精密超声波温度测量仪设计
精密超声波温度测量仪设计
作者：张兴红;蔡伟;向凤云;孙世政
作者机构：重庆理工大学,机械检测技术与装备教育部工程研究中心,重
庆,400054;重庆理工大学,机械检测技术与装备教育部工程研究中心,重
庆,400054;重庆理工大学,机械检测技术与装备教育部工程研究中心,重
庆,400054;重庆理工大学,机械检测技术与装备教育部工程研究中心,重
庆,400054
来源：仪表技术与传感器
ISSN：1002-1841
年：2011
卷：000
期：006
页码：32-35
页数：4
中图分类：TN
正文语种：chi
关键词：超声波温度计;软件细分;精密测量;信号采集;FPGA
摘要：利用超声波在介质中传播速度随温度变化而变化的特点,设计了一种新型精密温度测量仪,该测量仪兼有低成本与高精度的特点.采用特殊的软件细分算法对采集数据进行处理,给出了实现该设计所需要的硬件电路图和软件算法流程图,并对测量仪的分辨率进行了分析.分析结果显示设计实现了超声波ns级微小时间的测量,使超声波测温技术在实际运用中的关键问题得以解决,从而使测量结果的分辨率优于0.001℃.
电子身高体重秤,超声波身高体重测量仪
电子身高体重秤超声波身高体重测量仪 身高体重秤——医用身高体重秤——超声波身高体重秤——多功能身高体重秤——全自动身高体重秤——折叠身高体重秤——便携式身高体重秤——医用电子身高体重秤——医用超声波身高体重秤——全自动医用身高体重秤——多功能超声波身高体重秤——全自动超声波身高体重秤——多功能全自动身高体重秤——身高体重测量仪——电子身高体重测量仪——医用身高体重测量仪——全自动身高体重测量仪 测量方式：全自动超声波测量 生产厂家：河南乐佳电子科技有限公司 厂家地址：河南郑州高新技术开发区电子电器产业园 身 高 体 重
秤 HW-900Y身高体重秤采用超声波技术测量身高（无触碰式），精密传感器测量体重，能同时测得身高、体重、BMI体格指数、体型判断（偏瘦、正常、偏胖、超重）。大屏幕数字化LED显示，测量结果自动清晰语音播报，高速热敏打印。 产品性能参数 测量范围: 身高测量范围：60-200CM 精度0.1CMcm 体重测量范围：8-200kg 精度0.1kg 测量速度：480次/小时 数据输出格式:RS-232
电源电压:交流（照明电）：110V-220V,50HZ 直流（蓄电池）：12V±10％ 使用温湿度：10-40度，20%-85%PH 机身高度：235CM 整机重量: 35KG 外形尺寸:MAX:55(L)×33(W)×235(H)CM 公司各型号身高体重秤一般都备有现货，接到用户的订单后，可当天发货，如有特殊需求也可定做，公司默认的发货方式为德邦物流及鸿泰物流，国内一般3-4天可准时提货，客户紧急需要的情况下公司也可发空运或者大巴托运。 身高体重秤测试方法:
基于单片机的温湿度测量仪设计
单片机课程设计报告 题目：基于单片机的温湿度仪表设计 班级：智能科学与技术1201班
学生姓名：文波 学号：120407130 指导教师：朱建光 成绩： 工业大学 摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本设计STC89C52为主要控制器件，以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
目录 第一章目标及主要任务 (3) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统设计方案 (3) 2.2 STC89C52介绍 (4) 2.3 DHT11数字传感器介绍 (5) 2.4电路设计 (7) 第三章软件设计 (11) 3.1 系统软件主程序流程 (11) 3.2 DHT11数据采集流程 (13) 第四章结论与调试 (13)
附录（程序清单） (14) 参考文献 (22) 第一章目标及主要任务 在本次课程设计中，为实现对温湿度的检测与显示，主要利用以STC89C52为核心构架硬件电路，DHT11温湿度传感器采集环境温度及湿度信息(温度检测围：0℃至+50℃。测量精度：2℃.；湿度检测围：20%-90%RH检测精度：5%RH)，数码管直接显示温度和湿度(显示方式：温度：两位显示；湿度：两位显示)；同时利用C语言编程实现温湿度信息的显示功能。 扩展功能：可设置温湿度报警值，温湿度超过设置的响应报警值，会发出报警信号。 第二章硬件设计 2.1 系统设计方案
智能温度检测仪
智能仪器原理及应用题目一：智能温度检测仪 学生姓名 专业 学号 同组同学 指导教师 学院 二〇一六年十一月九号 2016-2017学年第一学期成绩：
