温度传感器温度特性测试与研究(FB810型恒温控制温度传感器实验仪)
实
验
讲
义
杭州精科仪器有限公司
一、集成电路温度传感器的特性测量及应用
随着科技的发展，各种新型的集成电路温度传感器器件不断涌现，并大批量生产和扩大应用。这类集成电路测温器件有以下几个优点：（1）温度变化引起输出量的变化呈现良好的线性关系；（2）不像热电偶那样需要参考点；（3）抗干扰能力强；（4）互换性好，使用简单方便。因此，这类传感器已在科学研究、工业和家用电器温度传感器等方面被广泛使用于温度的精确测量和控制。本实验要求测量电流型集成电路温度传感器的输出电流与温度的关系，熟悉该传感器的基本特性，并采用非平衡电桥法，组装成为一台C 50~0?数字式温度计。
【实验原理】
590AD 集成电路温度传感器是由多个参数相同的三极管和电阻组成。该器件的两端当加有某一定直流工作电压时（一般工作电压可在V 20~5.4范围内），它的输出电流与温度满足如下关系： A t B I +?=
式中，I 为其输出电流，单位:A μ，t 为摄氏温度，B 为斜率,一般590AD 的1)C (A 1B -?μ=,即如果该温度传感器的温度升高或降低C 1?，
那传感器的输出电流增加或减少A 1μ，A 为摄氏零度时的电流值，其值恰好与冰点的热力学温度K 273相对应。（对
市售一般590AD ， A 278~273A μ=略有差异。）利用590AD 集成电路温度传感器的
上述特性，可以制成各种用途的温度计。采用非平衡电桥线路，可以制作一台数字式摄氏
温度计，即590AD 器件在C 0?时，数字电压显示值为“0”，而当590AD 器件处于C t ?时，数字电压表显示值为“t ”。
【实验仪器】
810FB 型恒温控制温度传感器
实验仪，如右图所示： 大烧杯、加热器、冰瓶、各种温度传感器等。
【实验内容】
一．590AD 的测试方法：
1．
590AD 为两端式集成电路温度传感器，它的管脚引出端有两个，如图1所示：序号1接电源正端+U （红色引线）。序号2接电源负端-U (黑色引线)。至
于序号3连接外壳，它可以接地，有时也可以不用。590AD 工作电压V 30~4，通常工
作电压V 15~6，但不能小于V 4，小于V 4出现非线性。 2. 100PT 数显式温度计等。
二. 590AD 传感器温度特性测量及数字式温度计的设计：
1. 按图2接线（590AD 的正负极不能接错）。测量590AD 集成电路温度传感器的电流I 与温度t 的关系，取样电阻Ω=1000R 。把实验数据用最小二乘法进行拟合，求斜率B 、 截距A 和相关系数r 。实验时应注意590AD 温度传感器为二端铜线引出，为防止极间短
路，两铜线不可直接放在水中，应用一端封闭的薄壁试管套保护，其中注入少量硅油，使之有良好热传递。（实验中如何保证590AD 集成温度传感器与100PT 数显温度计处在相同温度位置）
2.制作量程为C 50~0?范围的数字温度计。把590AD 三只电阻箱、直流稳压电源及数字电压表按图3接好。将590AD 带试管放入冰瓶中（内装冰水混合物），取Ω==1000R R 32，，调节4R 使数字电压表示值为零。然后把590AD 放入其他温度如室温的水中，用100PT 温标准度计进行读数对比，求出百分差。
3.令图3中电源电压发生变化，如从V 8变为V 10，观测一下，590AD 传感器输出电流有无变化？分析其原因。
三．590AD 传感器的输出电流和工作电压关系测
量：
将590AD 传感器处于恒定温度，将直流电源、590AD 传感器、电阻箱、直流电压表等按图4接电路线。调节电源输出电压从V 10~5.1，测量加在590AD 传感器上的电压U 与输出电流）
)R /U I (I R =的对应值，要求实验数据10点以上。
用坐标纸做590AD 传感器输出电流I 与工作电压U 的关系图，求出该温度传感器输出电流与温度呈线性关系的最小工作电压r U 。
【实验数据及处理】
1.测量590AD 传感器输出电流I 和温度t 之间的关系。求t ~I 关系的经验公式。
表1 数据用最小二乘法拟合：
求斜率1)( ____0.107__ -?=C A B μ；截距A A μ___011.27___=；相关系数
___991.0_=r ；所以，t ,I 关系为：011.27107.0+?=t I 。
与灵敏度标准值1)C (A 000.1B -?μ=相比，求相对误差 ：%_____3.89_=E 。 2．590AD 传感器的输出电流和工作电压关系测量：
