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摘要摘要热电偶是计量技术中最常用的温度传感器，它的应用在生产技术和测量科学上曾引起跨时代的变革。
热电偶结构简单、容易制造、价格便宜、准确度高、测温范围广。
目前在大量的热工仪表中，热电偶作为温度传感器，已经得到了广泛的使用。
本文介绍的多功能温度测量仪是以MCS-51单片机系统和传统的温度检测元件一热电偶相结合的温度测量系统，本仪器的数学模型和测量原理简单，选用精密测量元器件和抗干扰、低温漂的精密电子元件，系统设计中充分考虑了EMC(电磁兼容)问题。
该测量仪器的特点是：使用简便；测量稳定、可靠；测温范围大；使用对象广。
本文介绍了该测量仪的研制，包括温度传感器、单片机接口及其应用软件，其主要内容如下：1、介绍了国内外温度检测技术2、根据实际测量要求制定出一次仪表一传感器的选择、使用和安装方案，并且解决了热电偶测量过程中存在的冷端温度不为0℃的传统问题。
3、根据实际使用要求设计了相应的单片机硬件系统，该系统能够实现数据采集、温度值的实时显示和存储以及和上位机的通讯等。
4、设计了和硬件配套的软件，采用了热电偶测温的通用查表法，该方法很好地解决了热电偶热电势与温度值之间非线性的问题。
5、从原理和实际意义上分析了该仪器的测量误差。
关键词温度测量热电偶冷端温度单片机智能化IABSTRACAbstractThe Multifunctional Temperature Measurement Instrument introduced in the thesis was developed by conbining a MCS-51 8-bit microcontroller system and a conventional temperature measurement component-thermocouple. The mathematic model and measurement principle for the instrument are very simple. In the design of the instrument, the electronic components with the features of disturbance resistance, low temperature drift and high precision were used. And during system designing and PCB designing, EMC was well regarded. The instrument has the characteristics of simple operation, reliable performance, wide measurement range and various application fieldsIn the thesis, the development of the instrument is introduced, with the design of the temperature sensors, the interface circuits in the microcontroller system and the software included. The main content of the thesis is as follows:(1) A summary is presented about the present situation of the temperature measurement technique.(2) The plan was drawn up for selecting, using and setting the temperature sensor according to the practical measurement demands. In addition, the problem that the temperature of the reference end of the thermocouple is not 0'C in measurement has been solved.(3) According to the application demands, a hardware system of microcontroller was designed. It can realize data acquisition, timely displaying and storage of the value of the measured temperature, communication with an upper computer and so on.(4) The corresponding software was designed. A general method by checking table, which is used to measure temperature by thermocouple, was put forward. The problem of the non-linear relation between the thermo-emf and the temperature value of a thermocouple can be satisfactorily solved by the method.