、11、12位的分辨率读出温度数据,以上都

温度传感器技术条件

NTC热敏电阻温度传感器 Q/HKT01-2001 1.范围 本标准规定了NTC热敏电阻温度传感器的分类,技术要求,试验方法,检验规则及标志,包裹,运输与贮存。 2.引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用成为标准的条文。在本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订。使用标准的各方应探讨,使用下列标准的最新标准的可能性。 GB/T2423.1-1989 电工电子产品基本环境及试验规程,试验A:低温试验方法;GB/T2423.2-1989 电工电子产品基本环境及试验规程,试验B:高温试验方法;GB/T2423.3-1989 电工电子产品基本环境及试验规程,试验Ca:恒定湿热试验方法; GB/T2423.8-1995 电工电子产品环境.第二部分,试验方法,试验Ed:自由落体;GB/T2423.10-1995 电工电子产品基本环境,第二部分,试验方法:试验Fc和导则,振动(正弦); GB/T2423.17-1993电工电子产品基本环境及试验规程,试验Ka:盐雾试验方法;GB/T2423.22-1987电工电子产品基本环境及试验规程,试验N:温度变化试验方法; GB/T2423.29-1982电工电子产品基本环境及试验规程,第二部分,试验I:引出端及整体安装件强度; GB/6663-1986直热式负温度系数热敏电阻器总规范; GB/6664-1986直热式负温度系数热敏电阻器空白详细规范,评定水平; GB/2828-1987逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查); GB/2819-1987周期检查计数抽样程序及抽样表(适用于生产过程稳定性的检查)。 3.型号及含义 K □□□□□□□□□□ ①②③④⑤⑥⑦ ①公司标志; ②NTC热敏电阻类型: C:片式工作温度:-30℃~ +90℃; H:玻封二极管型工作温度: -30℃~ +200℃;

ATC温度传感器设计

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℃。

温度传感器论文..

温度传感器设计论文题目:基于DS18B20温度传感器的智能测温仪 学院:物理与电子工程学院 专业: 姓名: 学号:

目录 目录------------------------------------------------------------------------------1 摘要------------------------------------------------------------------------------2 一、传感器概诉-------------------------------------------------------------3 1、传感器及温度传感器发展现状-------------------------------------3 2、主要元器件介绍-------------------------------------------------------3 二、课程设计主要内容----------------------------------------------------6 1、课程设计名称----------------------------------------------------------6 2、设计要求、目的及意义----------------------------------------------6 三、设计达到的指标-------------------------------------------------------7 四、传感器设计原理-------------------------------------------------------7 1、三个重要组成部分----------------------------------------------------7 2、DS1802工作原理------------------------------------------------------7 3、DS1802内部结构图---------------------------------------------------8 4、程序流程图--------------------------------------------------------------9 5、proteus仿真原理图----------------------------------------------------9 五、实验过程-----------------------------------------------------------------10 1、前期准备-----------------------------------------------------------------10 2、课程设计过程-----------------------------------------------------------10 3、个人主要工作及遇到问题--------------------------------------------11 六、数据分析与结论--------------------------------------------------------11 七、课程设计总结、思考与致谢-----------------------------------------12 八、参考文献-----------------------------------------------------------------14 九、附录-----------------------------------------------------------------------15

温度传感器常见故障的处理方法

温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。在实际使用上通常会和一些仪表配套使用,但也会出现很多故障现象。下面就让艾驰商城小编对温度传感器常见故障的处理方法来一一为大家做介绍吧。 第一,被测介质温度升高或者降低时变送器输出没有变化,这种情况大多是温度传感器密封的问题,可能是由于温度传感器没有密封好或者是在焊接的时候不小心将传感器焊了个小洞,这种情况一般需要更换传感器外壳才能解决。 第二,输出信号不稳定,这种原因是温度源本事的原因,温度源本事就是一个不稳定的温度,如果是仪表显示不稳定,那就是仪表的抗干扰能力不强的原因。 第三,变送器输出误差大,这种情况原因就比较多,可能是选用的温度传感器的电阻丝不对导致量程错误,也有可以能是传感器出厂的时候没有标定好。 温度传感器出现故障的情况很少见,只要出厂的时候进行仔细的检测,这些情况都是可以避免的,所以温度传感器在出厂的时候一地要进行检验,客户也可找传感器厂家索要出厂检测报告进行参考。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/372509508.html,/

热电阻温度传感器规范

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

51单片机温度传感器课程设计.

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

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档