表2 590AD 传感器伏安特性测量 Ω=?=10000
,4.45R C t
用坐标纸作传感器输出电流与工作电压的关系曲线图，从图中求出该温度传感器输出电流与温度呈线性关系的最小工作电压r U 。
从590AD 传感器输出电流I 与工作电压U 的关系曲线图中，得到C t ?=4.45时，传感器输出电流与温度呈线性关系的最小工作电压V U r 694.3≈。
【思考题】
1.电流型集成电路温度传感器有哪些特性？它比半导体热敏电阻、热电偶有哪些优点？ 应该是集成电路的控制较完善，相对可以做得更准确，反应速度也会更快，但相对电路的构成会复杂。
2.如何用590AD 集成电路温度传感器制作一个热力学温度计，请画出电路图，说明调节方法。
集成温度传感器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一块芯片上，能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于-55℃~±150℃之间的温度测量。温敏晶体管在管子的集电极电流恒定时，其基极发射极电压与温度成线性关系，为克服温敏晶体管vb 电压产生时的离散性，采用了特殊的差分电路。集成温度传感器具有电压型和电流型两种，电流输出型集成温度传感器在一定的温度T 时相当于一个恒流源。因此，它不易受接触电阻、引线电阻、电压噪音的干扰，具有很好的线性特性。
3.如果590AD 集成电路温度传感器的灵敏度B 不是严格的1)C (A 000.1-?μ，而是略有差异，请写出解决问题的办法。
AD590相当于是受温度控制的恒流源,R1越大,取得的电压就越高。一般是在R1上串一个多
圈可调电阻
【实验范例1】
1. 测量590AD 传感器输出电流I 和温度t 之间的关系。 求t ~I 关系的经验公式。
表3 数据用最小二乘法拟合得：
斜率1
)C (A 987.0B -?μ=；截距A 8.274A μ=；相关系数999.0r =
所以，t ,I 关系为：275t 987.0I +=
与灵敏度标准值1)C (A 000.1B -?μ=相比百分误差为%3.1E =。 2.制作摄氏温度计：
由于灵敏度1
)C (A 000.1B -?μ<,所以2R 值取略大于Ω1000，
本实验按以下公式加以修正：取Ω=÷=÷==9.1012987.0000.1B mV 000.1R R 32。 将冰用刨冰机制成冰霜放入保温杯中压紧，并用玻璃管压1个小洞。将带玻璃试管传感器浸入冰霜中，把仪器接成图3电桥电路。调节4R ，使C 0t ?=时，数字电压表输出
mV 0U =。用自制摄氏温度计测室温水温为C 7.28?，而100PT 数显温度计读数也为C 7.28?。
3.测量590AD 传感器的伏安特性：
表2 590AD 传感器伏安特性测量 Ω=?=10000
R ,C 3t
从590AD 传感器输出电流I 与工作电压U 的关系曲线图中，得到C 3t ?=时，传感器输出电流与温度呈线性关系的最小工作电压V 70.2U r ≈。
二、热敏电阻的温度特性测量
热敏电阻通常是用半导体材料制成的，他的电阻随温度变化而急剧变化。热敏电阻分为负温度系数NTC 热敏电阻和正温度系数PTC 热敏电阻两种。NTC 热敏电阻的体积
很小，其阻值随温度变化比金属电阻要灵敏得多，因此，它被广泛用于温度测量、温度控制以及电路中的温度补偿、时间延迟等。PTC 热敏电阻分为陶瓷PTC 热敏电阻及有机材料PTC 热敏电阻两类。PTC 热敏电阻是20世纪80年代初发展起来的一种新型材料电阻
器，它的特点是存在一个“突变点温度”，当这种材料的温度超过突变点温度时，其阻值
可急剧增加6~5个数量级，（例如由Ω110急增到Ω710以上），因而具有极其广泛的应用
价值。
近年来，我国在PTC 热敏电阻器件开发与应用方面有了很大发展，陶瓷PTC 热敏电阻由于其工作功率较大及耐高温性好，已被应用于工业机械、冰箱等作电流过载保护，并可替代镍铬电热丝作恒温加热器和控温电路，用于自热式电蚊香加热器、新型自动控温烘干机、各种电加热器等一系列安全可靠的家用电器；而有机材料PTC 的热敏电阻具有动作时间短、体积小、阻值低等特点，现已被用于国内电话程控交换机、便携式电脑、手提式无绳电话等高科技领域作过载保护，应用范围很广。
