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基于单片机的数字温度计的课程设计随着科技发展，单片机技术受到了广泛的应用，并得到了广泛的重视。
本设计以现有单片机ADUC7024系统为基础，设计和实现了一款基于单片机的数字温度计，旨在解决过热或者过冷的问题，通过温度检测器在给定的温度范围内确定温度，并控制过热和过冷的情况。
（一）设计的概述本设计的主要内容是分析ADUC7024硬件，对硬件进行器件选型，完成系统模块的设计，以及ADUC7024以现有程序设计语言完成控制程序设计，最后采用ADUC7024作为控制器，与温度检测器、LED等模块进行硬件联通，完成一个简单的温度检测控制系统。
1、器件选型：本设计采用ADUC7024作为系统的控制器，采取温度传感器采用的是DS18B20温度芯片芯片，显示采用的是LED系列的指示灯，系统开关采用的是两个按键作为上升按钮和下降按钮。
2、硬件模块：本次设计以ADUC7024硬件为主框架，以温度检测器连接ADUC7024控制器，可以实现温度范围内数字检测，LED显示屏以温度为参数，可根据设定的温度范围指示异常温度；系统开关采用按键开关来控制，多出的端口可实现报警功能。
本设计采用ADUC7024系统控制器，设计一款基于单片机的温度检测控制系统的电路，主要包括：外部中断、输入输出口、充电输出和按键检测电路，电路图如下图1所示：1、主程序：本次设计采用C语言编写，主程序负责实现温度检测、控制操作功能。
主程序中采用外部中断和充电输出实现数据的获取和操作的控制，采用按键输入调节温度，并且可以把某一温度范围内的上下限定值写入EEPROM，控制系统会及时获取当前温度，比较当前温度与上下限值，如果出现过热或者过冷，则会发出警报。
2、子程序：本次设计还编写了多个子程序，用于实现数据处理、按键检测等功能，并在主程序中进行调用，使程序更加规范。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中，对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此，设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。
本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。
二、系统总体设计（一）系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据，并将其显示在屏幕上。
同时，系统应具备数据存储功能，以便后续分析和查询。
此外，还应设置报警阈值，当温湿度超出设定范围时能发出警报。
（二）系统组成本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集环境温湿度数据，选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。
单片机控制模块作为系统的核心，采用了 STC89C52 单片机，负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。
显示模块采用了液晶显示屏（LCD1602），能够清晰地显示当前的温湿度值。
存储模块使用了 EEPROM 芯片，用于保存历史数据。
报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现，当温湿度异常时发出声光报警。
三、硬件设计（一）传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信，连接时需要注意数据线的上拉电阻。
（二）单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。
时钟电路采用晶振和电容组成，为单片机提供稳定的时钟信号。
复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
（三）显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接，需要配置相应的控制引脚和数据引脚。
（四）存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信，实现数据的存储和读取。
（五）报警电路蜂鸣器通过三极管驱动，指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚，由单片机控制其工作状态。
四、软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