(5) The measurement of the instrument was analyzed by experiment.Key words temperature measurement, thermocouple,the temperature of the referenced end of thermocouple,microcontroller, intelligentiztionII第1章绪论目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................................................................................................... I I 第1章绪论.. (6)1.1引言 (6)1.2国内外测温状况 (6)1.2.1利用物体热胀冷缩原理制成的温度计 (6)1.2.2利用热电效应技术制成的温度检测元件 (7)1.2.3利用热阻效应技术制成的温度计 (7)1.2.4利用热辐射原理制成的高温计 (7)1.2.5利用红外测技术进行温度测量 (7)1.3课题研究背景及本文主要内容 (8)第2章热电偶测温的基本原理 (9)2.1方案的提出 (9)2.2热电偶测温的基本原理 (9)2.3热电偶闭合回路的总热电动势 (10)2.4数据采集部分的设计 (11)2.4.1热电偶的种类 (11)2.4.1.1根据热电偶材料分类 (11)2.4.1.2根据热电偶的用途分类 (11)2.4.1.3根据热电偶的结构形式分类： (11)2.4.2热电偶类型的选择 (12)2.4.2.1钨铼3－钨铼25热电偶 (12)2.4.2.2铂铑30一铂铑6热电偶 (13)2.4.2.3铂铑13－铂热电偶 (13)2.4.3补偿导线的选择 (13)2.4.3.1补偿导线的原理 (13)2.4.3.2补偿导线的型号与分类 (14)2.4.3.3补偿导线的使用原则 (14)2.4.3.4使用补偿导线后的修正 (14)2.4.4热电偶的冷端补偿 (15)2.4.4.1热电偶参考端温度的影响 (15)3电子科技大学学士学位论文2.4.4.2热电偶冷端补偿电路的设计 (15)2.4.5绝缘物与保护管的选择 (16)第3章多功能温度测量仪的硬件设计 (18)3.1系统总体设计 (18)3.2单片机介绍 (18)3.3信号输入部分设计 (20)3.3.1信号输入部分总体设计 (20)3.3.2芯片选用及电路连接 (21)3.4单片机系统的设计 (25)3.4.1 地址存储器 (25)3.4.2程序存储器 (25)3.5通讯电路设计 (25)3.7模拟信号输出电路设计 (27)3.8.1信号输出部分总体设计 (27)3.8.2芯片的选择 (27)第4章多功能温度测量仪的软件设计 (29)4.1系统软件总体设计 (29)4.3数据采集子程序设计 (29)4.4数据处理程序设计 (30)4.5显示结果 (30)第5章误差分析 (31)5.1系统稳态误差 (31)5.1.1热电偶带来的测量误差 (31)5.1.1.1热电偶安装引起的测量误差 (31)5.1.1.2热电偶固有特性引起的误差 (31)5.1.1.3检定过程中引起的误差 (32)5.1.2单片机系统带来的误差 (33)5.2系统动态误差 (33)5.2.1动态误差概念 (33)5.2.2感温件的动态特性 (34)5.2.3改善动态特性的方法和动态补偿 (35)5.2.3.1改善动态特性的方法 (35)5.2.3.2温度测量的动态补偿 (35)4第1章绪论第六章结论与展望 (37)6.1结论 (37)6.2展望 (37)致谢 (39)参考文献 (40)外文资料原文 (41)外文资料译文 (43)5电子科技大学学士学位论文第1章绪论1.1引言“工欲善其事，必先利其器”，这是中国的一句古话，人们早就知道工具的重要性。
智能温度表是一种可以测量环境温度并提供智能化功能的设备。
其设计原理通常包括以下几个关键部分：
1. 温度传感器
智能温度表的核心部件是温度传感器，用于检测环境的温度。
常用的温度传感器包括热敏电阻（PTC、NTC）、热电偶和数字温度传感器等。
传感器将温度信号转换为电信号，并输出给控制系统进行处理。
2. 控制系统
智能温度表的控制系统通常由微处理器或微控制器组成，负责接收和处理来自温度传感器的信号。
控制系统根据预设的算法对温度数据进行处理，并可以实现各种功能，如温度显示、报警功能、数据存储和通信等。
3. 显示模块
智能温度表通常配备有显示模块，用于显示当前环境温度和其他相关信息。
显示模块可以采用液晶显示屏、LED显示等，以直观方式展示温度数据给用户。
4. 电源管理
智能温度表需要稳定的电源供应以正常工作。
电源管理部分通常包括电池或外部电源接口，以及相关的电源管理电路，确保设备的正常运
行和节能管理。
5. 智能功能
除了基本的温度检测和显示功能，智能温度表还可能具备一些智能化功能，如温度数据记录、远程监控、温度趋势分析、报警提示等。
这些功能通过控制系统的智能算法实现，提升了设备的实用性和便捷性。
综上所述，智能温度表的设计原理主要包括温度传感器、控制系统、显示模块、电源管理和智能功能等关键部分，通过这些组成部分的协同工作，实现了智能温度表的准确测量和智能化功能。
温度测控仪设计学生：XXX 指导教师：XXX内容摘要：本文主要介绍了智能温度测量仪的设计，包括硬件和软件的设计。
先对该测量仪进行概括性介绍，然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件：“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D 转换器进行温度信号的采集。
总体来说，该设计是切实可行的。