本实验用温度计和直流电桥测定热敏电阻器与温度的关系。要求掌握NTC 热敏电阻器的阻值与温度的关系特性、并学会通过数据处理来求得经验公式的方法。
【实验原理】
1. 负温度系数热敏电阻器的电阻-温度特性
NTC 热敏电阻通常由Cu ,Fe ,Co ,Cr ,Ni ,Mg 等金属氧化物中的3~2种均匀混
合压制后，在C 1500~600?温度下烧结而成，由这类金属氧化物半导体制成的热敏电阻，具有很大的负温度系数。在一定的温度范围内，NTC 热敏电阻的阻值与温度关系满足下列经验公式：
)
T 1T 1(B 00e
R R -??=
(1)
式中，R 为该热敏电阻在热力学温度T 时的电阻值，0R 为热敏电阻处于热力学温度0T 时的阻值。B 是材料常数，它不仅与材料性质有关，而且与温度有关，在一个不太大的范围内，B 可以看作为常数。
由公式（1）可求得，NTC 热敏电阻在热力学温度0T 时的电阻温度系数α
20
T T 0T B )dT dR (R 10-=?=
α=
（2）
由公式(2)可知，NTC 热敏电阻的电阻温度系数是与热力学温度的平方有关的量，在不同
温度下，α值是不相同的。 对公式（1）两边取对数，得到
00
R ln )T 1
T 1(
B R ln +-?= 在一定温度范围内，R ln 与
T 1
T 1-
成线性关系,可以用作图法或最小二乘法求得斜
率B 的值。并由公式（2）求得某一温度时NTC 热敏电阻的电阻温度系数α。 2. 正温度系数热敏电阻器的电阻-温度特性
PTC 热敏电阻具有独特的电阻-温度特性，这一性质是由于其微观结构决定的。当温度升高超过PTC 热敏电阻突变点温度时，其材料结构发生了突变，它的电阻值有明显变化，可以从Ω1
10变化到Ω7
10，PTC 热敏电阻的温度大于突变点温度时的阻值随温度变化符合如下经验公式：
)
T T (A 00e
R R -??= (3)
其中，T 为样品的热力学温度，0T 为初始温度，R 为样品在温度T 时的电阻值，0R 为样品在温度0T 时的电阻值，A 的值在某一范围内近似为常数。
对陶瓷PTC 热敏电阻，在小于突变点温度时，电阻与温度关系满足公式（1），为负温度系数性质，在大于突变点温度时，满足（3）式，为正温度系数热敏电阻，此突变点温度常称为居里点。而对有机材料PTC 热敏电阻，在突变点温度上下均为正温度系数性质，但是其常数A 也在突变点发生了突变，即A 值在温度高于突变点后明显激增。
【实验仪器】
FB810型恒温控制温
度传感器实验仪 ,电热管,玻璃烧杯,小试管,冰瓶，正、负热敏电阻,磁力搅拌子,电阻箱（用户自备）。热敏电阻放置小试管内再放在可控温的玻璃烧杯中，用100PT 铂电阻温度计测量温度。
【实验内容】
一 ．测量NTC 热敏电阻
器的电阻与温度关系特性，计算热敏电阻材料常数B ：
先把100PT 作为温度测量用插入小试管。
1. 把NTC 热敏电阻和玻璃温度计一起插在盛有硅油的玻璃小试管内，试管置于盛有水的可控恒温槽中，当NTC 热敏电阻、铂电阻温度计和水温达到平衡时，铂电阻温度计显示出NTC 热敏电阻的温度θ，用图6示的电路测量NTC 热敏电阻的阻值0R (注意：热敏电阻的电流应小于A 300μ, 避免热敏电阻自身发热对实验测量造成影响。此时直流单臂
电桥臂往往不能严格取1 ：1比例，直流电源最大取V 5.1)。
2．将电阻箱、检流计用连接线接成电桥，用来测量热敏电阻的阻值。
3．先测出室温时（将NTC 热敏电阻和铂电阻温度计等插入室温水中）温度θ和NTC 热敏电阻阻值0R 。然后逐步增高恒温槽温度，每当温度达到稳定时，测量相应的一组i θ与i R 的值.要求温度从室温C 80~?范围内测出10组数据.用公式)K ( 15.273T θ+=，将摄氏温度θ换算成热力学温度T 。
4．用最小二乘法求出温度在室温C 80~?范围内的材料常数B 。
5. 用公式(2)计算NTC 热敏电阻在温度C 50?=θ时的电阻温度系数。
表1 负温度系数热敏电阻温度特性测试数据记录
将测量数据用最小二乘法进行曲线指数回归拟合，求出结果。
温度系数=A ，相关系数=r 。 二 ．测量热敏电阻器的电阻与温度特性，求经验公式： 1. 有机材料PTC 热敏电阻特性测量,操作步骤同上:
① 待测样品取用电器及马达等过载保护用的有机材料PTC 热敏电阻. ② 把待测样品放在可调温度恒温炉中，用直流电桥测电阻.