基于单片机的智能体温检测系统设计摘要：由于新冠疫情的爆发给大众的生活带来了巨大变化，为了满足疫情条件下对温度快速测量的需求，采用无接触式测温既有效规避病毒传染风险，又可以第一时间检测疑似病例。
在此基础上添加口罩识别功能极大减轻了工作人员人工识别的负担，为防疫工作提供保障。
目前市场现有系统存在价格高以及不易携带的问题，并且目前市场应用的大部分装置都是单独的口罩识别或是无接触测温系统。
与之相比该系统将两种功能结合在同一系统中，具有体积小、便携、易操作等优点，为操作人员提供了极大便利。
此装置适用于学校、工厂、商场等人流密集场所，可以为进出人员提供检测服务。
人机交互式装置在疫情防控中发挥重要作用，节省人力物力，并且其效率远高于人工检测。
关键词：单片机；智能体温；检测系统；设计引言患新冠肺炎的主要症状是发热，因此体温检测是疫情防控的第一道防线。
以当今人流密集场所疫情防控情况为背景，设计并实现了一款基于ＳＴＭ３２单片机的非接触式体温测量与身份识别系统。
该系统利用ＯＰＥＮＭＶ对目标人脸进行快速检测，精准识别目标身份信息和口罩佩戴情况，利用ＭＬＸ９０６１４准确测量目标体表温度，实时将测量信息通过显示屏直观地展示并通过蓝牙发送到手机Ａｐｐ上，实现系统逻辑结构的完整性与任务完成的效率最优解。
1系统的组成及其工作原理1.1系统的组成以单片机作为系统控制基础，利用传感器测量温度，通过通信和控制技术，形成温度测量控制系统。
具体可分为基于MLX90614红外测温传感器的温度检测模块、LCD12864液晶屏显示模块、4X4矩阵键盘模块、电源模块、复位模块、晶振模块、报警模块、继电器控制模块和震动传感器模块。
1.2系统工作原理该系统基于STC12C5A60S2单片机进行设计，包括电源电路、复位电路、晶振电路、红外测温传感器、震动传感器、LCD显示电路、蜂鸣器报警电路、键盘输入电路和继电器控制电路，通过MLX90614红外温度传感器实现温度数据的处理。
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
一、系统简介
本系统基于单片机，能够实时检测室内的温度和湿度，显示在
液晶屏幕上，并可通过串口输出到PC端进行进一步数据处理和存储。
该系统适用于家庭、办公室和实验室等场所的温湿度检测。
二、硬件设计
系统采用了DHT11数字温湿度传感器来实时检测室内温度和湿度，采用STC89C52单片机作为控制器，通过LCD1602液晶屏幕显示
温湿度信息，并通过串口与PC进行数据通信。
三、软件设计
1、采集数据
系统通过DHT11数字温湿度传感器采集室内的温度和湿度数据，通过单片机IO口与DHT11传感器进行通信。
采集到的数据通过计算
得到实际温湿度值，并通过串口发送给PC端进行进一步处理。
2、显示数据
系统将采集到的室内温湿度数据通过LCD1602液晶屏幕进行显示，可以实时观察室内温湿度值。
3、通信数据
系统可以通过串口与PC进行数据通信，将数据发送到PC端进
行存储和进一步数据处理。
四、系统优化
为了提高系统的稳定性和精度，需要进行优化，包括以下几点：
1、添加温湿度校准功能，校准传感器的测量误差。
2、添加系统自检功能，确保系统正常工作。
3、系统可以添加温湿度报警功能，当温湿度超过设定阈值时，系统会自动发送报警信息给PC端。
以上是基于单片机的室内温湿度检测系统的设计。
基于单片机数字温度计课程设计
基于单片机的数字温度计课程设计是一个非常有趣和实用的项目。
首先，我们需要选择合适的单片机，比如常用的Arduino或者STM32等。
然后，我们需要选择合适的温度传感器，比如LM35或者DS18B20等。
接下来，我们可以按照以下步骤进行课程设计：
1. 硬件设计，首先，我们需要将单片机和温度传感器连接起来，这涉及到电路设计和焊接。
我们需要确保电路连接正确，传感器能
够准确地读取温度，并且单片机能够正确地接收并处理传感器的数据。
2. 软件设计，接下来，我们需要编写单片机的程序，以便能够
读取传感器的数据，并将其转换为数字温度值。
我们可以使用C语
言或者Arduino的编程语言来实现这一步骤。
在程序设计中，需要
考虑到温度的单位转换、数据的精度等问题。
3. 显示设计，我们可以选择合适的显示设备来展示温度数值，
比如数码管、液晶显示屏或者OLED屏幕等。
在设计中，我们需要考
虑到显示的清晰度、易读性以及节能等因素。
4. 功能扩展，除了基本的温度显示功能，我们还可以考虑对数
字温度计进行功能扩展，比如添加报警功能、数据存储功能或者远
程监控功能等，这些功能的添加可以提升数字温度计的实用性和趣
味性。
5. 测试与优化，最后，我们需要对设计的数字温度计进行测试，并不断优化，确保其稳定可靠、准确无误地显示温度。
