T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ）
Max T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ）
Max -30 1671.2 1721.2 1771.2 15 157.05 159.19 161.33 -29 1569.5 1615.9 1662.2 16 150.16 152.15 154.15 -28 1474.8 1517.8 1560.8 17 143.53 145.38 147.24 -27 1387.0 1426.8 1466.7 18 137.13 138.86 140.58 -26 1305.8 1342.8 1379.8 19 130.96 132.56 134.16 -25 1230.9 1265.3 1299.7 20 125.00 126.48 127.96 -24 1162.1 1194.1 1226.1 21 119.27 120.64 122.01 -23 1098.9 1128.7 1158.5 22 113.78 115.05 116.32 -22 1040.9 1068.8 1096.6 23 108.59 109.73 110.87 -21 987.82 1013.9 1039.9 24 103.63 104.71 105.79 -20 939.21 963.60 987.99 25 99.000 100.00 101.00 -19 878.25 900.70 923.16 26 94.648 95.629 96.609 -18 825.09 845.86 866.64 27 90.654 91.617 92.580 -17 778.08 797.36 816.64 28 87.037 87.985 88.932 -16 735.91 753.85 771.80 29 83.818 84.752 85.687 -15 697.56 714.30 731.04 30 81.015 81.940 82.865 -14 662.26 677.89 693.52 31 77.811 78.720 79.629 -13 629.37 643.98 658.58 32 74.679 75.571 76.463 -12 598.42 612.08 625.73 33 71.612 72.486 73.361 -11 569.05 581.81 594.57 34 68.611 69.467 70.323 -10 540.98 552.90 564.82 35 65.683 66.520 67.357 -9 514.01 525.13 536.26 36 62.837 63.654 64.471 -8 488.00 498.37 508.74 37 60.084 60.882 61.679 -7 462.85 472.51 482.16 38 57.438 58.216 58.994 -6 438.52 447.49 456.47 39 54.913 55.671 56.429 -5 414.97 423.30 431.63 40 52.521 53.260 53.999 -4 392.32 400.04 407.76 41 50.276 50.997 51.718 -3 371.74 378.91 386.08 42 48.190 48.894 49.598 -2 352.88 359.56 366.23 43 46.275 46.963 47.651 -1 335.49 341.70 347.91 44 44.541 45.215 45.889 0 318.95 325.10 331.25 45 42.998 43.660 44.322 1 303.83 309.58 315.33 46 41.279 41.926 42.573 2 289.63 294.99 300.35 47 39.656 40.288 40.920 3 276.20 281.20 286.21 48 38.122 38.740 39.357 4 263.46 268.13 272.81 49 36.669 37.273 37.877 5 251.34 255.70 260.06 50 35.289 35.880 36.471 6 239.77 243.84 247.92 51 33.976 34.554 35.132 7 228.72 232.52 236.32 52 32.724 33.289 33.854 8 218.14 221.68 225.23 53 31.524 32.077 32.630 9 208.02 211.32 214.62 54 30.372 30.913 31.454 10 198.33 201.40 204.47 55 29.261 29.790 30.319 11 188.70 191.55 194.40 56 28.186 28.703 29.220 12 179.94 182.59 185.25 57 27.142 27.647 28.152 13 171.84 174.31 176.78 58 26.124 26.617 27.111 14
164.25
166.55 168.85 59
25.128
25.610 26.091
R ---- T 分 度 表
R 25℃ =100.00KΩ±1% B 25/50： 3950
T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ）
Max T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ）
Max 60 24.151 24.620 25.089 105 5.3253 5.4940 5.6627 61 23.271 23.729 26.021 106 5.1795 5.3450 5.5105 62 22.421 22.869 25.107 107 5.0325 5.1947 5.3569 63 21.602 22.039 24.224 108 4.8856 5.0444 5.2032 64 20.813 21.239 21.666 109 4.7398 4.8952 5.0506 65 20.053 20.470 20.887 110 4.5960 4.7480 4.9000 66 19.324 19.730 20.137 111 4.4554 4.6039 4.7524 67 18.623 19.020 19.417 112 4.3183 4.4635 4.6087 68 17.952 18.339 18.727 113 4.1858 4.3277 4.4696 