③ 用半对数坐标纸作有机材料PTC 热敏电阻的阻值R 与热力学温度T 的关系图.
表2 正温度系数热敏电阻温度特性测试数据记录
将测量数据用最小二乘法进行曲线指数回归拟合，求出结果。
温度系数=A ，相关系数=r 。
【思考题】
1. 在实验测量时流过NTC 热敏电阻的电流应小于A 300μ，为什么？如何保证此实验条件的实现？如果电源，电压为V 5.1，在室温时，桥臂怎么取？
2. 若铂电阻温度计的温度示值与实际温度有所差异，对实验结果有什么影响？应如何保
证所测的温度值准确？
3.PTC 热敏电阻与NTC 热敏电阻在电阻温度特性方面有哪些区别？它们各有哪些应用？
4. 根据PTC 热敏电阻的电阻温度特性，你能开发该材料哪些新的应用？
5. 能否用伏安法测量NTC 热敏电阻的电阻值？如果可以请画出测量电路图。
【实验范例2】
电桥臂B A R ,R 是规格为Ω9999
~01.0级的电阻箱，调节电阻S R 为Ω9.9999~01.0级的电阻箱，电源为V 5.1。在室温至C 80?范围内，电阻值大于Ω9000。
所以满足Ω≥+5000R R S T ,即通过T R 热敏电阻电流小于A 300μ要求.
表4 热敏电阻的阻值和温度关系数据
对)T T (R ln 0
T -=作最小二乘法数据处理，可得K 10070.3B 3
?=，369.9R ln 0=，
Ω?=101171R 0，相关系数9995.0r =，所以，经验公式为：
Ω?=-?)
T 1
T 1(10070.3T 0
3e
1171R
若用该热敏电阻测量某温度，只须测得此时的阻值，即能由上式算得温度，或由T
1~R T 的关系图曲线图上查得温度。
FB810型恒温控制温度传感器实验仪说明
一．概述
温度传感器的特性测量和定标是大学普通物理热学实验和电磁学实验中的一个基本
内容，是新的全国理工科物理实验教学大纲中一个重要实验。为开设好此实验，本仪器与同类其它仪器相比，有以下优点： 1.100PT 测温,方便实用。2.PID 设置容易、控温精度高。3.低压加热安全可靠。4.设定温度和测量温度均用数字显示。5.提供最为常用的温度传感器，非常具有使用价值。本实验仪器可用于各种温度传感器的特性测量和各种材料的电阻与温度关系特性测量实验，本仪器也可用于物理化学实验做恒温仪用，它是理工科大学普通物理实验必备重要实验装置之一。 二．用途
1.电流型集成温度传感器590AD 的特性测量和应用:
(1)测量590AD 输出电流和温度的关系，计算传感器灵敏度及C 0?时传感器输出电流值。 (2)用590AD 传感器,电阻箱,数字电压表和直流电源等设计并安装数字式摄氏温度计。 (3)测量集成温度传感器590AD 在某恒定温度时的伏安特性曲线，求出590AD 线性使用范围的最小电压r U 值。
2.测量半导体热敏电阻阻值与温度的关系，求该半导体热敏电阻的经验公式。
3.热电阻等温度传感器的特性测量。（PN 等用户自备） 三．仪器组成与技术指标 1.仪器组成
本机为有单片控制的智能式数字恒温控制仪、量程为V 999.19~0四位半数字电压表、直流V 12~2稳压输出电源、可调式磁性搅拌器以及mL 2000大烧杯、加热器、玻璃管（内放硅油和被测集成温度传感器）等组成。 2.技术指标： A.温控仪
(1)数显温度计显示工作温度：C 100~C 0??； (2)恒温控制温度：室温C 80~?； (3)控制恒温显示分辨率：C 1.0?±。 B.直流数字电压表
(1)量程：V 999.19~0； (2)读数准确度：V 001.0；
(3)仪器前面板上有红、黑二对接线柱，右边用来接入传感器输出电压，左边接输出工作电压，二路电压用同一只电压表指示，测量时用按钮开关切换测试对象,由指示灯提示测试目标。
C.待测温度传感器AD590技术特性： (1)工作温度：C 150~C 55??-； (2)工作电压：V 25~5.4； (3)灵敏度：1
)C (A 1-?μ，线性元件； (4)C 0?时输出电流约A 273μ。 D.加热器：
(1)工作电压：交流V 36； (2)工作电流：交流最大A 5.4。
四.仪器使用方法
1.使用前将电位器调节旋钮逆时针方向旋到底，把接有100PT 传感器接线端插头插 在后面的插座上，100PT 测温端放入注有少量油的玻璃管内(直径mm 18)；在ml 2000大烧杯内注入ml 1600的净水，放入搅拌器和加热器盖板。
2.温控器设置请参看附录。 五.注意事项
1. 100PT 测温传感器要小心插到试管底部，以免测温不准；
2．590AD 集成温度传感器的正负极性不能接错，红线表示接线电源正极。
3．590AD 集成温度传感器不能直接放入水中或冰水混合物中测量温度，若测量水温或冰水混合物温度，都必须插到加有少量硅油的玻璃试管内，再插入待测温物测温。 4．搅拌器转速不宜太快，若转速太快或磁性转子不在中心，有可能转子离开旋转磁场位置而停止工作，这时须将调节马达转速电位器逆时针调至最小，让磁性转子回到磁场中，再旋转。
5.热敏电阻的工作电压应小于V 3,防止自热引入误差或损坏。实验时，直流电源调节旋钮可反时针调到底。用数字电压表检测电源电压。
6.更换大烧杯时请注意烧杯的底部必须平整。
7.倒去烧杯中水时，注意应先取出磁性浮子保管好，以避免遗失。
【附录】 PID 智能温度控制器
该控制器是一种高性能。可靠好的智能型调节仪表，广泛使用于机械化工、陶瓷、轻工、冶金、热处理等行业的温度、流量、压力、液位自动控制系统。控制器面板布置图：
例如需要设置加热温度为C 30 ，具体操作步骤如下：
1． 先按设定键SET （）0.5秒,进入温度设置。(注：若学生不慎按设定键时间长达5秒，
出现进入第二设定区符号，这时只要停止操作5秒，仪器将自动恢复温控状态。) 2．按位移键（），选择需要调整的位数，数字闪烁的位数即是可以进行调整的位数。
3．按上调键（）或下调键（）确定这一位数值，按此办法，直到各位数值满足设定
温度。
4．再按设定键SET （）1次，设定工作完成。如需要改变温度设置，只要重复以上步
骤就可。操作过程可按上图进行（图中数据为出厂时设定的参数）：