总的来说，基于单片机的数字温度计课程设计涉及到硬件设计、软件设计、显示设计、功能扩展、测试与优化等多个方面，学生可
以通过这样的课程设计项目，全面提升自己的电子设计和编程能力，同时也能够实现一个实用的数字温度计产品。
基于单片机的温湿度检测系统的设计一、引言温湿度是常见的环境参数，对于很多应用而言，如农业、生物、仓储等，温湿度的监测非常重要。
因此，设计并实现一个基于单片机的温湿度检测系统是非常有实际意义的。
本文将介绍该温湿度检测系统的设计方案，并详细阐述其硬件和软件实现。
二、系统设计方案1.硬件设计（1）传感器选择温湿度传感器的选择非常关键，常用的温湿度传感器包括DHT11、DHT22、SHT11等。
根据不同应用场景的精度和成本要求，选择相应的传感器。
（2）单片机选择单片机是整个系统的核心，需要选择性能稳定、易于编程的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR系列等，也可以选择ARM系列的单片机。
（3）电路设计温湿度传感器与单片机的连接电路包括供电电路和数据通信电路。
供电电路通常采用稳压电源，并根据传感器的工作电压进行相应的电压转换。
数据通信电路使用串行通信方式。
2.软件设计（1）数据采集单片机通过串行通信方式从温湿度传感器读取温湿度数据。
根据传感器的通信协议，编写相应的代码实现数据采集功能。
（2）数据处理将采集到的温湿度数据进行处理，可以进行数据滤波、校准等操作，以提高数据的准确性和可靠性。
（3）结果显示设计一个LCD显示屏接口，将处理后的温湿度数据通过串行通信方式发送到LCD显示屏上显示出来。
三、系统实现及测试1.硬件实现按照上述设计方案，进行硬件电路的实现。
连接传感器和单片机，搭建稳定的供电电路，并确保电路连接无误。
2.软件实现根据设计方案，使用相应的开发工具编写单片机的代码。
包括数据采集、数据处理和结果显示等功能的实现。
3.系统测试将温湿度检测系统放置在不同的环境条件下，观察测试结果是否与真实值相符。
同时，进行长时间的测试，以验证系统的稳定性和可靠性。
四、系统优化优化系统的稳定性和功耗，可以采用以下方法：1.优化供电电路，减小电路噪声和干扰，提高电路的稳定性。
2.优化代码，减小程序的存储空间和运行时间，降低功耗。
基于单片机的热敏电阻温度计的设计引言：热敏电阻是一种根据温度变化而产生变阻的元件，其电阻值与温度成反比变化。
热敏电阻广泛应用于温度测量领域，其中基于单片机的热敏电阻温度计具有精度高、控制方便等特点，因此被广泛应用于各个领域。
本文将介绍基于单片机的热敏电阻温度计的设计，并通过实验验证其测量精度和稳定性。
一、系统设计本系统设计使用STC89C52单片机作为控制核心，热敏电阻作为测量元件，LCD1602液晶显示屏作为温度显示设备。
1.系统原理图2.功能模块设计(1)温度采集模块：温度采集模块主要由热敏电阻和AD转换模块组成。
热敏电阻是根据温度变化而改变阻值的元件，它与AD转换模块相连，将电阻变化转换为与温度成正比的电压信号。
(2)AD转换模块：AD转换模块将热敏电阻的电压信号转换为数字信号，并通过串口将转换结果传输给单片机。
在该设计中，使用了MCP3204型号的AD转换芯片。
(3)驱动显示模块：驱动显示模块使用单片机的IO口来操作LCD1602液晶显示屏，将温度数值显示在屏幕上。
(4)温度计算模块：温度计算模块是通过单片机的计算功能将AD转换模块传输过来的数字信号转换为对应的温度值。
根据热敏电阻的特性曲线，可以通过查表或采用数学公式计算获得温度值。
二、系统实现1.硬件设计(1)单片机电路设计单片机电路包括单片机STC89C52、晶振、电源电路等。
根据需要，选用合适的外部晶振进行时钟信号的驱动。
(2)AD转换电路设计AD转换电路采用了MCP3204芯片进行温度信号的转换。
根据芯片的datasheet，进行正确的连接和电路设计。
(3)LCD显示电路设计LCD显示电路主要由单片机的IO口控制，根据液晶显示模块的引脚定义，进行正确的连接和电路设计。
(4)温度采集电路设计温度采集电路由热敏电阻和合适的电阻组成，根据不同的热敏电阻特性曲线，选择合适的电阻和连接方式。
2.软件设计(1)初始化设置：单片机开机之后，需要进行一系列的初始化设置，包括对IO口、串口和LCD液晶显示屏的初始化设置。
基于单片机的温度检测系统的设计一、引言随着科技的发展和社会的进步，温度检测在各个领域中起着至关重要的作用。
为了实现对温度变化的准确监测和控制，本文将介绍一种基于单片机的温度检测系统的设计方案。
二、系统概述本系统通过采集环境温度数据，并通过单片机进行处理和控制，实现对温度的实时监测和报警功能。
三、硬件设计3.1传感器选择在温度检测系统中，传感器是获取环境温度信息的关键部件。
本系统选择了精度高、稳定性好的数字温度传感器DS18B20作为温度采集装置。
