基于pt100的溫度測量系統(tǒng)畢業(yè)論文-展示頁
2024-09-08 15:08本頁面
【正文】 擬信號等，使其適合于模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)的輸入。 恒流源電路 (線性穩(wěn)壓電源 )的設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計的恒流源電路見下圖，穩(wěn)定輸出 5v電壓。 兩種方案的區(qū)別只在于信號獲取電路的不同，其原理上基本一致。采用 Pt100 測量溫度一般有兩種方案： 方案一：設(shè)計一個恒流源通過 Pt100 熱電阻，通過檢測 Pt100 上電壓的變化來換算出溫度。另外，外接一個時鐘芯片 DS1302 產(chǎn)生時鐘信號送入到單片機(jī)中進(jìn)行處理控制，并將時間顯示出來，以實現(xiàn)溫度的實時監(jiān)控。 3 采取方案：設(shè)計一個恒流源通過 PT100 熱電阻，通過檢測 PT100 上的電壓的變化來換算出溫度。 主要技術(shù)指標(biāo)： 1. 測溫范圍： 200℃～ 650℃； 2. 測溫精度： ℃； 3. 穩(wěn)定性： ℃。因此白金作成的電阻式溫度檢測器 ,又稱為 PT100。具體在 0℃～ 100℃的分度特性表見附錄 A所示。 關(guān)鍵詞： PT100 單片機(jī) 溫度測量 DS1302 Abstract： 2 The system contains SCM(AT89S51), analog to digital convert department (TLC2543), DS1302 chip, AD620 amplifier, PT100 platinum, LED Digital tube with six, write the corresponding software program to achieve realtime temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range. Keywords: PT100 SCM Temperature Measures DS1302 一 方 案設(shè)計 與 論證 傳感器的選擇 由于本設(shè)計的任務(wù)是要求測量的范圍為 0℃～ 100℃，測量的分辨率為177。 摘 要： 本文采用 AT89S51 單片機(jī)， TLC2543 A/D 轉(zhuǎn)換器， DS1302 時鐘芯片， AD620 放大器，鉑電阻 PT100 及 8 位數(shù)碼管組成系統(tǒng)，編寫了相應(yīng)的軟件程序 ,使其實現(xiàn)溫度的實時顯示。文中對每個部分功能、實現(xiàn)過程作了詳細(xì)介紹。本課題主要任務(wù)是完成環(huán)境性強(qiáng)等優(yōu) 點。文中將傳感器理論與單片機(jī)實際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，詳細(xì)地講述了利用熱電阻作為溫度傳感器來測量 實時的溫度，以及實現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換的原理過程。 為了提高對傳感器的認(rèn)識和了解，尤其是對溫度傳感器的深入研究以及其用法與用途，基于實用、廣泛和典型的原則而設(shè)計了本系統(tǒng)。 1 前言 傳感器技術(shù) 在信息采集、信息傳輸和信息處理中，屬于前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器技術(shù)，在各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，比如在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要實時測量溫度等等。因此研究溫度的測量方法和裝置具有重要的意義。本文利用單片機(jī)結(jié)合溫度傳感器技術(shù)而開發(fā)設(shè)計了這一溫度測量系統(tǒng)。 本設(shè)計應(yīng)用性比較強(qiáng)，設(shè)計系統(tǒng)可以作為溫度測量顯示系統(tǒng)，如果稍微改裝可以做熱水器溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、生產(chǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)等等。 課程設(shè)計任務(wù) 本設(shè)計系統(tǒng)包括溫度傳感器，信號放大電路， A/D 轉(zhuǎn)換模塊，時鐘模塊，數(shù)據(jù)處理與控制模塊，溫度、時間顯示模塊六個部分。整個系統(tǒng)的核心是進(jìn)行溫度測量與顯示，完成 了課題所有要求。該系統(tǒng)的特點是：使用簡便；測量精確、穩(wěn)定、可靠；測量范圍大；使用對象廣?！?，綜合價格以及后續(xù)的電路，決定采用線性度相對較好的 PT100 作為本課題的溫度傳感器，具體的型號為 WZP 型鉑電阻，該傳感器的測溫范圍從－200℃～＋ 650℃。 PT100溫度傳感器原理 PT100 溫度感測器是一種以白金 (Pt)作成的電阻式溫度檢測器 ,屬于正電阻系數(shù) ,其電阻和溫度變化的關(guān)系式如下： R=Ro(1+α T) 其中α =,Ro 為 100Ω (在 0℃的電阻值 ),T 為攝氏溫度。 PT100 是電阻式溫度傳感器，測溫的本質(zhì)其實是測量傳感器的電阻，通常是將電阻的變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流等模擬信號，然后再將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再由處理器換算出相應(yīng)溫度。 PT100 溫度傳感器測量范圍廣： 200℃～ +650℃，偏差小，響應(yīng)時間短，還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點，其得到了廣泛的應(yīng)用，本設(shè)計采用 PT100 作為溫度傳感器。 系統(tǒng)的工作原理 測溫的模擬電路是把當(dāng)前 PT100 熱電阻傳感器的電阻值，轉(zhuǎn)換為容易測量的電壓值，經(jīng)過放大器放大信號后送給 A/D轉(zhuǎn)換器把模擬電壓轉(zhuǎn)為數(shù)字信號后傳給單片機(jī) AT89S51，單片機(jī)再根據(jù)公式換算把測量得的溫度傳感器的電阻值轉(zhuǎn)換為溫度值，并將數(shù)據(jù)送出到數(shù)碼管進(jìn)行顯示。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 二 硬件設(shè)計 PT100傳感器 方案設(shè)計 Pt100 是電阻式溫度傳感器，測溫的本質(zhì)其實是測量傳感器的電阻，通常是將電阻的變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流等模 擬信號，然后再將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再由處理器換算出相應(yīng)溫度。 4 方案二：采用惠斯頓電橋，電橋的四個電阻中三個是恒定的，另一個用 Pt100 熱電阻，當(dāng) Pt100 電阻值變化時，測試端產(chǎn)生一個電勢差，由此電勢差換算出溫度。 信號調(diào)理電路 調(diào)理電路的作用是將來自于現(xiàn)場傳感器的信號變換成前向通道中
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