69 17.309 17.687 18.065 114 4.0583 4.1970 4.3357 70 16.694 17.063 17.432 115 3.9364 4.0720 4.2076 71 16.106 16.467 16.828 116 3.8204 3.9531 4.0858 72 15.546 15.899 16.251 117 3.7109 3.8408 3.9707 73 15.013 15.357 15.701 118 3.6080 3.7353 3.8626 74 14.505 14.842 15.179 119 3.5120 3.6369 3.7618 75 14.024 14.353 14.682 120 3.4233 3.5460 3.6687 76 13.572 13.895 14.217 121 3.3192 3.4391 3.5590 77 13.140 13.456 13.771 122 3.2226 3.3399 3.4572 78 12.725 13.034 13.343 123 3.1323 3.2472 3.3621 79 12.325 12.628 12.931 124 3.0476 3.1602 3.2728 80 11.939 12.236 12.533 125 2.9675 3.0780 3.1885 81 11.566 11.857 12.147 126 2.8914 2.9998 3.1082 82 11.204 11.489 11.773 127 2.8183 2.9248 3.0313 83 10.852 11.130 11.409 128 2.7478 2.8524 2.9570 84 10.508 10.781 11.053 129 2.6793 2.7820 2.8847 85 10.172 10.439 10.706 130 2.6122 2.7131 2.8140 86 9.8434 10.104 10.365 131 2.5460 2.6450 2.7440 87 9.5202 9.7748 10.029 132 2.4803 2.5775 2.6747 88 9.2023 9.4509 9.6995 133 2.4147 2.5100 2.6053 89 8.8888 9.1314 9.3740 134 2.3489 2.4423 2.5357 90 8.5795 8.8160 9.0525 135 2.2826 2.3740 2.4654 91 8.3005 8.5316 8.7627 136 2.2167 2.3060 2.3953 92 8.0366 8.2625 8.4884 137 2.1537 2.2411 2.3285 93 7.7858 8.0068 8.2278 138 2.0936 2.1792 2.2648 94 7.5465 7.7628 7.9791 139 2.0364 2.1202 2.2040 95 7.3173 7.5290 7.7407 140 1.9819 2.0640 2.1461 96 7.0966 7.3039 7.5112 141 1.9300 2.0105 2.0910 97 6.8834 7.0864 7.2894 142 1.8805 1.9595 2.0385 98 6.6763 6.8750 7.0737 143 1.8336 1.9111 1.9886 99 6.4744 6.6689 6.8634 144 1.7889 1.8650 1.9411 100 6.2768 6.4670 6.6572 145 1.7465 1.8213 1.8961 101 6.0825 6.2685 6.4545 146 1.7062 1.7798 1.8534 102 5.8907 6.0725 6.2543 147 1.6681 1.7405 1.8129 103 5.7010 5.8785 6.0560 148 1.6319 1.7032 1.7745 104
5.5127
5.6858 5.8589 149
1.5978
1.6680 1.7382
R 25℃ =100.00KΩ±1% B 25/50： 3950
R ---- T 分 度 表
T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ）
Max T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ）
Max 150 1.5654 1.6347 1.7040 195 0.5698 0.6023 0.6348 151 1.5207 1.5884 1.6561 196 0.5601 0.5923 0.6245 152 1.4793 1.5456 1.6119 197 0.5501 0.5818 0.6135 153 1.4407 1.5057 1.5707 198 0.5396 0.5709 0.6022 154 1.4048 1.4685 1.5322 199 0.5288 0.5596 0.5904 155 1.3708 1.4334 1.4960 200 0.5179 0.5482 0.5785 156 1.3386 1.4001 1.4616 201 0.5070 0.5368 0.5666 157 1.3078 1.3683 1.4288 202 0.4961 0.5254 0.5547 158 1.2783 1.3377 1.3971 203 0.4854 0.5142 0.5430 159 1.2495 1.3080 1.3665 204 0.4749 0.5033 0.5317 160 1.2214 1.2789 1.3364 205 0.4648 0.4927 0.5206 161 1.1937 1.2502 1.3067 206 0.4551 0.4825 0.5099 162 1.1661 1.2217 1.2773 207 0.4457 0.4727 0.4997 163 1.1387 1.1933 1.2479 208 0.4369 0.4635 0.4901 164 1.1110 1.1646 1.2182 209 0.4286 0.4548 0.4810 165 1.0832 1.1357 1.1882 210 0.4208 0.4467 0.4726 166 1.0578 1.1094 1.1610 211 0.4128 0.4383 0.4638 167 1.0334 1.0841 1.1348 212 0.4049 0.4300 0.4551 168 1.0099 1.0597 1.1095 213 0.3971 0.4219 0.4467 169 0.9871 