一、设计要求 1.1、题目任务要求 选用温度传感器PT100，恒流源电路、放大电路、A/D转换电路和数码管，采用MCS-51 系列单片机实现温度信号的采集、处理和显示。 1.2、设计具体功能要求 1、三线制PT100及恒流源驱动电路设计； 2、放大和比较电路设计，实现-10°C~+100°C转换为0~+5V电压输 出； 3、ADC芯片的选取及和单片机接口设计； 4、多位数码管动态显示设计； 5、编写数据处理程序和标度变换程序。 二、设计题目介绍及分析 温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所，还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温传感器就会相应产生。传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。 由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在-200℃～+200℃，湿度采集范围是0%～100%。pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。此次我们利用MCS-51系列单片机结合温度传感器技术设计这一智能温度检测仪。实现-10°C~+100°C温度范围内的温度检测。
大学物理实验-温度传感器实验报告
关于温度传感器特性的实验研究 摘要：温度传感器在人们的生活中有重要应用，是现代社会必不可少的东西。本文通过控制变量法，具体研究了三种温度传感器关于温度的特性，发现NTC电阻随温度升高而减小；PTC电阻随温度升高而增大；但两者的线性性都不好。热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质。PN节作为常用的测温元件，线性性质也较好。本实验还利用PN节测出了波 尔兹曼常量和禁带宽度，与标准值符合的较好。 关键词：定标转化拟合数学软件 EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR 1.引言 温度是一个历史很长的物理量，为了测量它，人们发明了许多方法。温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量，具有反应时间快、可连续测量等优点，因此有必要对其进行一定的研究。作者对三类测温元件进行了研究，分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系。 2.热电阻的特性 2.1实验原理 2.1.1Pt100铂电阻的测温原理 和其他金属一样，铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω（即Pt100）。铂电阻温度传感器精度高，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线，为此，首先要对铂电阻本身进行定标。 按IEC751国际标准，铂电阻温度系数TCR定义如下： TCR=(R100-R0)/(R0×100) (1.1) 其中R100和R0分别是100℃和0℃时标准电阻值（R100=138.51Ω，R0=100.00Ω），代入上式可得到Pt100的TCR为0.003851。 Pt100铂电阻的阻值随温度变化的计算公式如下： Rt=R0[1+At+B t2+C(t-100)t3] (-200℃ 超声波电子身高体重测量仪 身高体重仪——超声波身高体重仪——电子身高体重测量仪——超声波电子身高体重测量仪——电子超声波身高体重测量仪——医用身高体重测量仪——全自动身高体重测量仪——多功能身高体重测量仪——超声波全自动身高体重测量仪——医用电子身高体重测量仪——医用全自动身高体重测量仪——医用多功能身高体重测量仪——多功能超声波身高体重测量仪测量方式：全自动超声波测量 生产厂家：河南乐佳电子科技有限公司 厂家地址：河南郑州高新技术开发区电子电器产业园 身 高 体 重 测 量 仪 HW-900Y身高体重测量仪采用超声波技术测量身高（无触碰式），精密传感器测量体重，能同时测得身高、体重、BMI体格指数、体型判断（偏瘦、正常、偏胖、超重）。大屏幕数字化LED显示，测量结果自动清晰语音播报，高速热敏打印。 产品性能参数 测量范围: 身高测量范围：60-200CM 精度0.1CMcm 体重测量范围：8-200kg 精度0.1kg 测量速度：480次/小时 数据输出格式:RS-232 电源电压:交流（照明电）：110V-220V,50HZ 直流（蓄电池）：12V±10％ 公司各型号身高体重测量仪一般都备有现货，接到用户的订单后，可当天发货，如有特殊需求也可定做，公司默认的发货方式为德邦物流及鸿泰物流，国内一般3-4天可准时提货，客户紧急需要的情况下公司也可发空运或者大巴托运。 身高体重测量仪测试方法: ■受试者着轻装，赤足，背向立柱立正姿势站在医用电子秤的底板 上，要求头部正直，躯干自然挺直，上肢自然下垂，足跟并拢，足尖分开60度。 ■2~3秒钟后。测量结果液晶显示，同步语音提示，测试完毕。 手持温度测量仪设计方案 第1章绪论 1.1 温度测量的背景和现代技术 温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学实验(如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验)中，有特别重要的意义。现在所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计。