简单数字测温电路的设计
简单数字测温电路的设计
1温度信号采集
1.1桥电路原理
电桥是在工业测量过程中进行电阻一电压转换的常用电路，具有结构简单及良好的动
态品质特点，但存在的问题是桥臂电阻和电桥输出电压之间的非线性。如图1所示，R i ,
R, R, R 3 =R3//W构成桥电路。在桥臂电阻R产生△ R的变化时，电桥输出电压变化为
△ U,如式(1)所示：△ u= 12[R x/(R1+R)-R 3/(R 2+RJ]。(1)
当R=R ,R x=R3时^ U=Q关键是R, R的选择对△ U-R x的线性的影响比较大。其中R 为温度传感器，设其值变化范围为1O8 150 Q。就R分别等于10 k Q , 1 k Q , 100Q时
的^ U-R曲线进行分析，如图2所示，可明显看出当R I =10 k Q时的△ U-R线性最好。但是当R 变化由l00?150 Q时AU的变化还不到0.06 V，如果R的值继续增大，线性将更好，但是△ U的变化将更小，将使后面的放大电路放大倍数增大，增加放大电路的负担，使放大电路复杂。可见适当选择电桥的电阻很重要。
1.2放大芯片的选择
由于桥电路经过由电阻到电压输出的电压为毫伏级，而A/D转换器所能处理的电压是5V,所以必须在A/D转换器前加入一个前置差动放大电路以实现电压的放大，根据式
(1)可以计算出输出电压为Or-O.058 V,故需要放大近100倍，使输出电压为0?5 V。此电
路要求较高的抗干扰能力和共模抑制比，还要求高的
输入阻抗，因此选用普通的放大芯片很难达到要求。例如：OP07 LM318等都不能满足要求, 但是电路显得过于繁杂。基于以上考虑，本电路中选用对大共模电压源的小差分信号进行放大和低通滤波。
和模拟地之间串接1个固定电阻R和一个可调电阻引脚见图3,增益调整见表1常见的三运放结构虽然能够达到要求，AD公司的AD626,该芯片主要用于通过引脚选择增益1O或100,在引脚7 Rs,增益可在10?100之间调整。
1.3采用TLC549进行A/ D 转换电路
TLC549是以8位开关电容逐次逼近 A/ D 转换器为基础而构造的 CMOS 、/ D 转换器。它 们设计成通过三态数据输出和模拟输入与微处理器或外围设备串行接口，
仅使用输入/输出 时
钟（I / O CLOCK 知芯片选择（成）输入作数据控制，使用很方便。电路图及芯片引脚功能 见图4。
ANALOG IN:模拟信号输入端，要求驱动源有不小于 10 mA 的电流驱动能力。
CS ：片选端，低电平有效。
DATA OUT 转换数据输出端，片选无效时呈高阻态，片选有效时，在时钟 I / O CLOCK 的作用下，将数据从高位到低位依次输出。
I / O CLOCK 输入/输出时钟，下降沿输出数据，最大频率可达 2.1 MHz 。
本程序设计的不同之处是利用了位存储区 2FH,将A/D 转换结果的一位传到位存储区
78H,然后执行RL 指令，为下一个数据位空出位置，依次循环至全部数据传送完毕。传送部 分程序如
下。
ADZH CLR P3.1 ;下降沿有效，开始传输数据
MOV C. P3.0
MOV 78H, C ;利用位存储区 SETB P3 . 1 MOV A, 2FH RL A MOV 2FH, A
2数据转换部分
增我范应
心心
11?就 100
4.瑚 20 — 40 】0
0, S02 10—80
1
S 080
G. 1
0.