1.0361 1.0851 214 0.3895 0.4139 0.4383 170 0.9651 1.0133 1.0615 215 0.3820 0.4060 0.4300 171 0.9438 0.9912 1.0386 216 0.3746 0.3983 0.4220 172 0.9232 0.9698 1.0164 217 0.3674 0.3907 0.4140 173 0.9031 0.9490 0.9949 218 0.3603 0.3833 0.4063 174 0.8837 0.9288 0.9739 219 0.3534 0.3761 0.3988 175 0.8648 0.9092 0.9536 220 0.3467 0.3690 0.3913 176 0.8464 0.8901 0.9338 221 0.3401 0.3621 0.3841 177 0.8284 0.8714 0.9144 222 0.3336 0.3553 0.3770 178 0.8109 0.8532 0.8955 223 0.3274 0.3488 0.3702 179 0.7938 0.8355 0.8772 224 0.3212 0.3423 0.3634 180 0.7771 0.8181 0.8591 225 0.3153 0.3361 0.3569 181 0.7577 0.7979 0.8381 226 0.3100 0.3305 0.3510 182 0.7401 0.7796 0.8191 227 0.3046 0.3248 0.3450 183 0.7238 0.7626 0.8014 228 0.2989 0.3189 0.3389 184 0.7089 0.7471 0.7853 229 0.2934 0.3131 0.3328 185 0.6947 0.7324 0.7701 230 0.2879 0.3073 0.3267 186 0.6815 0.7186 0.7557 231 0.2825 0.3016 0.3207 187 0.6688 0.7054 0.7420 232 0.2770 0.2958 0.3146 188 0.6564 0.6926 0.7288 233 0.2718 0.2903 0.3088 189 0.6443 0.6800 0.7157 234 0.2665 0.2848 0.3031 190 0.6324 0.6676 0.7028 235 0.2615 0.2795 0.2975 191 0.6204 0.6551 0.6898 236 0.2567 0.2744 0.2921 192 0.6082 0.6424 0.6766 237 0.2520 0.2695 0.2870 193 0.5958 0.6295 0.6632 238 0.2475 0.2648 0.2821 194
0.5830
0.6161 0.6492 239
0.2434
0.2604 0.2774
R 25℃ =100.00KΩ±1% B 25/50： 3950
R ---- T 分 度 表
T (℃) R （ΚΩ）
Min R （ΚΩ） Center
R （ΚΩ） Max T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ）
Max 240 0.2394 0.2562 0.2730 285 0.1135 0.1230 0.1325 241 0.2354 0.2520 0.2686 286 0.1116 0.1210 0.1304 242 0.2314 0.2478 0.2642 287 0.1097 0.1190 0.1283 243 0.2276 0.2438 0.2600 288 0.1079 0.1170 0.1261 244 0.2237 0.2397 0.2557 289 0.1060 0.1150 0.1240 245 0.2200 0.2358 0.2516 290 0.1041 0.1130 0.1219 246 0.2163 0.2319 0.2475 291 0.1022 0.1110 0.1198 247 0.2127 0.2281 0.2435 292 0.1004 0.1090 0.1176 248 0.2091 0.2243 0.2395 293 0.0985 0.1070 0.1155 249 0.2056 0.2206 0.2356 294 0.0968 0.1052 0.1136 250 0.2022 0.2170 0.2318 295 0.0952 0.1035 0.1118 251 0.1984 0.2130 0.2276 296 0.0939 0.1021 0.1103 252 0.1946 0.2090 0.2234 297 0.0925 0.1006 0.1087 253 0.1918 0.2060 0.2202 298 0.0912 0.0992 0.1072 254 0.1889 0.2030 0.2171 299 0.0901 0.0980 0.1059 255 0.1851 0.1989 0.2127 300
0.0889
0.0968 0.1047
256 0.1823 0.1960 0.2097 257 0.1795 0.1930 0.2065 258 0.1766 0.1900 0.2034 259 0.1738 0.1870 0.2002 260 0.1710 0.1840 0.1970 261 0.1681 0.1810 0.1939 262 0.1653 0.1780 0.1907 263 0.1625 0.1750 0.1875 264 0.1596 0.1720 0.1844 265 0.1568 0.1690 0.1812 266 0.1540 0.1660 0.1780 267 0.1512 0.1630 0.1748 268 0.1492 0.1609 0.1726 269 0.1472 0.1588 0.1704 270 0.1445 0.1560 0.1675 271 0.1426 0.1540 0.1654 272 0.1398 0.1510 0.1622 273 0.1379 0.1490 0.1601 274 0.1351 0.1460 0.1569 275 0.1332 0.1440 0.1548 276 0.1313 0.1420 0.1527 277 0.1285 0.1390 0.1495 278 0.1267 0.1370 0.1473 279 0.1248 0.1350 0.1452 280 0.1229 0.1330 0.1431 281 0.1210 0.1310 0.1410 282 0.1191 0.1290 0.1389 283 0.1172 0.1270 0.1368 284
