一种基于薄膜铂电阻的风速测试仪的设计.pdf

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1、《自动化技术与应用2011年第30卷第7期行业应用与交流ndustrialApplicationsandCommunications一种基于薄膜铂电阻的风速测试仪的设计★张贺1。王永清1，李雷．张志鹏．宋海军(1．河北大学电子信息工程学院，河北保定07l002；2．长城汽车股份有限公司，河北保定071002)摘要：本文介绍了一种基于热线热膜技术的风速测试仪。系统以单片机P89C51为核心，以薄膜铂电阻温度传感器PtlO0作为测量器件采集数据，ADC0809接收数据并进行模数转换，单片机处理数据，4位LED数码管显示测量风速值。文中对系统的软、硬件设计作了详细的介绍。通过利用

2、此系统测量实际风速，测量下限低，成本低，显示分辨率达到0．1m／s，具有很高可靠性。关键词：风速测试仪；薄膜铂电阻；P89C51单片机}1l分类号：Ttt765．4+3文献标识码：B文章编号：10037241(2011)07008604DesignofWindSpeedMeasurementlnStrumentBasedOnThinF_lmPlatinUmResistanceZHANGHe，WANGYong-qing，LILei，ZHANGZhi-peng，SONGHai-jun(1．CollegeofElectronicandInformationalEngineerin

3、g，Baoding071002China；2．TheGreatWallMotorCompanyimitedbyshares，Baoding071002China)Abstract：Thispaperintroducesawindspeedtesterbasedonhotlinehot—filmtechnology．P89C51microcontrollersystemisusedasthecorecontroller，usedthinfilmplatinumresistancetemperaturesensorPtl00collectingdataasameasuremen

4、tdevice，theADC0809microcontrollerreceiveandprocessthedata，FourLEDdigitaltubedisplaythemeasuredwindspeedvalue．Inthispaper，designofthesoftwareandhardwareofthesystemareintroducedindetail．Byusingthissystemtomeasuretheactualwindspeed，ithaslowermeasuringandlowercost．Itisofhighreliabilityinasmall

5、windspeedrange．Keywords：windvelocitytester；filmplatinumresistance；P89C51microcontroller1引言2热线式风速测试仪的基本原理随着国内外企业生产技术的进步，产品质量控制的热线式传感器的工作原理是利用通电的热线探头需要以及人们对环境要求的提高，对生产现场的风速控在流场中会产生热量损失来进行测量的。热线式传感制及对产品进行风洞试验的应用越来越多，这就给风速器是建立在热平衡原理基础上的。根据热平衡原理，测量提出了更高要求。本文设计了一种基于热线热膜热线中的热产生应该等于热耗散即在热线没有热传导技术的

6、风速测试仪。热线是直径很细的铂丝，热线的几的情况下，加热电流在热线中产生的热量应该等于流何尺寸小，响应频率高，适用于动态测量。热线探头还体所带走的热量【。在热线电阻不变的情况下，流体有一种热膜形式，即用铂制成的金属薄膜。薄膜铂电阻的速度只是电流或电压和热线温度的函数，见式(1)、温度传感器具有阻值大、灵敏度高、响应快、精度高和式(2)【引。稳定性好等优点，适于风速测量⋯。W=f(I，Tw)(1)W=f(U，Tw)(2)·基金项目：科技部国际科技合作项目(2008OFR10530)资助。由此可看出，只要固定I或U和Tw这2个参数中收稿日期：201卜02—28的任何一个，都可以

7、获得流速W与另一个参数的单值函彳亍业应用与交流《自动化技术与应用》2011年第30卷第7期ndustrialApplicationsandCommunications数关系。本热线式温度传感器采用的就是恒流法l3】。本失去平衡，输出一个不平衡的信号，风速信号转变为电测试仪采用了易于购买的通用型薄膜铂电阻Ptl00作为信号，电桥测量电路则将薄膜铂电阻的电阻变化量转换快速响应温度传感器。为电桥的不平衡输出，送人仪表放大器两输入端，不平铂电阻的阻值与温度的关系见式(3)【引。衡电压经过放大、滤波，以05V标准电压信号输出