国3 AD626打曲图
表1 AD626增益仍整电阻值
610
真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。土地是以它的肥沃和收获而被估价的；才能也是土地，不过它生产的不是粮食，而是真理。如果只能滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连
小草也长不出来的。
高为11111111B,输人电压范围为0?5 V。故数据转换要求将。?11111111B转换到6 99, 然后将个位和十位分别转换成和硬件电路相对应的BC弟储存在DISP0和DISP1两个位存储
区单元中，在驱动数码管显示度数时用。
3用74HC59融片驱动LED的电路
74HC595内含8位串人、串/并出移位寄存器和8位三态输出锁存器。寄存器和锁存
器分别有各自的时钟输人（SCK和RCK〉都是上升沿有效。当SCKM低到高电平跳变时，串
行输人数据（SER）移人寄存器；当RCKM低到高电平跳变时，寄存器的数据置人锁存器。清除端（SCLR）的低电平只对寄存器复位，而对锁存器无影响。当输出允许控制（G）为高电平时，
并行输出（Qa?Qh）为高阻态，而串行输出（Oh）不受影响。
74HC595最多需要5根控制线，即SER SCK RCKSCL闵日G数据从SER口送人74HC595, 在每个SCK勺上升沿，SER口上的数据移人寄存器，在SCK的第9个上升沿，数据开始从Oh
移出。如果把第1个74HC595的Oh和第2个74HC595的SE做目接，数据即移入第2个74HC595 中。数据全部送完后，给RCK一个上升沿，寄存器中的数据即置入锁存器。此时如果G为低电平，数据即从并口Qa?Qh输出，把Qa?Qh与LED的8段相接，LED就可以实现显示了。
改变G的占空比可实现软件改变
39 5 LED艇动电路
用DISP0, DISP1两个连续的单元存放显示数据，将A/D转换程序用到位存储区，利用
位68H,在时钟的上升沿将数据传给寄存器，当所有数据传输完毕之后，执行SETB P1. 5指令，使锁存器时钟拉高，数据由锁存器同时传出送给数码管显示。传送部分程序如下。DISPLAYSW ;显示十位CLR P1.6 ;寄存器时钟拉低
M0V C,68H MOV P1.7,C SETB P1.6 ;上升沿数据传到寄存器
MOV A, DISP0 RR A MOV DISP0, A 显示个位与显示十位的程序基本相同。如果要求有更高位，此程序仍然适用。
产的不是粮食，而是真理。如果只能滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连
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分布式光纤测温系统
分布式光纤温度监测系统 型号：CTM 4000 德国技术 激光器15年免维护 产 品 样 本 （2006版） 国内主要用户：北京电力公司杭州电力公司厦门电业局 宁波电力公司连云港核电站 北京兴迪仪器有限责任公司
目录 1 应用领域 2 测量原理 2.1 拉曼散射 2.2 测量原理 3 系统组成 4 系统整体性能和特点 5 系统技术规范 5.1 系统主要技术参数 5.2 控制器 OTS 5.2.1 主机 5.2.2 电气参数 5.2.3 光的连接器 5.3 感温光缆 5.3.1 外敷设式光缆 5.3.2 内嵌式光缆 6 多路光纤转换开关（可选件） 7 中文操作软件 CHARON_02 增强版 8 系统网络(可选件) 9 计算机和打印机 10 安装附件 11 国内电力行业用户典型应用举例
分布式光纤温度监测系统 型号：CTM 4000 目前，在很多场合下，温度已成为非常关键的因素，许多物理特性的变化都直接反映在温度的升降上，因此对温度的监测的意义越来越大。随着光纤应用技术的发展，基于拉曼散射原理的分布式光纤测温系统是目前世界上最先进、最有效的连续分布式温度监测系统。 CTM4000型分布式光纤温度监测系统，由北京兴迪仪器有限责任公司引进德国先进核心技术成套生产，并提供整套系统的安装，调试和售后服务。已得到国内用户的广泛认可。截止到2005年底，已经应用在北京电力公司220kV电缆，回路长9.7公里，杭州电力局12 根220KV电缆，厦门电业局10/110/220kV电缆，宁波电力局220 kV电缆，连云港核电站220KV电缆的温度监测上。同时向厦门电业局提供电缆载流量计算软件，实时提供电缆的负荷率和载流量预测。 在中国的高速公路隧道，过江隧道，办公大楼防火等领域也有50多套正在使用中。在全世界范围内共有约2500套系统投入使用。 1 应用领域 1) 电力电缆温度监测 电力电缆的在线实时温度监测，具有重大现实意义: 运行状态监测，有效监测电缆在不同负载下 的发热状态，积累历史数据； 载流量分析，可以保证在不超过电缆的允许 运行温度的情况下，最大地发挥电缆的传输 能力，降低运行成本； 老化监测，发现电缆上的局部过热点。及时采取降温措施，延缓电缆老化速度； 实时故障监测，发现电缆运行过程中的外力破坏； 电缆沟内火情监测与报警；
变电站无线温度监测系统设计与实现