0.1154
0.1250
0.1346
R ---- T 分 度 表
R 25℃ =100.00KΩ±1% B 25/50： 3950
电子信息工程学院电子设计应用软件训练任务 【训练任务】： 1、熟练掌握PROTEUS软件的使用； 2、按照设计要求绘制电路原理图； 3、能够按要求对所设计的电路进行仿真； 【基本要求及说明】: 1、按照设计要求自行定义电路图纸尺寸； 2、设计任务如下： 基于热敏电阻的数字温度计 设计要求 使用热敏电阻类的温度传感器件利用其感温效应，将随被测温度变化的电压或电流用单片机采集下来，将被测温度在显示器上显示出来： ●测量温度范围?50℃～110℃。 ●精度误差小于0.5℃。 ●LED数码直读显示。 本题目使用铂热电阻PT100，其阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。厂家提供有PT100在各温度下电阻值值的分度表，在此可以近似取电阻变化率为 0.385Ω/℃。向PT100输入稳恒电流，再通过A/D转换后测PT100两端电压，即得到PT100的电阻值，进而算出当前的温度值。 采用2.55mA的电流源对PT100进行供电，然后用运算放大器LM324搭建的同相放大电路将其电压信号放大10倍后输入到AD0804中。利用电阻变化率0.385Ω/℃的特性，计算出当前温度值。 3、按照设计任务在Proteus 6 Professional中绘制电路原理图； 4、根据设计任务的要求编写程序，在Proteus下进行仿真，实现相应功能。【按照要求撰写总结报告】 成绩：＿＿＿＿＿
一、任务说明 使用热敏电阻类的温度传感器件利用其感温效应，将随被测温度变化的电压或电流用单片机采集下来，将被测温度在显示器上显示出来： ●测量温度范围?50℃～110℃。 ●精度误差小于0.5℃。 ●LED数码直读显示。 本题目使用铂热电阻PT100，其阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。厂家提供有PT100在各温度下电阻值值的分度表，在此可以近似取电阻变化率为 0.385Ω/℃。向PT100输入稳恒电流，再通过A/D转换后测PT100两端电压，即得到PT100的电阻值，进而算出当前的温度值。 采用2.55mA的电流源对PT100进行供电，然后用运算放大器LM324搭建的同相放大电路将其电压信号放大10倍后输入到AD0804中。利用电阻变化率0.385Ω/℃的特性，计算出当前温度值。 二、元器件简介 1、AT89C51简介 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS，8位微处理器，俗称单片机。AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。其引脚图如图一所示。 图一 AT89C51引脚图
热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差，并且与生产工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。热敏电阻体积非常小，对温度变化的响应也快。但热敏电阻需要使用电流源，小尺寸也使它对自热误差极为敏感。 热敏电阻的电阻－温度特性可近似地用下式表示：R=R0exp{B（1/T-1/T0)}：R：
温度T(K）时的电阻值、Ro：温度T0、（K）时的电阻值、B：B值、*T(K)=t(º；C)+273.15。实际上，热敏电阻的B值并非是恒定的，其变化大小因材料构成而异，最大甚至可达5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式1时，将与实测值之间存在一定误差。此处，若将式1中的B 值用式2所示的作为温度的函数计算时，则可降低与实测值之间的误差，可认为近似相等。 BT=CT2+DT+E，上式中，C、D、E为常数。另外，因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化，但常数C、D不变。因此，在探讨B值的波动量时，只需考虑常数E即可。常数C、D、E的计算，常数C、D、E可由4点的（温度、电阻值）数据（T0，R0).(T1，R1）.(T2，R2）and(T3，R3），通过式3～6计算。首先由式样3根据T0和T1，T2，T3的电阻值求出B1，B2，B3，然后代入以下各式样。 电阻值计算例：试根据电阻－温度特性表，求25°C时的电阻值为5(kΩ），B值偏差为50(K）的热敏电阻在10°C～30°C的电阻值。步骤（1）根据电阻－温度特性表，求常数C、D、E。T o=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15（2）代入BT=CT2+DT+E+50，求BT。（3）将数值代入R=5exp {(BT1/T-1/298.15）}，求R。*T：10+273.15～30+273.15。
基于热敏电阻的数字温度计专业班级：机械1108 组内成员：罗良李登宇李海先 指导老师：张华 日期： 2014年6月12日
1概述 随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。 目前温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法： 1)利用物体热胀冷缩原理制成的温度计 2)利用热电效应技术制成的温度检测元件 3)利用热阻效应技术制成的温度计 4)利用热辐射原理制成的高温计 5)利用声学原理进行温度测量 本系统的温度测量采用的就是热阻效应。温度测量模块主要为温度测量电桥，当温度发生变化时，电桥失去平衡，从而在电桥输出端有电压输出，但该电压很小。将输出的微弱电压信号放大，将放大后的信号输入AD转换芯片，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。 2设计方案 2.1设计目的 利用51单片机及热敏电阻设计一个温度采集系统，通过学过的单片机和数字电路及面向对象编程等课程的知识设计。要求的功能是能通过串口将采集的数据在显示窗口显示，采集的温度达一定的精度 2.2设计要求 使用热敏电阻类的温度传感器件利用其温感效应，将随被测温度变化的电压或电流用单片机采集下来，将被测温度在显示器上显示出来。