这些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，而且它们的热容量还比较大，达到热平衡所需的时间较长，因此很难读准，并且使用非常不方便。DS18B20与传统的温度传感器相比，能够直接读出被测温度。而在传统的远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，数字温度传感器DS18B20是一款性能优异的数字式传感器，具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网、能较好地解决传统测温装置普遍存在的携带不便、易损坏、易受干扰等不足，可广泛的应用于工业控制中的各种温度监控。 1.2 研究方法 本论文是用单片机的相关知识设计一个实用的手持式温度控制系统。首先，我们查阅了大量的关于温度测量的资料，从而确定了用哪个单片机芯片和用哪类温度传感器，以及用何种液晶显示器。通过研究比较，我们选择89C51芯片，DS18B20温度传感器，以及1602液晶显示器和PQ05RF11的+5V稳压集成电路。为了达到预期的成果，我们首先熟悉和了解了DS18B20的工作原理和于单片机的接口编程，其次我们也熟悉和了解了89C51单片机和1602液晶显示器的工作原理和它的显示编程，并进行硬件连线，并进行调试。 《智能仪器》实验报告 实验项目温度测量 实验时间 同组同学 班级11111 学号1111111 姓名11111 2014年4月 实验二温度测量 一、实验目的 了解常用的集成温度传感器（AD590）基本原理、性能；掌握测温方法以及数据采集和线性标度变换程序的编程方法。 二、实验仪器 智能调节仪、PT100、AD590、温度源、温度传感器模块，传感器实验箱（一）；“SMP-201 8051模块”、“SMP-204 块块模块”、“SMP-101 8位A/D模块”、“SMP-401 块块块示模块”。三、实验原理 集成温度传感器AD590是把温敏器件、偏置电路、放大电路及线性化电路集成在同一芯片上的温度传感器。其特点是使用方便、外围电路简单、性能稳定可靠；不足的是测温范围较小、使用环境有一定的限制。AD590能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，在一定温度下，相当于一个恒流源，一般用于－50℃－＋150℃之间温度测量。温敏晶体管的集电极电流恒定时，晶体管的基极-发射极电压与温度成线性关系。为克服温敏晶体管U b电压生产时的离散性、均采用了特殊的差分电路。本实验仪采用电流输出型集成温度传感器AD590，在一定温度下，相当于一个恒流源。因此不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰，具有很好的线性特性。AD590的灵敏度（标定系数）为1 A/K，只需要一种＋4V～＋30V电源（本实验仪用+5V），即可实现温度到电流的线性变换，然后在终端使用一只取样电阻（本实验中为传感器调理电路单元中R2=100Ω）即可实现电流到电压的转换，使用十分方便。电流输出型比电压输出型的测量精度更高。 在实验一的基础上进行电压测量、标定、线性变换，最后显示出对应温度。 图2-1 温度传感器模块原理图 四、实验内容与步骤 1．参考“附录实验PT100温度控制实验”，将温度控制在500C，在另一个温度传感器插孔中插入集成温度传感器AD590。 2．将±15V直流稳压电源接至实验箱(一)上，温度传感器实验模块的输出Uo2接实验台 现代仪器课程设计智能化温度仪器设计 Design of Intellecturalized Temperature Instrument 所在学院：机械工程学院 所在系所：测控技术与仪器系 专业班级：测控 学生姓名： 学生学号： 指导老师： 江苏大学测控技术与仪器系 2011-12-30 智能化温度仪器设计 Design of Intellecturalized Temperature Instrument 任务指标：实时测量现场温度，测温范围－20℃～50℃，测量精度±0.5℃，仪器采用便携式结构，能显示测量温度，并有非线性补偿与滤波功能。 摘要：本次课程设计采用铂电阻PT100作为传感器测量外界温度。将铂电阻接入电桥测量现场温度，再经差动放大电路放大成0～5V的电压信号。然后通过ADC0809将采集到的模拟信号转变数字信号，再将数字信号送入AT89C52单片机通过编程实现非线性补偿与滤波功能，最后经LED显示器显示测量温度。 关键字：铂电阻，温度测量，实时显示。 Abstract: This course is designed with a PT100 platinum resistance temperature sensor outside. Access to bridge the platinum resistance temperature measurement site, and then zoom through the differential amplifier circuit into a voltage signal 0 ~ 5V. Then will be collected ADC0809 analog signals into digital signals and then digital signal into the AT89C52 microcontroller programmed to non-linear compensation and filtering, and finally through the LED display shows the temperature measurement. Keywords: platinum resistance, temperature measurement, real-time display. 