关键词：温度 Pt100热电阻 AT89C51单片机 LCD显示器Design of and control instrumentAbstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A/D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible.Keywords:temperature Pt100 thermal resistance AT89C51 microcontroller LCD monitor.目录前言 (1)1 总体硬件方案设计 (1)1.1温度传感器的放大电路设计 (2)1.2TLC549模数转化电路设计 (4)1.3显示电路设计 (5)1.4无线发送与接收模块的选择与设计 (5)1.5键盘设计 (6)2 总体的软件程序的设计 (6)2.1温度数据采集和数据处理子程序的设计 (6)2.2温度显示、保存处理的子程序设计 (7)2.3无线发送与接受的子程序的设计 (7)2.4十组温度查询的子程序设计 (9)3 调试与结果分析 (10)3.1调试仪器及方法 (10)3.3软、硬件调试与故障原因分析 (10)4 结束语 (10)附录1:硬件原理图及PCB板 (12)附录2:软件程序代码 (13)参考文献 (34)温度测控仪的设计前言随着工业生产效率的不断提高，自动化水平与范围也不断扩大，因而对温度检测技术的要求也愈来愈高，现在工业上通用的温度检测范围为200 ～3000℃，而今后要求能测量超高温度与超低温度。
智能仪器智能温度测试仪的设计哎呀，说到智能温度测试仪，这可真是个有趣又实用的玩意儿！前几天我家的空调好像出了点小毛病，制冷效果不太好。
我就琢磨着，要是有个能精准测量室内温度的仪器，就能知道是不是温度的问题了。
这让我一下子就想到了智能温度测试仪。
咱先来说说这智能温度测试仪到底是啥。
其实啊，它就像是一个小小的温度侦探，能随时随地告诉我们周围环境的温度变化。
想象一下，在一个大冬天，你从外面冷飕飕地回到家里，特别想知道屋里到底暖不暖和，这时候智能温度测试仪就能派上用场啦。
要设计一个好用的智能温度测试仪，可不是一件简单的事儿。
首先得选对传感器，这就好比是给测试仪装上了一双敏锐的眼睛。
传感器得能准确地感知温度的细微变化，不能有一点马虎。
比如说，常用的热电偶传感器，它能在很宽的温度范围内工作，从零下几十度到上千度都没问题。
但要是测量一般的室温，可能热敏电阻传感器就更合适，因为它对小范围的温度变化更敏感。
然后就是数据处理的部分啦。
收集到的温度数据得经过一番“整理”才能清晰地显示给我们看。
这就像是把一堆乱麻的线给理顺了，让人一目了然。
比如说，通过一些算法把波动的温度数据变得平滑，这样我们看到的温度变化就不会那么跳来跳去，心里也踏实多了。
还有啊，显示界面也很重要。
不能设计得太复杂，让人看了一头雾水。
得简单明了，一眼就能知道现在的温度是多少。
可以用数字显示，也可以用图表的形式，让人更直观地感受温度的变化趋势。
另外，智能温度测试仪还得能和其他设备连接，比如说手机或者电脑。
这样我们就算不在测试仪旁边，也能随时随地了解温度情况。
就像我那天不在家，心里还惦记着家里的温度，要是有能远程查看的功能，那可就太方便啦。
在设计的时候，还得考虑它的便携性。
不能太大太重，不然带着它到处测量可就麻烦了。
要小巧轻便，能轻松地装在口袋里或者包包里。
再说说它的外壳吧。
外壳不仅要好看，还得耐用。
不能轻轻一摔就坏了，得经得起日常的磕磕碰碰。
而且，最好是防水的，万一不小心掉水里了，也不至于马上就报废。
天津电子信息职业技术学院传感器技能实训课题名称智能温度测温系统姓名王先民学号20班级电信S10-1专业电子信息工程技术所在系电子技术系指导教师岑永祚完成日期2011年12月11日一、 主要内容温度传感器DS18B20采集环境模拟信号，其输出送入AT89C51，单片机在程序的控制下，将处理过的数据送到移位寄存器74LS164，经74LS164输出后驱动三位数码管显示。
当被测温度高于18℃时，单片机发出控制信号使降温电扇以自然风的形式旋转，温度越高转速越快，温度36℃以上时风扇全速工作，点亮此功能指示灯。
二、 基本要求（1）设计测量温度范围－55℃~＋125℃的智能测温系统，要求数码管实时显示测量温度，单片机根据温度高低确定风扇转速 （2）画出程序框图（3）有完整的整机电路图（protel 绘制）（4）完成格式正确、内容完整的实验报告三、 参考文献王祁， 智能仪器设计基础.北京：机械工业出版社，2009目录一、前言 (4)二、系统组成 (4)1、设计思路 (5)2、系统的性能指标： (5)3、系统的主要功能： (5)三、电路组成及工作原理 (5)1、温度传感器功能模块 (6)2、AT89C51单片机 ........................................................................................................ 8 3、74LS164移位寄存器 .. (12)4、晶振电路 (12)5、复位电路 ................................................................................................................... 13 6、键盘电路 . (13)7、显示电路 (14)8、稳压电路 ................................................................................................................... 14 9、显示电路 . (15)10、风扇控制电路 (15)四、课程设计心得与体会 (16)五、参考文献 (16)六、整机电路图 (17)七．心得体会 (18)智能温度测量系统的设计一、前言温度是一种基本的环境参数，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。
高精度自动化测量仪器的设计与实现在当今科技飞速发展的时代，高精度自动化测量仪器在各个领域中发挥着至关重要的作用。