3系统的设计及实现 3.1系统模块 3.1.1 AT89C51 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。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，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。 管脚说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下
嵌入式设计 基于热敏电阻的数字温度计设计 院（系） 专业 班级 指导老师 学生姓名 成绩 2015年 7月 10日
目录 第一章绪论 (1) 第二章设计要求及构思 (2) 2.1设计要求 (2) 2.2设计构思 (2) 第三章总体程序流程图 (4) 第四章原理框图 (5) 4.1PT100铂热电阻: (5) 4.2信号放大电路 (5) 4.4主芯片电路图 (7) 4.5 四位数码管 (8) 第五章仿真电路图 (9) 第六章心得体会 (11) 参考文献 (12) 附录程序代码 (13)
第一章绪论 随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。目前温度计按测使用的温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法：1，利用物体热胀冷缩原理制成的温度计2，利用热电效应技术制成的温度检测元件3，利用热阻效应技术制成的温度计4，利用热辐射原理制成的高温计5，利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。温度测量模块主要为温度测量电桥，当温度发生变化时，电桥失去平衡，从而在电桥输出端有电压输出，但该电压很小。将输出的微弱电压信号通过OP07放大，将放大后的信号输入AD转换芯片，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。
第二章设计要求及构思 2.1设计要求 1.系统硬件设计 （1）使用热敏电阻PT100; （2）单片机采用MCS51系列； （3）LED数码管显示温度。 2.系统软件设计 （1）温度可以通过PT100热敏电阻实调程序； （2）AD转换芯片检测温度的模拟量程序； （3）LED显示程序； 3.系统功能 （1）测量温度范围?50℃～110℃； （2）精度误差小于0.5℃； （3）LED数码管显示。 2.2设计构思 （1）本题目使用铂热敏电阻PT100，其阻值会随着温度的变化而改变，PT100后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在110℃时它的阻值约为142.29欧姆,在-50℃它的电阻值为80.31欧姆。厂家提供有PT100在各温度下电阻值值的分度表，在0℃到110℃电阻的变化率为（142.29-100）/110≈ 0.3845Ω/℃,在-50到0℃电阻的变化率为（100-80.31）/50=0.3938Ω/℃。向PT100输入稳恒电流，使PT100输出的电压与其内部电阻成线性关系变化。 （2）其输出的的电压是模拟信号，需要进行模数转换后才能被有效显示。查找相关模数转换元器件后暂选ADC0808进行模数转换，其有效电压为0～5V。向PT100输入稳恒电流，再通过A/D转换后测PT100两端电压，即得到PT100的电阻值，进而算出当前的温度值。 （3）由于0.385Ω相对于100多欧姆的电阻来说很小，即温度变化1℃时输出的电压变化量很小，这么小的电压不能改变ADC0808输出的一个数字信号。所以要对PT100输出的电压进行放大。放大倍数是根据最大测量温度确定的，即110℃时输出的电压不能超过+5V,否则测量不到110的温度，最终经调试后取放大倍数为36。再将放大后的电压输入ADC0808模数转换器。 （4）综上所述。采用2.49V的电压与运算放大器搭建成的恒流源对PT100进行供电，然后用运算放大器OP07搭建的同相放大电路将其电压信号放大36倍后输入到ADC0808中。ADC0808根据输入0到5V的电压，转换成对应的十进制0到255数字。再利用电阻变化率的特性，计算出当前温度值，数码管直接显示温度。
T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ） Max T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ） Max -30 1671.2 1721.2 1771.2 15 157.05 159.19 161.33 -29 1569.5 1615.9 1662.2 16 150.16 152.15 154.15 -28 1474.8 1517.8 1560.8 17 143.53 145.38 147.24 -27 1387.0 1426.8 1466.7 18 137.13 138.86 140.58 -26 1305.8 1342.8 1379.8 19 130.96 132.56 134.16 -25 1230.9 1265.3 1299.7 20 125.00 126.48 127.96 -24 1162.1 1194.1 1226.1 21 119.27 120.64 122.01 -23 1098.9 1128.7 1158.5 22 113.78 115.05 116.32 -22 1040.9 1068.8 1096.6 23 108.59 109.73 110.87 -21 987.82 1013.9 1039.9 24 103.63 104.71 105.79 -20 939.21 963.60 987.99 25 99.000 100.00 101.00 -19 878.25 900.70 923.16 26 94.648 95.629 96.609 -18 825.09 845.86 866.64 27 90.654 91.617 92.580 -17 778.08 797.36 816.64 28 87.037 87.985 88.932 -16 735.91 753.85 771.80 29 83.818 84.752 85.687 -15 697.56 714.30 731.04 30 81.015 81.940 82.865 -14 662.26 677.89 693.52 31 77.811 78.720 79.629 -13 629.37 643.98 658.58 32 74.679 75.571 76.463 -12 598.42 612.08 625.73 33 71.612 72.486 73.361 -11 569.05 581.81 594.57 34 68.611 69.467 70.323 -10 540.98 552.90 564.82 35 65.683 66.520 67.357 -9 514.01 525.13 536.26 36 62.837 