基于某单片机地热电偶测温系统.doc

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1、基于单片机的热电偶测温系统摘　　要热电偶传感器是目前接触式测温中应用最广的热电式传感器，在工业用温度传感器中占有及其重要的地位。本文设计了基于单片机的热电偶测温系统，该测温系统由温度测量电路、运算放大电路、A/D转换电路及显示电路组成，以AT89C51单片机为主控单元。文中首先介绍了热电偶的测温原理，热电偶冷端补偿方法，结构形式，及其特点等，另外简答介绍了硬件平台中相关模块的功能及用法。另外对硬件电路包括温度转换芯片MAX6675、K型热电偶、89C51单片机、数码管等元器件及温度采集电路、温度转换电路、数码管显示电路做了详细的

2、介绍及说明。关键词　温度传感器　热电偶　热时间常数　冷端补偿ThethermocoupletemperaturemeasurementsystembasedonsinglechipmicrocomputerABSTRACT　Thermocouplesensoriscurrentlythemostwidelyusedinnon-contacttemperaturemeasurementofthermoelectricsensors,intheindustrywithatemperaturesensoranditsimportant

3、status.Thispaperdesignedthethermocoupletemperaturemeasurementsystembasedonsinglechipmicrocomputer,thetemperaturemeasurementsystemcomposedoftemperaturemeasuringcircuit,operationalamplifiercircuit,A/Dconversioncircuitanddisplaycircuit,AT89C51singlechipprocessorasthemai

4、ncontrolunit.Thispaperfirstintroducestheprincipleofthermocoupletemperaturemeasurement,thethermocouplecoldjunctioncompensationmethod,structureform,anditscharacteristics,etc.,inthehardwareplatformareintroducedanothershortanswerfunctionandusageofrelatedmodules.Inadditio

5、ntohardwarecircuitincludingtemperatureconversionchipMAX6675,Ktypethermocouple,89c51,digitaltubeandothercomponentsandtemperatureacquisitioncircuit,temperatureconversioncircuit,digitaltubedisplaycircuitmadedetailedintroductionanddescription.KEYWORDSTemperaturesensorThe

6、rmocoupleThermaltimeconstantColdjunctioncompensation1　绪论　　温度是反映物体冷热状态的物理参数，对温度的测量在冶金工业、化工生产、电力工程、机械制造和食品加工、国防、科研等领域中有广泛地应用。在某些特殊的场合对温度的检测速度有很高的要求，例如：在测量汽车发动机吸入空气的温度的时候，就要求热响应时间小于1s；航天飞机的主发动机的温度测量要求0.4s完成等。因此针对以上问题就有人提出温度快速测量的思想。　　通常用来测量温度的传感器有热电阻温度传感器、热敏电阻、热电偶、半导体温度传

7、感器等几种。这些常用温度传感器一般的温度测量中可以满足响应速度的问题。但在特殊的场合就不能达到快速检测的要求，例如在气体温度测量时候，由于温度传感器自身的热滞特性，而气体传热过程又比较缓慢，气体温度测量就有很大滞后。工业常用的精度较高的温度传感器有铂热电阻、半导体温度传感器等。铂热电阻具有温度测量围大、重复性好、精度高等特点，但是响应不是很快，特别是在对气体温度测量时至少要几秒钟，在某些工作环境比较特殊的场合，如高压环境下，还需使用铠装的铂热电阻，更是延缓了热响应速度。半导体温度传感器分热敏电阻和PN结型温度传感器两种。热敏电阻

8、非常适合对微弱温度变化的测量，但是缺点是非线性严重；PN结型的特点是体积小、线性输出、精度高，但是不能使用在液体环境，对气体温度变化响应也较慢[1]。所以用温度传感器一般都存在着对气体温度变化响应较慢的问题。在对温度实时性测量要求比较高的系统，运用常用温度测量方