温度测控仪设计 学生：XXX 指导教师：XXX 容摘要：本文主要介绍了智能温度测量仪的设计，包括硬件和软件的设计。先对该测量仪进行概括性介绍，然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件：“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D 转换器进行温度信号的采集。总体来说，该设计是切实可行的。 关键词：温度 Pt100热电阻 AT89C51单片机 LCD显示器 Design of and control instrument Abstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A/D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible. Keywords:temperature Pt100 thermal resistance AT89C51 microcontroller LCD monitor . 智 能 温 度 测 量 仪 课 程 设 计 报 告 专业：电气工程及其自动化 班级：10级电气1班 姓名：柴冬 学号：14894029 Pt100温度传感器 温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器，将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。 热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等。近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等， 这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出，一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄，一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃,一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要。 热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑-铂、铱铑-铱、镍铁-镍铜、铜-康铜等，各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。 非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低，这种测温方法可避免与高温被测体接触，测温不破坏温度场，测温范围宽，精度高，反应速度快，既可测近距离小目标的温度，又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因一是价格相对较贵，二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题，而且其输出受与被测量物体的距离、环境温度等多种其它因素的影响。 本设计的要求是采用“PT100”热电阻，测温范围是-200~+600℃，精度0.5%，具体的型号选为WZP型铂电阻。 AT89C51单片机 AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 LCD显示器 液晶显示器是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。和CRT 显示器相比，LCD的优点是很明显的。由于通过控制是否透光来控制亮和暗，当色彩不变时，液晶也保持不变，这样就无须考虑刷新率的问题。对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器，刷新率不高但图像也很稳定。LCD显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光，所以它做到了真正的完全平面。 