从工业生产中的质量控制，到科学研究中的数据采集，再到航空航天等高端领域的精密测量，都离不开高精度自动化测量仪器的支持。
本文将详细探讨高精度自动化测量仪器的设计与实现。
一、高精度自动化测量仪器的需求分析在设计高精度自动化测量仪器之前，首先需要对其应用场景和需求进行深入分析。
不同的领域和任务对测量仪器的精度、速度、量程、稳定性等方面都有着不同的要求。
例如，在工业生产中，对于零部件的尺寸测量，可能需要达到微米级甚至纳米级的精度，同时能够快速完成大量样本的测量，以提高生产效率。
而在科学研究中，对于一些物理量的测量，如微弱电流、微小位移等，可能更注重测量的灵敏度和分辨率，以及对复杂环境的适应能力。
此外，还需要考虑测量仪器的使用便捷性、可维护性和成本等因素。
只有充分了解这些需求，才能为后续的设计工作提供明确的方向。
二、高精度自动化测量仪器的关键技术（一）传感器技术传感器是测量仪器的核心部件，其性能直接决定了测量的精度和可靠性。
目前，常用的高精度传感器包括激光位移传感器、电容传感器、电感传感器等。
这些传感器具有高分辨率、高灵敏度和良好的线性度等优点。
同时，为了进一步提高传感器的性能，还需要采用先进的制造工艺和材料，如微纳加工技术、新型敏感材料等。
此外，多传感器融合技术也是提高测量精度和可靠性的有效手段，通过将不同类型的传感器组合使用，可以充分发挥各自的优势，弥补单一传感器的不足。
（二）数据采集与处理技术高精度测量往往会产生大量的数据，如何快速、准确地采集和处理这些数据是一个关键问题。
数据采集系统需要具备高速采样、高精度模数转换和强大的数据传输能力。
在数据处理方面，采用数字滤波、误差补偿、信号分析等算法，可以有效地去除噪声、提高测量精度和稳定性。
同时，利用人工智能和机器学习技术，对测量数据进行智能分析和预测，也能够为测量过程提供更好的支持。
多功能智能化温度测量仪设计摘要：本文主要介绍了温度的自动测量，包括温度传感器、单片机接口及其应用软件的设计，大体分为以下几大部分：介绍了国内外温度检测技术和特种测温一钢水温度检测的发展现状，并且分析了温度检测技术的未来发展方向；根据实际使用要求设计了相应的单片机硬件系统，该系统能够实现数据采集、数据处理、温度值的在线显示以及时钟电路的时间显示；简略介绍了该仪表的软件部分；对该温度仪表的未来发展进行了展望。
多功能智能化温度测量仪是以8051单片机系统和温度检测元件一AD590相结合的温度测量系统。
本系统的数学模型合理，测量方法容易实现。
实际仪器采用抗干扰、低零漂、低温漂的电子元件，性能稳定。
该测量仪总体特点是使用简便、实用、使用对象广、并且实现了自动化。
关键词：温度测量多功能智能化单片机Designe on Multifunctional Intellectual TemperatureMeasure InstrumentAbstract：The thesis introduces automatical measurement of temperature，including temperature sensor，I/ O of single-chip microcomputer and application software，it can be divided into some parts：It introduces the development of temperature measurement and Temperature measuring一measurement of molten steel's temperature，as the development direction of temperature measurement in the future；According to the practical demands, I design corresponding hardware system；The system can realize data acquisition，showing of temperature on-line.I discuss the future of the instrument.The multifunctional intellectual temperature measure instrument introduced by the paper is the system of 8051 single-chip microcomputer and conventional measureing component一AD590. The mathematic model is appropriate，and measurement method is easy to be excuted. The electronic components used are anti一jamming，less zero-drift and less temperature-drift. The instrument is convenient and applicabale，it is steady，reliable and so fit to use. At the same time, it has larger scope of measurement and it can be used in many kinds of object measured. It has intellectualized the process[4].Keywords: Temperature Measurement, Multi-purpose, Intelligentiztion,Single-chip Microcomputer第1章绪论1.1 引言温度测量是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。