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/de12900318.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
一、霍尼韦尔 公司简介： 霍尼韦尔是《财富》百强公司，总部位于美国。致力于发明制造先进技术以应对全球宏观趋势下的严苛挑战，例如生命安全、安防和能源。公司在全球范围内拥有大约130,000 名员工，其中包括19,000 多名工程师和科学家。 霍尼韦尔在华的历史可以追溯到1935年。当时，霍尼韦尔在上海开设了第一个经销机构。1973年美国总统尼克松访华时，应中国政府之邀从十大领域推荐精英企业来华推动两国双向交流，并促进中国的现代化建设。其中炼油石化领域唯一被选中推荐给中国政府的美国环球油品公司，正是霍尼韦尔旗下的子公司。80年代的改革开放成为了霍尼韦尔融入中国经济发展的又一个新起点，作为首批在北京设立代表处的跨国企业，霍尼韦尔在彼时开始了一系列的高品质投资。目前，霍尼韦尔四大业务集团均已落户中国，旗下所辖的所有业务部门的亚太总部也都已迁至中国，并在中国的20多个城市设有多家分公司和合资企业。目前，霍尼韦尔在中国的投资总额超10亿美金，员工人数超过12,000名。 主要产品及服务： 家具与消费品——环境自控解决方案及产品 航空与航天——航空航天UOP中国传感与控制 生命安全与安防——霍尼韦尔安全产品安防气体探测技术 建筑、施工与维护——环境自控解决方案及产品安防英诺威发泡剂极冷致制冷剂 传感与控制——扫描与移动生产力扫描与移动技术 工业过程控制——无线自动化解决方案环境自控解决方案及产品传感与控制气体探测技术 能效与公共事业——环境自控解决方案及产品无线自动化解决方案传感与控制 汽车与运输——极冷致制冷剂传感与控制 石油、天然气、炼油、石油化工与生物燃料——环境自控解决方案及产品UOP中国无线自动化解决方案传感与控制气体探测技术安防 医疗保健——扫描与移动技术阿克拉薄膜传感与控制Burdick & Jackson 溶剂和试剂 化学品、特殊材料与化肥——Burdick & Jackson 溶剂和试剂阿克拉薄膜尼龙6树脂UOP中国极冷致制冷剂OS有机硅密封胶添加剂 制造——环境自控解决方案及产品尼龙6树脂A-C高性能添加剂传感与控制 无线自动化解决方案
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，
各种温度传感器分类及其原理
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件，其种类最多，应用最广，发展最快。众所周知，日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化，在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B 组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向， 称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势， 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势：热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b 之间便有一电动势差△ V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图 2-1(b所示。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B 为负极。实验表明，当△ V很小时，△ V与厶T成正比关系。定义△ V对厶T 的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。
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
数字温度传感器测温显示系统说明书 学院：机械与电子控制工程学院 班级：0907班 组长：段晗晗 组员：兰天宝、侯晨、李楠楠、王珂、赵亮 时间：2011-7-1
目录 任务书------------------------------------------------------------------------------3 摘要---------------------------------------------------------------------------------4 正文---------------------------------------------------------------------------------4 总体设计方案 第1章主控制器 1.1AT89C51 特点及特性--------------------------------------------------------4 1.2管脚功能说明-----------------------------------------------------------------5 1.3振荡器特性--------------------------------------------------------------------7 1.4芯片擦除-----------------------------------------------------------------------7 第2章温度采集部分设计 2.1.DS18B20 技术性能描述----------------------------------------------------7 2.2.DS18B20 管脚排列及内部结构-------------------------------------------8 2.3.DS18B20 工作原理----------------------------------------------------------8