63.654 64.471 -8 488.00 498.37 508.74 37 60.084 60.882 61.679 -7 462.85 472.51 482.16 38 57.438 58.216 58.994 -6 438.52 447.49 456.47 39 54.913 55.671 56.429 -5 414.97 423.30 431.63 40 52.521 53.260 53.999 -4 392.32 400.04 407.76 41 50.276 50.997 51.718 -3 371.74 378.91 386.08 42 48.190 48.894 49.598 -2 352.88 359.56 366.23 43 46.275 46.963 47.651 -1 335.49 341.70 347.91 44 44.541 45.215 45.889 0 318.95 325.10 331.25 45 42.998 43.660 44.322 1 303.83 309.58 315.33 46 41.279 41.926 42.573 2 289.63 294.99 300.35 47 39.656 40.288 40.920 3 276.20 281.20 286.21 48 38.122 38.740 39.357 4 263.46 268.13 272.81 49 36.669 37.273 37.877 5 251.34 255.70 260.06 50 35.289 35.880 36.471 6 239.77 243.84 247.92 51 33.976 34.554 35.132 7 228.72 232.52 236.32 52 32.724 33.289 33.854 8 218.14 221.68 225.23 53 31.524 32.077 32.630 9 208.02 211.32 214.62 54 30.372 30.913 31.454 10 198.33 201.40 204.47 55 29.261 29.790 30.319 11 188.70 191.55 194.40 56 28.186 28.703 29.220 12 179.94 182.59 185.25 57 27.142 27.647 28.152 13 171.84 174.31 176.78 58 26.124 26.617 27.111 14 164.25 166.55 168.85 59 25.128 25.610 26.091 R ---- T 分 度 表 R 25℃ =100.00KΩ±1% B 25/50： 3950 本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件（Ｃ）２００５－２００９，版权所有，仅供试用。
航:OLS > 实验首页> 综合设计性物理实验> 实验三温度传感器特性研究 .::实验预习::. 【实验目的】 1．了解几种常用的接触式温度传感器的原理及其应用范围； 2．测量这些温度传感器的特征物理量随温度的变化曲线． 【实验原理】 1．铂电阻 导体的电阻值随温度变化而改变，通过测量其电阻值推算出被测环境的温度，利用此原理构成的传感器就是热电阻温度传感器．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.目前，在工业中应用最广的材料是铂和铜. 铂电阻与温度之间的关系，在0～630.74 o C范围内可用下式表示 (1) 在－200～0 o C的温度范围内为 (2)
式中，R0和RT分别为在0 o C和温度T时铂电阻的电阻值，A、B、C为温度系数，由实验确定，A = 3.90802×10－３o C－１，B = －5.80195×10－７o C－２，C = －4.27350×10－１２o C－４．由式（1）和式（2）可见，要确定电阻RT 与温度T的关系，首先要确定R0的数值，R0值不同时，RT 与T的关系不同．目前国内统一设计的一般工业用标准铂电阻R0值有100Ω和500Ω两种，并将电阻值RT 与温度T的相应关系统一列成表格，称其为铂电阻的分度表，分度号分别用Pt100和Pt500表示． 铂电阻在常用的热电阻中准确度最高，国际温标ITS－90中还规定，将具有特殊构造的铂电阻作为13.5033 K～961.78 o C标准温度计来使用．铂电阻广泛用于－200～850 o C范围内的温度测量，工业中通常在600 o C以下． 2.半导体热敏电阻 热敏电阻是其电阻值随温度显著变化的一种热敏元件．热敏电阻按其电阻随温度变化的典型特性可分为三类，即负温度系数（NTC）热敏电阻，正温度系数（PTC）热敏电阻和临界温度电阻器（CTR）．PTC和CTR型热敏电阻在某些温度范围内，其电阻值会产生急剧变化，适用于某些狭窄温度范围内一些特殊应用，而NTC热敏电阻可用于较宽温度范围的测量．热敏电阻的电阻－温度特性曲线如图1所示．
温度传感器原理 温度传感器热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： ①测量精度高。因温度传感器热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的温度传感器热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 1．温度传感器热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图2-1-1所示。当导体A 和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。温度传感器热电偶就是利用这一效应来工作的。 2．温度传感器热电偶的种类及结构形成 （1）温度传感器热电偶的种类 常用温度传感器热电偶可分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶两大类。所调用标准温度传感器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温度传感器热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化温度传感器热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化温度传感器热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化温度传感器热电偶我国从1988年1月1日起，温度传感器热电偶和温度传感器热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化温度传感器热电偶为我国统一设计型温度传感器热电偶。 (2)温度传感器热电偶的结构形式为了保证温度传感器热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： ①组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠； ④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 3．温度传感器热电偶冷端的温度补偿 由于温度传感器热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都
