【正文】 .............................................................................22 非平衡電橋 ..................................................................................................................................23 溫度信號(hào)處理模塊 .......................................................................................................................24 RS232 通訊模塊 ...........................................................................................................................26 單片機(jī)最系統(tǒng)模塊 ......................................................................................................................27第五章 測(cè)溫探頭的軟件設(shè)計(jì) ...............................................................................................................28 程序流程圖 ...................................................................................................................................28 溫度采樣 .......................................................................................................................................28 程序?yàn)V波 .......................................................................................................................................29 線性化補(bǔ)償 ...................................................................................................................................29 RS232 傳輸 ...................................................................................................................................29第六章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及參數(shù) .......................................................................................................................30 溫度測(cè)量 .......................................................................................................................................30 溫度與溫標(biāo) ..........................................................................................................................30 溫度測(cè)量的主要方法 ..........................................................................................................30 PT1000 測(cè)溫實(shí)驗(yàn)  ......................................................................................................................31 電阻箱標(biāo)定 ...........................................................................................................................31 溫度采集及 RS232 通訊實(shí)驗(yàn) .............................................................................................32 熱電阻 PT1000 測(cè)溫電路調(diào)試體會(huì) ............................................................................................33第七章 總結(jié)與展望 ...............................................................................................................................34致謝 .........................................................................................................................................................35參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................................36附錄 1 ......................................................................................................................................................37附錄 2 ......................................................................................................................................................38附錄 3 ......................................................................................................................................................39附錄 4 ......................................................................................................................................................40 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 5 頁 共 40 頁 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章 緒論 研究背景 溫度傳感器的概念溫度傳感器是指能感受溫度并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要前提。溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。從 17 世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。 隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展及人們對(duì)生活環(huán)境要求的提高,人 們 也 迫 切 需 要 檢 測(cè)與 控 制溫度: 如大氣及空調(diào)房中溫度的高低,直接影響著人們的身體健康；在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線上,環(huán)境溫度不適當(dāng),會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量；恒溫育苗室內(nèi)溫度的控制對(duì)育苗的質(zhì)量影響也很大。因此，要選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳎粌H要掌握各種類型傳感器的結(jié)構(gòu)、原理及性能指標(biāo)，還必須懂得傳感器的信號(hào)應(yīng)該如何獲取、處理。 常用溫度傳感器的分類溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，品種繁多。溫度計(jì)通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。這種儀表可用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對(duì)象的表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。輻射測(cè)溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計(jì)） 、輻射法（見輻射高溫計(jì)）和比色法（見比色溫度計(jì)） 。只有對(duì)黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測(cè)溫度才是真實(shí)溫度。 溫度測(cè)量控制技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀溫度測(cè)量是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科研等部門最普遍的測(cè)量項(xiàng)目。在溫度測(cè)量方面各國(guó)均取得了很多成果,其中前蘇聯(lián)的壓電石英頻率溫度計(jì)分辨能力可達(dá) ℃,理論上可達(dá) ℃,而且在40℃~230℃范圍內(nèi)具有溫度與頻率的線性特性。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局研制的電阻溫度計(jì) 25 歐標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì),電橋分辨 ℃。傳統(tǒng)的熱電偶、熱電阻測(cè)溫方法以其技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便等特點(diǎn),在未來溫度測(cè)量領(lǐng)域中,依然能夠廣泛使用。1)薄膜溫度傳感器在傳感器結(jié)構(gòu)改進(jìn)方面,出現(xiàn)了薄膜溫度傳感器,它是隨著薄膜技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的新型微傳感器,其敏感元件為微米級(jí)的薄膜,具有體積小、熱擾動(dòng)小、熱動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短、靈敏度高、便于集成和安裝的特點(diǎn),并且具有耐磨、耐壓、耐熱沖擊和抗剝離的優(yōu)良性能,特別適合于微尺度或小空間溫度測(cè)量、表面溫度的測(cè)量等場(chǎng)合。2)輻射測(cè)溫技術(shù)隨著光電和紅外探測(cè)器的發(fā)展,出現(xiàn)了多種多樣的紅外測(cè)溫儀,紅外測(cè)溫技術(shù)得到了更多的應(yīng)用。(2)準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性更高。(4)從點(diǎn)測(cè)量發(fā)展到二維面測(cè)量。3)光纖測(cè)溫技術(shù)黑體空腔式光纖高溫計(jì)是由黑體空腔與被測(cè)介質(zhì)達(dá)到溫度平衡,通過光纖將黑體腔的輻射能量傳輸給光電探測(cè)器件,從而實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。還有一種測(cè)量鋼水溫度的消耗型光纖溫度傳感器,也是基于以上原理,由普通石英光纖實(shí)現(xiàn)測(cè)溫,因其價(jià)格低、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)可以取代消耗型貴金屬熱電偶。例如在煉鐵生產(chǎn)中, 操作人員經(jīng)常要檢測(cè)和觀察高爐冷卻水包的進(jìn)、出水溫差。 如超過 ℃ 就意味著出現(xiàn)事故 , 人員可能就要撤離。在煤礦和火電廠廣泛應(yīng)用的煤質(zhì)分析儀中，需要對(duì)一定質(zhì)量的煤燃燒后所導(dǎo)致的一定質(zhì)量的水的溫度變化進(jìn)行精確測(cè)量，并根據(jù)水溫變化幅度對(duì)煤的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。高精度的溫度測(cè)量能夠提高生產(chǎn)的安全性和產(chǎn)品質(zhì)量。采用鉑電阻測(cè)量溫度是一種有效的高精度溫度測(cè)量方法，但具有以下難點(diǎn)：引線電阻、自熱效應(yīng)、外部噪聲的干擾、元器件漂移和鉑電阻傳感器精度。對(duì)于自熱效應(yīng)，根據(jù)元件發(fā)熱公式 P=I2R，必須使流過元件的電流足夠小才能使其發(fā)熱量小，傳感器才能檢測(cè)出正確的溫度。此外，一些元器件和儀器很難滿足元器件漂移和鉑電阻傳感器精度的要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 9 頁 共 40 頁 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第二章 傳感器、單片機(jī)及開發(fā)工具 熱電阻熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。金屬熱電阻常用的感溫材料種類較多，最常用的是鉑絲。