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-－--------－----－--－---－－-----------------－-－-－-－-－
温度监控的I/O解决方案 选择和采购温度传感器 监测温度和采集数据的传感器种类繁多。从单一房间的温度监测到复杂的批次过程控制应用都依赖精准的温度获取。电阻温度计（RTD），热电偶，积体电路温度计（ICTD）,热敏电阻，红外线传感器是用于以上目的的主要传感器类型。 RTD决定于材料电阻和温度的关系，它读数精确（一般小数点后2-3位），具有多种封装形式。他们一般由镍，铜及其他金属制造，但是较早前，RTD是由铂制造的，很大程度上因为铂的电阻在较宽的温度区间里与温度成线性关系。但是由于铂价格昂贵且当温度超过660°C时不能适用,因为在这范围以外铂的惰性会失效导致读数不准。RTD需要一个小功率激励源才能进行操作，且RTD应用性很强，在较大范围内它侦测温度非常准确漂移很小。 热电偶是由双金属导体制备，受热时产生的电压与温度成比例.同RTD一样，热电偶常用于工业设置里。其种类丰富（B,J,K,R,T等），提供不同的温度敏感范围。热电偶读数没有RTD那么精确，有时可能高达一度之差。热电偶和RTD一样本身及其脆弱，使用时它通常附有一根耐用探针。一般热电偶价格不贵，但若装了特殊外壳或装置，其价格将大大上升。因为热电偶种类繁多测温范围很大，最高可达1800°C，能用在高温条件下（但值得注意的是，高温使用一般需要特殊外壳、包装或绝热材料）。 ICTD是常见的通用温度传感器，其价格不贵，类似2线晶体管装置，工作电压在5-30V之间，由此产生的电流与温度成线性比例。也和RTD一样，ICTD低噪音，但比RTD更易使用，因为其无需电阻测量电路。ICTD的特点在于其简易，工业应用偏少，在-50~100°C范围内温度测量较准确，例如在HVAC，制冷机和室内温度监控等应用上。 热敏电阻工作原理是由电阻调节获得不同温度。这样看来热敏电阻和RTD的工作原理类似，差别在于前者使用2线互连，对温度更加敏感，但是一定程度上读数不准。除此，电热调节器所用材料通常是陶瓷或聚合物（而RTD使用纯金属），这样使其具有价格上的优势。热敏电阻适应于大容量的温度监测，范围在-40~200°C，并且允许一定量的漂移的场合。 红外传感器代表了温度监测设备中最新前沿的仪器。红外辐射通过监测物体的电磁辐射（也叫做热摄影或高温测量）来对其进行远程温度测定，红外监测对快速移动的物体或难以测得高温易变化的环境有很好的效果红外广泛应用在制造流程中，如对金属、玻璃、水泥、陶瓷半导体、塑料、纸品、织物及涂层的温度。 重要提示：在决定使用哪种测温器件时，需着重考虑的是价格、温度测量所需达到的精度、设备对环境的适用性以及布线。例如：对ICTD来说，一般双绞电缆，最简单的布线方案就能使它正常工作，几千米的布线也不会造成信号损失。；而相比较RTD，则需要3或4线制。对于RTD，线的规格也同样重要。直径必须相配，接合无误，即使在最佳的条件下，也易受噪音的影响，尤其在线过长的情况下。热电偶的应用通常都有严格的布线要求。每种热电偶有其匹配的线，和它的材料组成相搭配。这种专业线价格昂贵，所以在热电偶应用时，以短程布线为多。 Opto 22 的解决方案 SNAP输入模块 Opto 22的特点在于能为所有类型温度监测设备－－-RTD，热电偶，ICTD，热敏电阻，红外监测提供解决方案。方案包括一套完整的多通道模拟输入模块，能与以上设备连接用于远程监控和数据采集。 更值得注意的是，Opto 22的I/O模块有多种构造，从双通道到八通道一应俱全。八通道的模块是需要多通道温度采集的最佳经济选择。应用包括水处理、制冷系统、杀菌、巴氏消毒及焊接等。 Opto 22的SNAP AICTD-8模块是特别为能源管理相关应用而设计的，能从标准ICTD中获得八通道模
O 引言 20世纪60年代以来，数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)伴随着计算机和通信技术得到飞速发展，应用领域也越来越广泛。在温度控制方面，尤其是固体激光器的温度控制，受其工作环境和条件的影响，温度的精度要求比较严格，之前国内外关于温度控制基本上都采用温度敏感电阻来测量温度，然后用风冷或者水冷方式来达到温度控制效果，精度不够且体积大。本文基于DSP 芯片TMS320F2812与数字温度传感器DSl8B20设计出一个温度测量系统，根据测量所得的温度与设定的参量，并利用模糊PID算法计算出控制量，利用该控制量调节由DSP事件管理器产生PWM波的占空比，并作用于半导体制冷器，以达到温度控制效果，实现控制精度高，体积小的温度控制系统。 l 系统硬件组成 1．1 DSl8820功能结构与使用 DSl8820是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚T0-92小体积封装形式；温度测量范围为-55～+125℃；可编程为9～12位A／D转换精度，测温分辨率可达0．0625℃；CPU只需一根埠线就能与诸多DSl8B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DSl8B20非常适合用于远距离多点温度检测系统中。 DSl8B20的管脚排列如图1所示。DQ为数字信号输入／输出端；GND为接地；VDD 为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。DS-l8B20中的温度传感器可完成对温度的测量，用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以O．0625℃／LSB形式表达，其中S为符号位。例如+125℃的数字输出为07DOH，+25．0625℃的数字输出为0191H，-25．0625℃的数字输出为FF6FH，-55℃的数字输出为FC90H。 1．2 DSP介绍 这里所用DSP为TMS320F2812，它是美国TI公司新推出的低价位、高性能的16位定点DSP，是专为控制应用系统而设计的，其主频可达150 MHz，本系统中所用晶振为45 MHz，片内集成了外围设备接口，主要起控制和计算作用。 1．3 半导体制冷器简介