电子身高体重测量仪技术参数 身高体重测量仪——医用身高体重测量仪——医院专用身高体重测量仪——电子身高体重测量仪——超声波电子身高体重测量仪——电子超声波身高体重测量仪——全自动身高体重测量仪——多功能身高体重测量仪——超声波全自动身高体重测量仪——医用电子身高体重测量仪——医用全自动身高体重测量仪——医用多功能身高体重测量仪——多功能超声波身高体重测量仪——医用超声波身高体重测量仪 测量方式：全自动超声波测量 生产厂家：河南乐佳电子科技有限公司 厂家地址：河南郑州高新技术开发区电子电器产业园 身 高 体 重 测 量 仪 HW-900Y身高体重测量仪采用超声波技术测量身高（无触碰式），精密传感器测量体重，能同时测得身高、体重、BMI体格指数、体型判断（偏瘦、正常、偏胖、超重）。大屏幕数字化LED显示，测量结果自动清晰语音播报，高速热敏打印。 产品性能参数 测量范围: 身高测量范围：60-200CM 精度0.1CMcm 体重测量范围：8-200kg 精度0.1kg 测量速度：480次/小时 数据输出格式:RS-232 电源电压:交流（照明电）：110V-220V,50HZ 直流（蓄电池）：12V±10％ 公司各型号身高体重测量仪一般都备有现货，接到用户的订单后，可当天发货，如有特殊需求也可定做，公司默认的发货方式为德邦物流及鸿泰物流，国内一般3-4天可准时提货，客户紧急需要的情况下公司也可发空运或者大巴托运。 身高体重测量仪测试方法: ■受试者着轻装，赤足，背向立柱立正姿势站在医用电子秤的底板上，要求头部正直，躯干自然挺直，上肢自然下垂，足跟并拢，足尖分开60度。 ■2~3秒钟后。测量结果液晶显示，同步语音提示，测试完毕。 电子电路实验3 综合设计总结报告 题目：温度测量数显控制仪的设计实现 班级： 学号： ： 成绩： 日期： 一、摘要 本次实验制作一个温度控制的数字显示控制仪器，主要分为温度采集、电阻/电压转换器、A/D转换器、控制电路和显示电路这五个模块。温度采集部分用pt100铂电阻来实现，当温度变化时，铂电阻的阻值发生变化，铂电阻的每一个阻值都与温度一一对应，电阻/电压转换器将铂电阻的阻值转化成容易测量的电压值，在京A/D转化器将模拟电压值转换为数字电压值，最终由数码管显示。当温度超过设定值之后，系统自动启动报警装置，蜂鸣器响起，发光二极管常亮，小风扇随之转动以达到降温效果。本实验成果能够满足对温度测量精度要求较高的场所的需求，其测量围为-50℃~200℃，精度允许误差为±1℃，精度较高。 二、设计任务 2.1 设计选题 选题十五温度测量数显控制仪的设计实现 2.2 设计任务要求 设计一个可在一定温度围进行温度测量与控制的温度测量数显控制仪。 该仪器测量温度的围为-50～200℃，能够对温度值进行数字显示（可显 示温度测量值和设定温度值两种），其测量误差为±1℃。 当超过某一设定温度上限值时（如30℃），能声光报警，并启动风扇。三、方案设计与论证 电路可由温度采集（传感器）、电阻/电压转换器、A/D转换器、控制电路和显示电路组成。温度由pt100铂电阻采集，经过一个比例放大器将电阻值转换为电压值，为了增加带载能力同时又不改变电压值，在其后增加一个电压跟随器。A/D转换器集成在芯片ICL7107中，输出的数字信号直接显示在数码管上。控制电路用比较器与电压跟随器输出相连，当电压超过一定值之后控制电路工作。系统方框图见图1。 图1 系统方框图 此方案A/D转换器使用ICL7107，部设有参考电压、七段译码器、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零、参考源和时钟系统等功能。满足本选题的技术指标要求，而且硬件电路结构简单，易于实现。 四、电路单元参数的选定和设计实现 4.1温度采集 温度采集电路采用pt100铂电阻，该电阻在不同的温度下显示不同的电阻 北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2010 – 2011年度第一学期) 名称：模拟电子技术课程设计 题目：温度测量控制系统的设计与制作 学号： 学生姓名： 指导教师： 成绩： 日期：2010年11月17日 目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、总体设计思想 (3) 四、系统框图及简要说明 (4) 五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等） (4) 六、总体电路 (5) 七、仿真结果 (8) 八、实测结果分析 (9) 九、心得体会 (9) 附录I：元器件清单 (11) 附录II：multisim仿真图 (11) 附录III：参考文献 (11) 一、电子技术课程设计的目的与要求 （一）电子技术课程设计的目的 课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握电子系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课模拟电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型电子系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 （二）电子技术课程设计的要求 1．教学基本要求 要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行答疑，帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2．