基于pt100的溫度測(cè)量系統(tǒng)畢業(yè)論文-展示頁
2025-07-06 19:09本頁面
【正文】 0 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(jì)與論證 傳感器的選擇 由于本設(shè)計(jì)的任務(wù)是要求測(cè)量的范圍為0℃～100℃，測(cè)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(shí)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(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)顯示。文中對(duì)每個(gè)部分功能、實(shí)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(diǎn)。文中將傳感器理論與單片機(jī)實(shí)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(cè)量實(shí)時(shí)的溫度，以及實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換的原理過程。 為了提高對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí)和了解，尤其是對(duì)溫度傳感器的深入研究以及其用法與用途，基于實(shí)用、廣泛和典型的原則而設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)。 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(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，比如在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要實(shí)時(shí)測(cè)量溫度等等。因此研究溫度的測(cè)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(jì)了這一溫度測(cè)量系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)應(yīng)用性比較強(qiáng)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以作為溫度測(cè)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(jì)任務(wù) 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括溫度傳感器，信號(hào)放大電路，A/D轉(zhuǎn)換模塊，時(shí)鐘模塊，數(shù)據(jù)處理與控制模塊，溫度、時(shí)間顯示模塊六個(gè)部分。整個(gè)系統(tǒng)的核心是進(jìn)行溫度測(cè)量與顯示，完成了課題所有要求。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是：使用簡(jiǎn)便；測(cè)量精確、穩(wěn)定、可靠；測(cè)量范圍大；使用對(duì)象廣。℃，綜合價(jià)格以及后續(xù)的電路，決定采用線性度相對(duì)較好的PT100作為本課題的溫度傳感器，具體的型號(hào)為WZP型鉑電阻，該傳感器的測(cè)溫范圍從－200℃～＋650℃。 PT100溫度傳感器原理 PT100溫度感測(cè)器是一種以白金(Pt)作成的電阻式溫度檢測(cè)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+αT)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(cè)溫的本質(zhì)其實(shí)是測(cè)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(hào)，然后再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再由處理器換算出相應(yīng)溫度。 PT100溫度傳感器測(cè)量范圍廣：200℃～+650℃，偏差小，響應(yīng)時(shí)間短，還具有抗振動(dòng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)，其得到了廣泛的應(yīng)用，本設(shè)計(jì)采用PT100作為溫度傳感器。 測(cè)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(cè)量的電壓值，經(jīng)過放大器放大信號(hào)后送給A/D轉(zhuǎn)換器把模擬電壓轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)后傳給單片機(jī)AT89S51，單片機(jī)再根據(jù)公式換算把測(cè)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。 二 硬件設(shè)計(jì) PT100傳感器方案設(shè)計(jì) Pt100 是電阻式溫度傳感器，測(cè)溫的本質(zhì)其實(shí)是測(cè)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(hào)，然后再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再由處理器換算出相應(yīng)溫度。方案二：采用惠斯頓電橋，電橋的四個(gè)電阻中三個(gè)是恒定的，另一個(gè)用Pt100 熱電阻，當(dāng)Pt100電阻值變化時(shí)，測(cè)試端產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差，由此電勢(shì)差換算出溫度。 信號(hào)調(diào)理電路 調(diào)理電路的作用是將來自于現(xiàn)場(chǎng)傳感器的信號(hào)變換成前向通道中A/D轉(zhuǎn)換器能識(shí)別的信號(hào)，作為本系統(tǒng)，由于溫度傳感器是熱電阻PT100，因此調(diào)理電路完成的是怎樣將與溫度有關(guān)的電阻信號(hào)變換成能被A/D轉(zhuǎn)換器接受的電壓信號(hào)。 放大電路的設(shè)計(jì) 信號(hào)放大電路，就是把模擬信號(hào)變換為用于數(shù)據(jù)采集、控制過程、執(zhí)行計(jì)算顯示讀出或其他目的的數(shù)字信號(hào)。然后，ADC對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并把數(shù)字信號(hào)送到MCU或其他數(shù)字器件，以便用于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。 根據(jù)運(yùn)放的“虛短”、“虛斷”作用，結(jié)果將微小的電壓信號(hào)放大轉(zhuǎn)換為可以輸入A/D轉(zhuǎn)換器的合適電壓值 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊
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