温度传感器 选择温度传感器比选择其它类型的传感器所需要考虑的内容更多。首先，必须选择传感器的结构，使敏感元件的规定的测量时间之内达到所测流体或被测表面的温度。温度传感器的输出仅仅是敏感元件的温度。实际上，要确保传感器指示的温度即为所测对象的温度，常常是很困难的。 在大多数情况下，对温度传感器的选用，需考虑以下几个方面的问题： （1）被测对象的温度是否需记录、报警和自动控制，是否需要远距离测量和传送。 （2）测温范围的大小和精度要求。 （3）测温元件大小是否适当。 （4）在被测对象温度随时间变化的场合，测温元件的滞后能否适应测温要求。（5）被测对象的环境条件对测温元件是否有损害。 （6）价格如何，使用是否方便。 容器中的流体温度一般用热电偶或热电阻探头测量，但当整个系统的使用寿命比探头的预计使用寿命长得多时，或者预计会相当频繁地拆卸出探头以校准或维修却不能在容器上开口时，可在容器壁上安装永久性的热电偶套管。用热电偶套管会显著地延长测量的时间常数。当温度变化很慢而且热导误差很小时，热电偶套管不会影响测量的精确度，但如果温度变化很迅速，敏感元件跟踪不上温度的迅速变化，而且导热误差又可能增加时，测量精确度就会受到影响。因此要权衡考虑可维修性和测量精度这两个因素。 热电偶或热电阻探头的全部材料都应与可能和它们接触的流体适应。使用裸露元件探头时，必须考虑与所测流体接触的各部件材料（敏感元件、连接引线、支撑物、局部保护罩等）的适应性，使用热电偶套管时，只需要考虑套管的材料。 电阻式热敏元件在浸入液体及多数气体时，通常是密封的，至少要有涂层，裸露的电阻元件不能浸入导电或污染的流体中，当需要其快速响应时，可将它们用于干燥的空气和有限的几种气体及某些液体中。电阻元件如用在停滞的或慢速流动的流体中，通常需有某种壳体罩住以进行机械保护。 当管子、导管或容器不能开口或禁止开口，因而不能使用探头或热电偶套管时，可通过在外壁钳夹或固定一个表面温度传感器的方法进和测量。为了确保合理的测量精度，传感器必须与环境大气热隔离并与热辐射源隔离，而且必须通过传感器的适当设计与安装使壁对敏感元件的热传导达到到最佳状态。 所测的固体材料可以是金属的或非金属的，任何类型的表面温度传感器都会在某种程度上改变被测物表面或表面下层的材料特性。因此，必须对传感器及其安装方法进行适当的选择以便将这种干扰减到最小程度。理想的传感器应该完全用与所测固体相同的材料制造并与材料形成一体，这样测量点或其周围的结构特征就不会以任何方式改变。可用的这类传感器有各种各样，其中包括电阻（薄膜热电阻、温度传感器）型，也包括薄膜和细导线型的热电偶。用可埋入的小传感器或带螺纹的镶嵌件进行表面玉的温度测量，应使埋入的传咸器或镶嵌件的外缘与所测材料的外表面平齐。镶嵌件的材料应与所测的材料相同，至少要非常相似。使用垫圈式传感器时，必须注意确保垫圈所能达到的温度尽可能接近欲测温度。
基于PT热敏电阻的数字温度计
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
嵌入式设计 基于热敏电阻的数字温度计设计 院（系） 专 业 班 级 指导老师 学生姓名 成 绩 2015年 7月 10日
目录 第一章绪论 0 第二章设计要求及构思 (1) 2.1设计要求 (1) 2.2设计构思 (1) 第三章总体程序流程图 (3) 第四章原理框图 (4) 4.1PT100铂热电阻: (4) 4.2信号放大电路 (4) 4.4主芯片电路图 (6) 4.5 四位数码管 (7) 第五章仿真电路图 (8) 第六章心得体会 (11) 参考文献 (12) 附录程序代码 (13)
第一章绪论 随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。目前温度计按测使用的温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法：1，利用物体热胀冷缩原理制成的温度计2，利用热电效应技术制成的温度检测元件3，利用热阻效应技术制成的温度计4，利用热辐射原理制成的高温计5，利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。温度测量模块主要为温度测量电桥，当温度发生变化时，电桥失去平衡，从而在电桥输出端有电压输出，但该电压很小。将输出的微弱电压信号通过OP07放大，将放大后的信号输入AD转换芯片，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。
《单片机控制技术》期末课程设计 题目：基于热敏电阻的数字温度计 专业：新能源科学与工程 班级： 成员： 完成日期：2015年12月26日
1 设计任务及要求 设计任务：使用热敏电阻类的温度传感器件利用其感温效应，将随被测温度变化的电压或电流用单片机采集下来，将被测温度在显示器上显示出来。 要求：（1）测量温度范围?50℃～110℃。（2）精度误差小于0.5℃。（3）LED数码直读显示。 本题目使用铂热电阻PT100，其阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。厂家提供有PT100在各温度下电阻值值的分度表，在此可以近似取电阻变化率为0.385Ω/℃。向PT100输入稳恒电流，再通过A/D转换后测PT100两端电压，即得到PT100的电阻值，进而算出当前的温度值。采用2.55mA的电流源对PT100进行供电，然后用运算放大器LM324搭建的同相放大电路将其电压信号放大10倍后输入到AD0808中。利用电阻变化率0.385Ω/℃的特性，计算出当前温度值。我们也考虑到当测量温度低于（或高于）所测温度时会对该测量装置造成损坏，所以可以添加一个温度报警装置，因为该课程并无严格要求，所以在下面我们会简单带过。