能力培养要求 （1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 （2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 （3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。 （4）综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 （5）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 （一）课程设计名称 设计题目：温度测量控制系统的设计与制作 （二）课程设计要求 1、设计任务 要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统，测量温度范围：室温0～50℃，测量精度±1℃。 2、技术指标及要求： （1）当温度在室温0℃～50℃之间变化时，系统输出端1相应在0～5V之间变化。 （2）当输出端1电压大于3V时，输出端2为低电平；当输出端1小于2V时，输出端2为高电平。 输出端1电压小于3V并大于2V时，输出端2保持不变。 三、总体设计思想 使用温度传感器完成系统设计中将实现温度信号转化为电压信号这一要求，该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。因此，我们可以利用它的这些特性，实现从温度到电流的转化；但是，又考虑到温度传感器应用在电路中后，相当于电流源的作用，产生的是电流信号，所以，应用一个接地电阻使电流信号在传输过程中转化为电压信号。接下来应该是对产生电压信号的传输与调整，这里要用到电压跟随器、加减运算电路，这些电路的实现都离不开集成运放对信号进行运算以及电位器对电压调节，所以选用了集成运放LM324和电位器；最后为实现技术指标（当输出端1电压大于3V时，输出端2为低电平；当输出端1小于2V时，输出端2为高电平。输出端1电压小于3V并大于2V时，输出端2保持不变。）中的要求，选用了555定时器LM555CM。 通过以上分析，电路的总体设计思想就明确了，即我们使用温度传感器AD590将温度转化成电压信号，然后通过一系列的集成运放电路，使表示温度的电压放大，从而线性地落在0～5V这个区间里。最后通过一个555设计的电路实现当输出电压在2与3V这两点上实现输出高低电平的变化。 体检机 深圳市双佳电子科技有限公司旗下体检机品牌：双佳体检机：主要功能有： 触摸屏操作 多媒体屏幕(可显示广告或各类定制信息) 脂肪测量 超声波测量身高 精密传感器测量体重 红外体重测量 血压测量（选配） 操作过程语音提示 测量结果自动打印 室内温度湿度、日期与时间显示 双佳体检机有：SK-V9 、SK-CK 、SK-CK90 、SK-V7、SK-X80标准版、、SK-X80触摸屏全能版等型号 产品类别：体重秤 品牌：双佳 货号: SK-CK 产品类型：电子 适用人群：成人 功能：测体重 最大秤量：250KG 产地：深圳 深圳双佳SK-CK超声波身高体重称体检机 双佳-医用品质的测量仪： 双佳从九十年代初开始，一直以领先技术不断开发出引领时代的电子测量仪，我们一贯坚持的理念是：测量精确、使用方便。超声波体检机SK-CK正是在这种理念的倡导下诞生，它摒弃了原有的机械触碰式测量法，采用了先进的超声波技术测量，让使用者操作更简便，测量精度更高。 产品主要功能： 1.超声波技术测量身高（无触碰式） 2.精密传感器测量体重 3.智能计算体形 4.大荧幕数字化LCD显示 5.高速热敏打印，自动裁纸功能 6.红外无线遥控 7.自动语音播报 产品特点： 1.符合人体工程学的外观设计，美观气派，提升使用单位档次。 2.独有红外无线遥控功能，即使使用者远离体检机5-6米外，只需轻松一按遥控器，测量就可实现。 3.语音提醒被测者保持最佳站立姿势，使测量结果更精准。 4.轻松快捷测试身体脂肪。 5.每小时测量400人次，非常适合体检量大的医院、体检中心。 6.独有超声波温度补偿装置，突破传统超声波受环境温度影响而导致测量结果误差的限制。 双佳体检机提供舒适安全的医疗测量环境： 为了减轻医务人员的负担，为了实现更安心、舒适的医疗环境，双佳超声波体检机独特的红外无线遥控装置，倒计时功能，独具匠心的设计，体现出对医务人员的关怀，使您的体检更轻松、舒适 快速： ,,,….大学 课程设计说明书 2011/2012 学年第 1 学期 学院：电子与计算机科学技术学院 专业：电子科学与技术 学生姓名：JJJJK 学号：VHGGHJHH 课程设计题目：数显温度测量仪电路设计 起迄日期:2011年12月19 日~ 2012年1 月5日课程设计地点:电子科学与技术系机房 指导教师:KLJKLJ 系主任：JKL 下达任务书日期: 2011年 12月 19日 目录： 1. 课程设计目的 (3) 2. 课程设计内容和要求 (3) 3. 设计方案 (3) 4. 设计流程图 (5) 5. 