3.2单片机选择单片机是系统的核心控制部分，负责采集传感器数据、处理数据并输出相应信号。
为了满足系统的实时性和稳定性要求，本系统选择了常用的S T M32系列单片机作为控制器。
3.3电路设计基于上述选择的传感器和单片机，我们设计了相应的电路接口和连接方式，确保传感器能够正常采集数据，并将数据传输给单片机进行处理。
四、软件设计4.1系统架构本系统采用分层架构设计，包括传感器数据采集层、数据处理层和用户界面层。
每一层都有相应的功能模块，实现温度数据的采集、处理和显示。
4.2数据采集和处理系统通过定时中断方式，周期性地读取传感器数据，并通过计算得到温度值。
采集到的数据经过滤波和校正处理后，传递给用户界面层进行显示。
4.3用户界面为了方便用户操作和监测温度变化，系统设计了简洁直观的用户界面。
用户可以通过L CD显示屏上的菜单操作，查看温度数值和设置相关参数，同时系统还具备温度报警功能。
五、系统测试与结果分析5.1硬件测试在硬件实现完毕后，进行了必要的硬件测试。
通过测量不同环境下的温度，并与实际温度进行比对，验证了系统的准确性和可靠性。
5.2软件测试系统软件的测试主要包括功能测试和性能测试。
通过模拟实际使用场景，测试了系统在不同条件下的温度检测和报警功能是否正常。
六、总结与展望本文介绍了基于单片机的温度检测系统的设计方案。
通过合理的硬件选型和软件设计，实现了对温度数据的实时监测和报警功能。
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Keywords (1)前言 (1)1 设计简介 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计达到的预期目的 (1)2方案论证 (1)2.1测温电路方案设计 (1)2.2显示电路方案设计 (2)2.3方案比较 (3)2.4温度计工作原理 (3)3硬件电路设计 (1)3.1系统电源电路的设计 (1)3.2主板电路 (1)3.2.1单片机 AT89S52芯片介绍 (1)3.2.2 DS18B20温度传感器简介 (5)3.3 温度显示电路 (10)3.3.1 液晶显示器各种图形的显示原理 (11)3.3.2字符型LCD1602简介 (12)4软件设计 (2)4.1 主程序流程图 (2)4.2 读出温度子程序流程图 (3)4.3 温度转换命令子程序流程图 (3)4.4 计算温度子程序流程图 (4)4.5显示数据刷新子程序流程图 (4)5 Proteus仿真调试 (1)5.1 Proteus软件介绍 (1)5.2 Proteus界面介绍 (1)5.3 Keil软件简介 (2)5.4 设计仿真过程 (4)5.4.1 仿真原理图绘制 (4)5.4.2 系统调试 (5)5.4.3开始仿真 (5)6 总结和改进方法 (1)参考文献 (1)致谢 (1)附录1 程序清单 (1)附录2 元器件清单 (8)基于单片机的数字温度计设计摘要：单片机自20世纪70年代问世以来，已广泛的应用在工业自动化、自动检测与控制系统、智能仪器仪表、机电一体化设备、汽车电子、家用电器等各方面。
本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，用单片机实现水温测量。
传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。
本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于AT89S52单片机的数字温度计的设计，用LCD1602液晶显示以串口传送数据,实现温度显示,单片机能独立对温度进行检测、控制，能准确达到要求。
第1章引言1.1 测温系统设计目的和意义温度作为一个物理参量，在我们日常生活中非常重要，并且在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
良好的温度检测系统不仅是安全生产的前提，同时较高精度的温度检测还能间接的实现降低能耗。
例如，在一些精密机械加工行业和制药行业等，良好的温度检测就可以提高产品的合格率，降低生产消耗。
1.2 发展现状伴随着科技的发展温度传感器已经有许多的类型如：传感器AD590、传感器DS1820、热敏电阻、热电偶等。
但是由于本设计所要实现的是对工业温度（500℃-1500℃）检测进行检测，同时参考其所能实现的精度，该设计采用热电偶，其具有以下诸多优点。
结构简单，其主体实际上是由两种不同性质的导体或半导体互相绝缘并将一端接在一起而成的；具有较高的精确度；测量温度范围宽，厂用的热电偶，低温可测到-50℃，高温可达到1600℃左右，配有特殊材料的热电偶，最低可测到-180℃，最高可达到2800℃的温度；具有良好的敏感度；使用方便等。
