熱敏電阻與普通熱電阻不同，它具有負(fù)的電阻溫度特性，當(dāng)溫度升高時(已修改)
2025-09-16 18:10 本頁面
【正文】 數(shù)字式熱敏電阻溫度計 一、熱敏電阻溫度轉(zhuǎn)換的原理： 熱敏電阻是近年來發(fā)展起來的一種新型半導(dǎo)體感溫元件。由于它具有靈敏度高、體積小、重量輕、熱慣性小、壽命長以及價格便宜等優(yōu)點，因此應(yīng)用非常廣泛。 負(fù)系數(shù)熱敏電阻熱敏電阻與普通熱電阻不同，它具有負(fù)的電阻溫度特性，當(dāng)溫度升高時，電阻值減小，其特性曲線如下： 熱敏電阻的阻值 溫度特性曲線是一條指數(shù)曲線，非線性度較大，因此在使用時要進(jìn)行線性化處理，線性化處理雖然能改善熱敏電阻的特性曲線，但比較復(fù)雜。為此常在要求不高的一般應(yīng)用中，作出在一定的溫度范圍內(nèi)溫度與阻值 成線性關(guān)系的假定，以簡化計算。 熱敏電阻的應(yīng)用是為了感知溫度為此給熱敏電阻以恒定的電流，測量電阻兩端就得到一個電壓，然后就可以通過下列公式求得溫度： 其中： T被測溫度 與熱敏電阻特性有關(guān)的溫度參數(shù) K與熱敏電阻特性有關(guān)的系數(shù) 熱敏電阻兩端的電壓 根據(jù)這一公式，如能測得熱敏電阻兩端的電壓，再知道參數(shù) 和系數(shù) K，則可計算出熱敏電阻的環(huán)境溫度，也就是被測的溫度。這樣就把電阻隨溫度的變化關(guān)系轉(zhuǎn)化為電壓溫度變化的關(guān)系了。數(shù)字式電阻溫度計設(shè)計工作的主要內(nèi)容，就是把熱 敏電阻兩端電壓值經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換變成數(shù)字量，然后通過軟件方法計算得到溫度值，再進(jìn)行顯示等處理。 二、應(yīng)用元件 : 熱敏電阻 RT串上一個普通電阻 R再接電源 +5V，取 RT電壓經(jīng) 送A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換。 使用 ADC0809 進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。 A/D 轉(zhuǎn)換器的任務(wù)是將輸入的模擬信號電壓轉(zhuǎn)換為輸出的數(shù)字量。A/D轉(zhuǎn)換的過程是首先對輸入的模擬電壓信號取樣，然后進(jìn)入保持時間。在這段時間內(nèi)將取樣的電壓量化為數(shù)字量，按一定的編碼方式輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。完成這樣的一次轉(zhuǎn)換后重新開始下一次取樣，進(jìn)行新一輪的轉(zhuǎn)換。 ADC0809 的轉(zhuǎn)換啟動信號（ START）和地址鎖存信號（ ALE）連接在一起，由 信號控制地址寫入，進(jìn)行通道的選擇，按圖中情況，通道 的地址為 4000H，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)以定時傳送方式 80C51，所以要運行一個 100 的延時子程序，以等待 A/D轉(zhuǎn)換完成進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀操作，為此口地址和 RD信號相與后送 OE，當(dāng) 有效時， 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，由 80C51 接收。 ADC0809是采用 CMOS 工藝制成的單片 8位 8通道琢次漸近型模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器 ,其邏輯框圖及引腳排列 器件的核心部分 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,它由比較器 ,逐次 漸近寄存器 ,D/A轉(zhuǎn)換器及控制和定時 5部分組成 . ADC0809的引腳功能說明如下 : 8路模擬信號輸入端 . 地址輸入端 . ALE: 地址鎖存允許輸入信號 ,在此腳施加正脈沖 ,上升沿有效 ,此時鎖存地址碼 ,從而選通相應(yīng)的模擬信號通道 ,以便進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 . START: 啟動信號輸入端 .當(dāng)此引腳施加正脈沖 ,在上升沿到達(dá)時 ,內(nèi)部逐次逼近寄存器復(fù)位 。在下降沿到達(dá)后 ,開始 A/D轉(zhuǎn)換過程 . EOC: 轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號 (轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志 ),高電平有效 . OE: 輸入允許信號 ,高電平有效 . CLOCK(CP): 時鐘信 號輸入端 ,外接時鐘頻率一般為 640KHZ. (1) 模擬量輸入通道選擇 . 8 路模擬開關(guān)由 3 個地址輸入端來選通 8 路模擬信號中的任何一路并進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換 . 被選模擬通道 地址 本試驗采用一路輸入 (2) D/A轉(zhuǎn)換過程 在啟動端 (START)加啟動脈沖 (正脈沖 ),D/A 轉(zhuǎn)換即開始工作 .如將啟動端 (START)與轉(zhuǎn)換結(jié)束端 (EOC)直接相連 ,轉(zhuǎn)換將是連續(xù)的 ,在用這種轉(zhuǎn)換方式時 ,開始應(yīng)在外部加啟動脈沖 . 八位 D型鎖存器 74LS373 74LS373的邏輯圖和引腳排列圖如下 由圖可見它是三態(tài)輸出結(jié)構(gòu)， 為輸出使能控制信號端，當(dāng) 為低電平時， 8個輸出三態(tài)門導(dǎo)通；當(dāng) 為高電平時，輸出三態(tài)門為高阻態(tài)。 74LS373 內(nèi)部集成有 8位 D型鎖存器， 1D， 2D， ```````8D是 8 個數(shù)據(jù)輸入端， CP 是鎖存控制信號。 在輸出使能信號 =0 情況下，若 CP 為高電平，輸出 Q 跟隨輸入數(shù)據(jù) D 變化而變化，即 D=0， Q=0， D=1， Q=1，若 CP 為低電平，輸出 Q 的狀態(tài)被鎖存在 CP 變 0 之前時刻各相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入端的電平上， 當(dāng) =1時， 輸出雖然為高阻態(tài)，已有的鎖存數(shù)據(jù)仍然保留，新的數(shù)據(jù)也可以進(jìn)入，因而輸出使能信號 不影響內(nèi)部鎖存功能。 D型鎖存器的組成和工作原理如下 : 兩個與或非門交叉耦合構(gòu)成基本 RS 觸發(fā)器 ,當(dāng) CP 為高電平 1時 ,D=1,Q=1。同樣 ,CP=1,D=0,Q= Q的狀態(tài)隨 D端數(shù)據(jù)變化而變化 ,相當(dāng) D端數(shù)據(jù)直接輸出至 Q端一樣 ,即所謂透明 .當(dāng) CP 變?yōu)榈碗娖?時 ,對與或非門構(gòu)成的基本 RS觸發(fā)
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