工作原理 (6) 5.1 测温部分 (6) 5.2 温度检测电路模块 (7) 5.3电压放大电路模块 (8) 5.4 温度数字显示 (9) 6. 课程设计总结 (15) 7. 参考文献 (16) 8. 附录 (17) 一.课程设计目的 （1）、了解数显温度测量仪电路的基本实现原理； （2）、掌握计数器、显示等中规模数字集成器件的逻辑功能和使用方法； （3）、掌握利用protel绘制电路原理图与制作PCB图的方法。 （4）、Protues仿真。 二．课程设计内容和要求 （1）查阅所用器件技术资料，详细说明设计的数显温度测量仪电路工作流程； （2）温度测量范围：20℃～100℃，测量精度为0.1℃，数字显示位数四位。 （3）选择适当的传感器，设计恰当的放大电路，且具有调零电路。 （4）为减少或消除干扰，电路应具有低通功能。 三．设计方案 本次课程设计任务为数显温度测量仪:测温范围20℃—100℃，用CC7107（ICL7107可用 位数字电压表显示。测温传感器铂-100热电阻（Pt-100）。热电阻变换TC7107代替）组装31 2 电路用全桥测量电路。通过网上查找资料以及自身理解我选择用ICL7107芯片，经过铂金属的传热和中间电路将热信号转换为电压信号再经放大后输入到ICL7107芯片，最后经数字显示电路将温度信号显示。 采用铂金属温度传感器来检测温度的变化，铂金属温度传感器的电阻值会随着外界温度的变化而变化，并且近似为线性关系。利用这种线性关系，可以组成温度测量电路。从这个电路中将会得到跟随外界温度变化而变化的带有当前温度特征的电压信号。 温度测量电路模块输出的电压信号的伏值一般较小，不能直接用于后续电路模块的输入信号。因此，要在温度测量电路模块后面加上电压放大电路。将温度测量电路输出的带有当前温度特征的电压信号进行放大，使得其输出的电压伏值能够满足后续电路模块的输入要求。 放大电路模块输出的电压信号分为两路：一路直接用于数字显示电路模块的输入信号，从而得到直观的温度数据。另一路将输出的电压信号作为继电器驱动电路模块中的电压比较器的一个输入信号。 一、设计项目名称 温度采集显示系统硬件与软件设计 二、设计内容及要求 1，根据设计要求，完成对单路温度进行测量，并用数码管显示当前温度值系统硬件设计，并用电子CAD软件绘制出原理图，编辑、绘制出PCB印制版。 要求： （1）原理图中元件电气图形符号符合国家标准； (2)整体布局合理，注标规范、明确、美观，不产生歧义。 (3)列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量) (4) 图纸幅面为A4。 (4)布局、布线规范合理，满足电磁兼容性要求。 (5)在元件面的丝印层上，给出标号、型号或大小。所有注释信息（包括标号、型号及说明性文字）要规范、明确，不产生歧义。 2.编写并调试驱动程序。 功能要求： （1）温度范围0-100℃。 （2）温度分辨率±1℃。 （3）选择合适的温度传感器。 3.撰写设计报告。 提示：可借助“单片机实验电路板”实现或验证软件、硬件系统的可靠性。 温度传感器 摘要：温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器 实现对温度的测试与控制得到更快的开发，随着时代的进步和发展，单 片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域。一种数字式温 度计以数字温度传感器DS18B20作感温元件，它以单总线的连接方式， 使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，这类传 感器可靠性差，测量温度准确率低且电路复杂。因此，本温度计摆脱了 传统的温度测量方法，利用单片机STC89C52对传感器进行控制。这样 易于智能化控制。 关键词：数字测温；温度传感器DS18B20；单片机STC89C52； 一．概述 传感器从功能上可分为雷达传感器、电阻式传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、温度传感器、光敏传感器、湿度传感器、生物传感器、位移传感器、压力传感器、超声波测距离传感器等，本文所研究的是温度传感器。 温度传感器是最早开发，应用最广泛的一类传感器。温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有半导体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。 随着科学技术的发展，测温系统已经被广泛应用于社会生产、生活的各个领域，在工业、环境监测、医疗、家庭多方面均有应用。从而使得现代温度传感器的发展。微型化、集成化、数字化正成为发展的一个重要方向。 二．硬件设计 1.DS18B20 DS1820 单线数字温度计特性 ? 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 ? 简单的多点分布应用 ? 无需外部器件 ? 可通过数据线供电 ? 零待机功耗 ? 测温范围-55~+125℃，以 0.5℃递增 ? 温度以 9 位数字量读出 ? 温度数字量转换时间 200ms （典型值） ? 