2 方案设计与论证 2.1温度传感器的选择 方案一： 采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成（热电偶的构成如图 2-1），热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，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。热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 图 2-1热电偶电路图 系统主要包括对A/D0808的数据采集，自动手动工作方式检测，温度的显示等，这几项功能的信号通过输入输出电路经单片机处理。还有复位电路，晶振电路，启动电路等。故现场输入硬件有手动复位键、A/D 转换芯片，处理芯片为51 芯片，执行机构有4 位数码管、报警器等。系统框图如 2-1-2所示：
嵌入式设计 基于热敏电阻的数字温度计设计 院（系） 专 业 班 级 指导老师 学生姓名 成 绩 2015年 7月 10日
目录 第一章绪论 (1) 第二章设计要求及构思 (1) 2.1设计要求 (1) 2.2设计构思 (2) 第三章总体程序流程图 (3) 第四章原理框图 (4) 4.1PT100铂热电阻: (4) 4.2信号放大电路 (4) 4.4主芯片电路图 (6) 4.5 四位数码管 (7) 第五章仿真电路图 (8) 第六章心得体会 (10) 参考文献 (11) 附录程序代码 (12)
第一章绪论 随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。目前温度计按测使用的温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法：1，利用物体热胀冷缩原理制成的温度计2，利用热电效应技术制成的温度检测元件3，利用热阻效应技术制成的温度计4，利用热辐射原理制成的高温计5，利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。温度测量模块主要为温度测量电桥，当温度发生变化时，电桥失去平衡，从而在电桥输出端有电压输出，但该电压很小。将输出的微弱电压信号通过OP07放大，将放大后的信号输入AD转换芯片，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。
MF501型热敏电阻分度表 温度阻值温度阻值温度阻值-40203764.5-219159.5363091.1 -39189775.4-118152.0372962.8 -38176843.6017203.7382840.5 -37164882.2116310.8392724.0 -36153812.2215469.8402612.9 -35143561.3314677.4412507.0 -34134063.8413930.4422406.0 -33125259.4513226.0432309.5 -32117093.1612561.6442217.5 -31109514.6711934.5452129.7 -30102477.8811342.6462045.8 -2995940.7910783.6471965.7 -2889864.51010255.6481889.1 -2784213.8119756.6491816.0 -2678956.3129284.9501746.1 -2574062.1138838.8511679.3 -2469503.7148416.8521615.3 -2365256.2158017.5531554.2 -2261296.3167639.5541495.7 -2157602.8177281.6551439.7 -2054156.1186942.6561386.1 -1950938.3196621.3571334.8 -1847932.7206316.8581285.7 -1745124.0216028.1591238.7 -1642498.2225754.3601193.6 -1540042.2235494.5611150.4 -1437744.0245248.0621108.9 -1335592.5255013.9631069.2 -1233577.4264791.7641031.2 -1131689.4274580.665994.7 -1029919.6284380.066959.6 -928259.9294189.367926.0 -826702.9304008.168893.7 -725241.4313835.769862.8 -623869.2323671.770833.0 -522580.3333515.7 -421369.1343367.2 -320230.4353225.7
■特性 ·高精度、高稳定性 ·响应快速 ·优良的抗热冲击性 ·耐湿性能优良 ·高科技批量化生产保证了产品的高品质和高稳定性■ 用途 ·各种空调机、电冰箱、热水器、微波炉等的温度检测■ 型号命名 - ××× × ×××× × × / ×××× ×①②③④⑤⑥⑦⑧⑨ ①风华公司标示记号 ② NTC 热敏电阻温度传感器标示符号③公称电阻值为25度时的数值单位为欧姆 前两位数字表示电阻值的有效数字，第三位数字表示其后零的个数。④电阻值公差符号（%） 记号电阻值公差⑤ B 值常数记号⑥ B 值公差符号（%） 记号B 值公差 ±0.5 ±1.0 ±2.0 ±3.0 ±5.0 特殊公差 ⑦计算B 值温度代码
记号两温度点 25/50 25/ 85 0/25 0/50 0/100 0/80 25/100 -18/25 -20/25 5/25 ⑧器件的长度标示记号单位为毫米⑨器件头外型标示记号记号外型 ■ 外形尺寸 ·灌封型（C 型） 铜壳灌封型 环氧树脂包封型 ±0.5 ±1.0 ±2.0 ±3.0
±5.0 特殊公差 风华高科热敏元器件分公司 FENGHUA THERMISTOR COMPONENTS BRANCH COMPANY 1 外壳参数 外壳外径Ф(mm 4.0 5.0 6.0 6.0 7.0 ·包封型（E 型） 外壳长度(mm 25 25 25 30 25 外壳材料
铜、铝、不锈钢等 ■ 注：可根据用户所需制作各种外形尺寸的传感器 ■ 性能参数 ：102～106Ω ·阻值范围（R 25） ·阻值精度：±0.5%、±1%、±2%、±3%、±5%。 ·B 值范围（25/50℃或 25/85℃）：2500～5000K ·B 值精度：±0.5%、±1%、±2%、±3%、±5%. ·使用温度范围：－40～100℃ ·耗散系数（静止空气中）：C 型：2.0～4.0mw/℃；E 型：3.0～4.5mw/℃. 风华高科热敏元器件分公司 FENGHUA THERMISTOR COMPONENTS BRANCH COMPANY 2 ·热时间常数（静止空气中）：C 型：≤30s ，E 型：≤20s. ·电阻－温度特性（R －T 特性）