【文章內(nèi)容簡介】 電偶作為本溫度控制系統(tǒng)的溫度傳感電子工程學院專業(yè)綜合課程設計 6 器。 K 型熱電偶的材料主要采用的是鎳鉻 鎳硅合金構成，正極 (KP)的名義化學成分為： Ni： Cr=90： 10，負極 (KN)的名義化學成分為： Ni： Si=97： 3，它是一種能測量較高溫度的性價比很高的熱電偶。由于鎳鉻 鎳硅合金具有較好的高溫抗氧化性，可適用于氧化性或中性介質(zhì)中。因此這種 K型熱電偶可長期測量 1000度的高溫，短期可測到 1200 度。 K 型熱電偶不能直接在高溫下用于硫，還原性或還原，氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛。 熱電偶傳感器是利用塞貝克（ Seeback）效應（第一熱電效應）來檢測溫度的。塞貝克效應，是指由于兩種不同電導體或半導體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間的電壓差的熱電現(xiàn)象。熱電偶產(chǎn)生的熱電勢（溫差電勢）是由兩種導體的接觸電 勢（珀爾帖電勢）和單一導體的溫差電勢（湯姆遜電勢）組成的。 熱電偶回路總接觸電勢為： (21) 熱電偶回路溫差電勢為： (22) 對于勻質(zhì)導體 A、 B 組成的熱電偶，其總電勢為接觸電勢與溫差電勢之和，為： (23) 式中 E— 電動勢； T— 接觸處絕對溫度 ； k— 波爾茲曼常數(shù)，為 ； e— 電子電荷數(shù)； NA、 NB— 金屬 A、 B 的自由電子密度； 、 — A、 B 導體的湯姆遜系數(shù)。 K 型熱電偶分度表 如表 31所示。 表 31 K 型熱電偶分度表 溫度 ℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 熱電動勢 mV 0 100 由于空調(diào)是用來調(diào)節(jié)房間溫度的，所以溫度肯定小于 90℃ ，所以熱電偶的輸出電壓在 04uV 以內(nèi)。 溫度測量電路如圖 32。 ? ? ? ? ? ? BAABAB NNTTekTETE ln00 ???? ? ? ?dTTTE TT BAAB ? ?? 00, ??? ? ? ? ? ? ? ?dTTETETTE TT BAABABAB ? ???? 000, ??電子工程學院專業(yè)綜合課程設計 7 V i n4 6 .0 0+CJT C 1T CK 圖 32 溫度測量電路 信號 放大電路 前置放大電路的任務是將小信號放大到 A/D轉(zhuǎn)換器的量程范圍內(nèi)（如 05V）。本設計采用的是固定增益放大電路。將 04uV 的電壓放大到 05V。具體電路圖如圖 33。 I N0V i nR41k32184U 2 : AO P 2 2 1 A P56784U 2 : BO P 2 2 1 A P32184U 3 : AO P 2 2 1 A PR56 2 4 . 5 kR66 2 4 . 5 kR71kR81kR91kR 1 01k+12V+12V+12V 1 2 V 圖 33 信號 放大 電路 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 （ 1） ADC0808 系列包括 ADC0808 和 ADC0809 兩種型號的芯片。 ADC0808 和ADC0809 兩種 芯片的內(nèi)部結構和管腳分布都是一樣的，在 Protues 軟件中有ADC0808 芯片，所以在電路圖中應用的是 ADC0808 進行的設計，在實際應用中應電子工程學院專業(yè)綜合課程設計 8 將其換成 ADC0809。 （ 2） ADC0809 是 8 位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器。它由一個 8路模擬開關、一個地址鎖存譯碼器、一個 A/D 轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關可選通 8個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于 鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當 OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 ADC0809 對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。 （ 3） 管腳的功能 1） ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當 ALE 線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將 A， B， C 三條地址線的地址信號進行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。 A， B 和 C 為地址輸入線，用于選通 IN0－ IN7 上的一路模擬量輸入 。 2） START 為轉(zhuǎn)換啟動信號。當 START 上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進行 A/D 轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間， START 應保持低電平。 3） EOC 為轉(zhuǎn)換結束信號。當 EOC 為高電平時，表明轉(zhuǎn) 換結束；否則，表明正在進 A/D 轉(zhuǎn)換。 4） OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 OE＝ 1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)； OE＝ 0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。 5） D7－ D0 為數(shù)字量輸出線。 6） CLK 為時鐘輸入信號線。因 ADC0809 的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信