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。
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
AD590温度传感器简介 AD590就是一种集成温度传感器(类似的芯片还有LM35等),其实质就是一种半导体集成电路。它利用晶体管的b-e结压降的不饱与值VRE与热力学温度T与通过发射极电流I的下述关系实现对温度的检测。 式中,k就是波耳兹曼常数;q就是电子电荷绝对值。 集成温度传感器的线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便,得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出与电流输出两种。电压输出型的灵敏度一般为10mV/K(温度变化热力学温度1度输出变化10mV),温度0K时输出0,温度25℃时输出2、9815V。电流输出型的灵敏度一般为1μA/K,25℃时输出298、15μA。 AD590就是美国模拟器件公司生产的单片集成两端温度传感器。它主要特性如下: 1) 流过器件电流的微安数等于器件所处环境温度的热力学温度(开尔文)度数,即 式中,IT为流过器件(AD590)的电流,单位为μA;T为温度,单位为K。 2) AD590的测量范围为-55~+150℃。 3) AD590的电源电压范围为4~30V。电源电压从4~6V变化,电流IT 变化1μA,相当温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压与20V 的反向电压。因而器件反接也不会损坏。
4) 输出电阻为710MΩ。 5) AD590在出厂前已经校准,精度高。AD590共有I、J、K、L、M 五挡。其中M档精度最高,在-55~+150℃范围内,非线性误差为±0.3℃。I档误差较大,误差为±10℃,应用时应校正。 由于AD590的精度高、价格低、不需辅助电源、线性度好,因此常用于测量与热电偶的冷端补偿。
常用温度传感器解析，温度传感器的原理、分类及应用 温度传感器（temperature transducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。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。 温度传感器的分类接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。 随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量 1.6～300K范围内的温度。 非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量 (取决于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T 的微分热电势为热电势率, 又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度差。 2. 热电偶的种类
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℃；
https://www.doczj.com/doc/de12900318.html, 电子技术—创造独立资源! 18B20温度传感器应用解析 https://www.doczj.com/doc/de12900318.html, 原创 V2.0 2007.3.16 DS18B20 https://www.doczj.com/doc/de12900318.html, 原创 温度传感器的种类众多,在应用与高精度、高可靠性的场合时DALLAS(达拉斯公司生产的DS18B20温度传感器当仁不让。超小的体积,超低的硬件开消,抗干扰能力强,精度高,附加功能强,使得DS18B20更受欢迎。对于我们普通的电子爱好者来说,DS18B20的优势更是我们学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择。了解其工作原理和应用可以拓宽您对单片机开发的思路。
DS18B20的主要特征: 全数字温度转换及输出。 先进的单总线数据通信。 最高12位分辨率,精度可达土0.5摄氏度。 12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。 可选择寄生工作方式。 检测温度范围为–55°C ~+125°C (–67°F ~+257°F 内置EEPROM,限温报警功能。 64位光刻ROM,内置产品序列号,方便多机挂接。多样封装形式,适应不同硬件系统。 DS18B20芯片封装结构:
图1 DS18B20引脚功能: ·GND电压地 ·DQ单数据总线 ·VDD电源电压 ·NC空引脚 DS18B20工作原理及应用: DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上,从而抗干扰力更强。其一个工作周 期可分为两个部分,即温度检测和数据处理。在讲解其工作流程之前我们有必要了解18B20的内 部存储器资源。18B20共有三种形态的存储器资源,它们分别是: ROM只读存储器,用于存放DS18B20ID编码,其前8位是单线系列编码 (DS18B20的编码是
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
成绩评定表
课程设计任务书