用户可定义的非易失性温度报警设置 ? 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件 ? 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统 DS1820温度传感器外观图（a ）和引脚图（b ） ①引脚1接地 ②引脚2数字信号输入/输出 ③引脚3接高电平5V 高电平 全自动超声波体检机专业文件： 全自动超声波体检机也称为体检机、超声波体检机、全自动体检机、医用体检机、全自动超声 波体检机、多功能体检机、电子体检机、 多功能超声波体检机、超声波电子秤、身 高体重秤、电子身高体重秤、超声波身高 体重秤、身高体重测量仪等等。 河南乐佳电子科技有限公司——超全自动超声波体检机专业厂家！ 全自动超声波体检机产品描述 测量方式：超声波测量（全自动型） 生产厂家：河南乐佳电子科技有限公司 全自动超声波体检机能自动测量人的身高，体重，BMI体格指数、体型判断（偏瘦、正常、偏胖、超重）。每个月定期测量，可以保持你健康体魄，保持一个健康亮丽人生。通过微电脑处理，分析，计算出你的标准体重范围，让你注意合理的饮食，强身健体。自动打印出你的身高体重数值，便于你保存以往数据，自行检查自己体型的变化。 全自动超声波体检机采用方便读数的LED液晶大显示屏，选用美国进口的Polaroid 6500超声波探测器和高精度测重传感器，日本进口的精工热敏打印机，通过微电脑控制,自动测量身长、体重、BMI 体格指数、体型判断（偏瘦、正常、偏胖、超重），同步数码显示、 清晰语音播报并高速热敏打印测量结果。测量数据可以通过有线和无线方式传输至电脑。 全自动超声波体检机技术参数： 身高测量范围：60－－200CM 分度值：0.5CM 体重测量范围：8－－200KG 分度值：0.1KG 测量速度：480次/小时 使用环境为度：零下10度到40度 电压：110－－-220V 外接电源电压：交流110V—240V （可选接直流12V） 待机功率：8 W 毛重：28KG 净重：22 KG 机高：235cm 包装尺寸：长箱1800*350*200mm方箱700*500*300mm 河南乐佳电子科技有限公司生产的全自动超声波体检机为什么使用那么多年一直没出现问题，可靠稳定？ 第一：我公司生产全自动超声波体检机的设备先进，工艺完善，技术精湛。 第二：全自动超声波体检机采用的高规格制作，采购关键部件都为进口部件，身高探测器采用美国军工级超声波探测器，测重传感器采用航空标准的抗干扰压力传感器，打印机采用日本高寿命打印机。 智能仪器原理及应用 题目一：智能温度检测仪 学生姓名________________________________ 专业___________________________ 学号___________________________ 同组同学________________________________ 指导教师________________________________ 学院___________________________ 二?一六年十一月九号 2016-2017学年第一学期成绩: 、设计要求 1.1、题目任务要求 选用温度传感器PT100,恒流源电路、放大电路、A/D转换电路和数码管, 采用MCS-51系列单片机实现温度信号的采集、处理和显示。 1.2、设计具体功能要求 1、三线制PT100及恒流源驱动电路设计； 2、放大和比较电路设计，实现-10° C~+100° C转换为0~+5V电压输出； 3、ADC芯片的选取及和单片机接口设计； 4、多位数码管动态显示设计； 5、编写数据处理程序和标度变换程序。 、设计题目介绍及分析 温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所， 还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。由于温度不管是从物理量本 身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温传感器就会相应产生。传 感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与 待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测 物体放射出的红外线，达到测温的目的。 由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在-200r?+200r，湿度采集范围是0%?100%。pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工 业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。此次我们利用MCS-51系列单片机结合温度传感器技术设计这一智能温度检测仪。实现-10° C~+100° C温度范围内的温度检测。超声波电子身高体重测量仪
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