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准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，它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
该设计根据设计任务要求出发，选取K型热电偶为本设计的测温原件。
热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下。
组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔[1][2]。
本设计以热电偶为测温元件经过单片机进行相应的数据处理，能够比较精确的实现温度的检测。
同时也可以进行扩展，实现远距离的串行通信。
因此能够较好的适应对温度要求较高的工业应用场合，同时也可应用在楼宇等温度检测及显示。
1.3 本文主要工作本文主要阐述了一款基于AT89S52单片机控制，以E型热电偶为温度传感器的温度仪表的设计。
在整个系统的设计过程中为了达到0.5级误差的设计要求，对热电偶采取电桥补偿法进行冷端补偿，分段折线法进行线性拟合。
由AT89S52、HD7279及仪用仪表放大电路等构成整个系统的硬件组成。
同时考虑网络控制在现代工业控制中的作用，系统同时设计了RS-485通讯。
第2章 系统的总体设计按任务书的设计要求，可将整个系统分为四大部分：K 型热电偶测温单元、单片机及其外围硬件电路设计、数据处理及软件设计及系统电源设计。
图2.1为整个系统的结构框图。
框图中温度传感器的作用是对工业现场中的温度参数进行采集，信号处理作用是对温度传感器的输出信号进行放大、滤波及数模转换，AT89S52单片机的作用是对系统的相关数据进行处理，显示和键盘的显示数据及输入控制。
时钟芯片的作用是为整个系统体提供时间参数。
整个系统的工作过程中采用温度传感器K 型热电偶对工业现场中的温度参数进行采集，温度传感器的输出信号经过放大、滤波、A/D 转换信号处理这一环节，被送入AT89S52进行数据的相关处理。
上位机通过RS-485通讯这一环节对下位机进行相应的控制，如显示、读取相关时间参数。
图2.1 系统结构框图A T89s52 单片机显示电路信号处理上位机时钟电路第3章 K 型热电偶测温单元K 型热电偶的概述K 型热电偶作为一种温度传感器，K 型热电偶通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。
K 型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。
K 型热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。
3.1 热电偶工作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3.1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。
热电偶就是利用这一效应来工作的。
实验证明，当电极材料选定后，热电偶的热电动势仅与两个接点的温度有关， 即d E AB ( t 1 , t 2 ) = S AB ×d t （3.1）比例系数S AB 称为热电动势率，它是热电偶最重要的特征量。
3.2 K 型热电偶的冷端补偿一 热电偶测温时冷却补偿的必要性理论上测量是以冷端在零度为标准测量的。
所以，使用时必须遵守该条件。
如果参考端温度不是0℃，尽管被测温度不变，热电势(t ,t n )将随参考端温度的变化而变化。
,然而，通常测量时仪表是处于室温之下的，由于冷端不为零度，造成热电势差减小，使测量不准，出现错误。
所做的补偿措施就是冷端温度补偿 . 热电偶测量温度时要求其冷端（测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端）的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。
若测量时，冷端的（环境）温度变化，将影响严重测量的准确性。
在冷端采取一定措施图3.1 热电偶原理图工作端 自由端 AAB12牡丹江师范学院本科生毕业设计补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿。
热点偶的分度表等都是以热电偶参考温度等于0℃为条件的。
因此，一般工程测量中参考端处于室温或波动的温区，此时要测得真实温度就必须进行修正或采取补偿等措施。
二 常用的补偿方法在实际应用的过程中冷端补偿的方法有很多种,下面就常用的三种方案进行讨论。