摘要 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数字温度器，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。 随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。本文通过采用蜂鸣器作为电声元件的温度报警器的设计，阐明了该装置进行设计与制作的具体过程及方法。这种温度报警器结构简单，可操作性强，应用广泛。工作时，温度测量范围为5—38oＣ。当前环境温度若超过设定的高温临界温度，由单片机发出报警信号，从而防止带来的不必要的损失。 造成高温火灾有：电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温或火灾；静电产生高温或或火灾；雷电等强电侵入导致高温或火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作，导致设备老化，空调发生故障，而不能降温；因此机房内所属的电子产品发热快，在短时间内机房温度升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时温度报警系统就会发挥应有的功能。 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，其中数字温度计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，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机 AT89C51，测温传感器使用 DS18B20，用四位一体共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到要求。
简谈温度传感器及研究进展 摘要：温度传感器是使用范围最广，数量最多的传感器，在日常生活，工业生产等领域都扮演着十分重要的角色。从17世纪温度传感器首次应用以来，依次诞生了接触式温度传感器，非接触式温度传感器，集成温度传感器。近年来在智能温度传感器在半导体技术，材料技术等新技术的支持下，温度传感器发展迅速。由于智能温度传感器的软件和硬件的合理配合既可以大大增强传感器的功能、提高传感器的精度，又可以使温度传感器的结构更为简单和紧凑，使用更加方便，因此智能温度传感器是当今的一个研究热点。微处理器的引入，使得温度信号的采集，记忆，存储，综合，处理与控制一体化，使温度传感器向智能化方向发展。关键词：温度传感器；智能温度传感器；接触式温度传感器 中图分类号：TP212.1 文献标识码：A Abstract:temperature transducer is used most widely, the largest number of sensors, in daily life, such as industrial production field plays a very important role.Since the 17th century temperature sensor for the first time application, was born in turn contact temperature sensor, non-contact temperature sensor, integrated temperature sensor.Intelligent temperature sensor in recent years in semiconductor technology, materials technology, under the support of new technologies such as the temperature sensor is developing rapidly.Due to the software and hardware of the intelligent temperature sensor reasonable matching can greatly enhance the function of the sensor, improve the precision of the sensor, and can make the temperature sensor has simple and compact structure, use more convenient, thus intelligent temperature sensor is a hot spot nowadays.The introduction of the microprocessor, which makes the temperature signal collection, memory, storage, comprehensive, processing and control integration, make the temperature sensor to the intelligent direction. Key words：temperature transducer; Smart temperature sensor; Contact temperature sensors 前言：温度作为国际单位制的七个基本量之一，测量温度的传感器的各种各样，温度传感器是温度测量仪表的核心部分，十分重要。据统计，温度传感器是使用范围最广，数量最多的传感器。简而言之，温度传感器（temperature transducer）就是是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。在材料技术的支持下，陶瓷，有机，纳米等新材料用于温度传感器中可以使温度的测量和控制更加科学和精确。由于智能温度传感器的软件和硬件的合理配合既可以大大增强传感器的功能、提高传感器的精度，又可以使温度传感器的结构更为简单和紧凑，使用更加方便，因此智能温度传感器是当今的一个研究热点。微处理器的引入，使得温度信号的采集，记忆，存储，综合，处理与控制一体化，使温度传感器向智能化方向发展。