1．热点偶补偿法在热电偶回路中反向串联一支同型号的热电偶，称为补偿热电偶，并将补偿热电偶的测量端置于恒定的温度T 0处向热电势来补偿工作热电偶的参考端热电势，如图3.2所示。
这里T 1等于T n ，T 0等于0℃,则可得到完全补偿。
当T 0不等于0℃时，再利用上述方法进行修正。
此法适合用于多点测量，可应用一个补偿热电偶同多个工作热电偶采取切换的方法相对接。
图3.2 热电偶补偿法2， 0℃恒温法把冰屑和清洁的水相混合，放在保温瓶中，并使水面略低于冰屑面，然后把热电偶的参考端置于其中，在一个大气压的条件下，即可保持冰水保持在0℃，这时热电偶输出的热电势与分度值一致。
实验室中通常采用这种方法。
今年来，已生产一种半导体制冷器件，可恒温在0℃ 。
3．电桥补偿法在热电偶的正端接入一个直流不平衡电桥，也称冷端补偿器，它的输出端与热电偶串接，电桥的三个桥臂（R a ,R b ,R c ）由电阻温度系数很小的锰铜丝绕制，使其值不随温度变化；另一桥臂(R c)由温度系数较大的铜丝绕制，其阻值在20℃时为R c 等于1 ,此时电桥平衡，a,b 两端没有电压输出。
当电桥所处的环境温度变化时，电阻R c 的阻值随之改变。
于是电桥将有不平衡电压输出。
R c 电阻经过适当的选择，可使电桥的输出电压特性与配用的热电偶的热电特性相似，同时电位差的方向在超过20℃时与热电T nT nmVT 0T 0AA `T 0TB `偶的热电势方向相同；若低于20℃时与热电偶的热电势方向相反，从而自动地得到补偿。
这种补偿的原理可用如下电势关系描述。
E AB(T,T n)=E AB(T,T0)- E AB(T n,T0)（3.3）若使电桥的不平衡输出电压随温度的变化值等于E AB(T0，T n)，则显示仪表的示值为：E AB(T,T n)+ E AB(T n,T0)= E AB(T,T0)（3.4）这就是被测温度的真实值。
如图3.3所示图3.3 电桥补偿法使用电桥补偿法的注意事项在使用这种补偿器时，由于所设计的电桥是在20℃输出为零，故必须把显示仪表的起始点调整到20℃所对应的位置。
此外，必须注意，各种冷端温度补偿器只能与相应型号的热点偶及在所规定的温度范围内配套使用，因为热电偶的输出特性是非线性的，只在某一温度区内能实现近似的线性。
冷端温度补偿器与热电偶连接时，极性切勿接反，否则会增大温差。
3.3 K型热电偶的放大电路1，放大电路的作用热电偶的放大电路主要是将热电偶测量温度所得的电压信号进行放大，以达到下一步A/D所需要的电压范围，因此需要放大电路有较高的放大系数、稳定性等。
一些简单的应用电路如图。
图3.5 同向比例放大电路这是一种常见的放大电路，根据本设计中使用环境的需要，本设计采用仪用仪表放大电路如图3.6所示。
根据上述方案，放大电路的原理图如图3.6所示。
U8A，U8B，U10A及相应电阻构成前置仪用仪表放大器。
本级分配的差模电压增益为：其中U8A，U8B构成的差放分配13，U10A构成的差放分配2，为保证仪用仪表放大器有较好的抗共模干扰能力，图3.6 仪用仪表放大器应选用对称的电阻参数，既R 20=R 23，R 17/R 16=R 29/R 26。
根据“两虚”的概念和增益的分配有。
13v 22202322i211=+=-=+R R R R v v AVD o o （3.5）116172132-=-=-=R R v v v AVD o o o （3.6）由于对电路的功耗和分布参数没有特殊，所以可选取参考的要求电阻R 22=2K Ω, R 16=16K Ω。
由上述关系算出：R 20=R 23=12K Ω，R 26=R 16=10K Ω，R 17=R 29=10K Ω。
此时前置仪用仪表放大器差模电压增益满足设计的要求。
为避免输入端开路时放大器出现饱和状态，在两个输入端到地之间分别串界两个电阻R 18，R 25。
为满足差模输入阻抗大于107的要求，取R 18=R 25=20M Ω。
第二级及电阻、电容组成带通滤波器，由于总增益要求，前置级已分配，所以本级通带内的差模电压增益应为：21272833=+==R R V V AVD O O （3.7）取R 28=48K Ω，则R 27=48K Ω。
此时，总的差模电压增益为。
AVD = AVD 1× AVD 2×AVD 3=23 （3.8）C 1、R 8构成高通滤波器，设计要求为f L =0.05HZ 。
取R8=1M Ω,则根据f L =1/(2p i ×C 1×R 8)可算出C 1=3.18µF ,取C 1=3.3µF 标称值的电容器，则可满足要求。
同理C 2,R 10构成低通器，要求上限频率为100HZ.则根据f H =1/(2p i ×C 2×R 10)和R 10=48K Ω,可算出C 2=0.03316µF ,取C 2=0.033µF 标称值，则可满足要求。