第３１卷第２期２ ０ １ ３年２月水 电 能 源 科 学 Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３１Ｎｏ．１３ Ｆｅｂ．２ ０ １ ３文章编号：１０００－７７０９（２０１３）０２－０２０７－ ０５变电站无线温度监测系统设计与实现 朱 文１， 袁 成２，张 甦２，孟 晓１，胡 炎１，邰能灵１（１．上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海２００２４０；２．上海市电力公司超高压输变电公司，上海２０００６３ ）摘要：为实现对变电站设备关键部位的温度全天候实时自动采集和告警，采用无线通信技术，设计了一套变电站无线温度监测系统。数据采集模块利用基于ＺｉｇＢｅｅ无线通信协议和Ｍｏｄｂｕｓ总线通信协议的通信网络将传感器采集到的数据传入工控机中，数据存储与告警模块负责对不同类型的数据分析归类并对其进行合理的建模，数据应用模块通过客户端将温度与告警信息展示。该系统已在变电站现场成功运行，验证了系统设计的合理有效性。 关键词：变电站；温度监测系统；无线通信；数据建模；ＺｉｇＢｅｅ协议；温度告警中图分类号： 文献标志码：Ａ 收稿日期：２０１２－０７－０９，修回日期：２０１２－０７－ ３１作者简介：朱文（１９８８－），男，硕士研究生，研究方向为电力系统保护与控制，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｗｅｎ１２３＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ通讯作者：邰能灵（１９７２－），男，教授、博导，研究方向为电力系统继电保护及智能电网输配电技术，Ｅ－ｍａｉｌ：ｕｌｔａｉ＠ｓｊ ｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 为保证电力系统的安全稳定运行， 降低由于设备温度过高造成的生产和经营损失，对变电站关键和易于发热的设备温度进行实时监测十分必 要。传统方法有远红外测温法［ １］、温蜡片法［２］ 等，其中远红外测温法效果最好，但成本高，需人工进行检测，而温蜡片法测温也需人工定期巡视蜡片的颜色以判断温度，这两种方法显然无法满足自动测温的需求。近年来，随着微机技术和网络技术的发展，变电站温度监测技术也在不断发展，但大多着力于某一模块的改进，缺乏对其系统性和后 续扩展性等考虑［ ３，４ ］。鉴此，本文设计了一种新型的自动化程度高、全天候实时监测、扩展性强的无线测温系统，可实现对变电站关键设备的温度进行全自动、 全天候实时监测，并在异常时发出告警。! 系统框架 构建了一个包含数据采集 、传输、存储和处理的温度告警系统，并充分考虑了各模块的扩展性，便于系统后续功能的增加和改进。综合运用多种先进技术手段，包括ＺｉｇＢｅｅ无线通信技术、Ｍｏｄｂｕｓ总线通信技术、内存库技术、Ｗｅｂ技术等，构建了变电站无线温度监测系统，见图１。 " 数据采集模块 该模块是温度监测系统的基础，系统正常运行依赖于数据采集模块所采集的数据。因此，数 图１ 系统框架图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｓｙ ｓｔｅｍ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ据采集模块选用合适温度传感器及合理设计测温点和数据传输方式等，以保证数据采集的实时性、可靠性及扩展性。 "$! 温度传感器 温度传感器的性能直接决定了系统的测量精度、可靠性和稳定性。本系统（图２）采用的无线温度传感器是由数字式温度传感器、控制电路、无线通信接口和高性能电池组成，温度测量范围－５０．０～１ ２５．０℃，测量精度０．５℃，分辨率０．００７ ８℃，满足变电站温度测量的精度与范围的要求。同时，其使用年限超过８年，具备电量告警功能，当电池电压过低时告警，提示及时更换电池。 图２ 温度传感器系统原理图 Ｆｉｇ．２ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ｓｙ ｓｔｅｍ
热电阻的测温电路
Pt100热电阻的测温电路 [摘要] 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。 热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。 温度测量系统应用广泛，涉及到各行各业的各个方面，在各种不同的领域中都占有重要的位置。从降低开放成本扩大适用范围、系统运行的稳定性、可靠性出发，设计一种以Pt100铂热电阻为温度信号采集元件的传感器温度测量系统。才测量系统不但可以测量室内的温度，还可以测量液体等的温度，在实际应用中，该系统运行稳定、可靠，电路设计简单实用。 [关键字] 传感器 Pt100热电阻温度测量
目录 1 前言 (4) 1．1 传感器概况 (4) 1．2 设计目的 (7) 2 设计要求 (8) 2．1 设计内容 (8) 2．2 设计要求 (9) 3 原器件清单 (10) 4 Pt100热电阻的测温电路 (11) 4．1 总体电路图 (11) 4．2 工作原理 (11) 5 Pt100热电阻测温电路的原理及实现 (12) 5．1 测温电路的工作原理 (12) 5．2 测温电路的实现 (14) 5．3 测量结果及结果分析 (15) 6 制作过程及注意事项 (16) 6．1 制作过程 (16) 6．2 注意事项 (17) 7 总结 (18) 8 致谢 (19) 参考文献 (20)
基于单片机的无线温度计设计报告
五邑大学信息工程学院 课程设计报告 课程名称：无线温度检测器 专业：电子信息工程 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 设计时间：2016年10月 评定成绩：
无线温度监测器 一、设计任务与要求 1.实时获取被测对象温度，温度测量范围：－10℃～+45℃；测量精度：±0.1℃。 2.无线传输实时获取的温度值，传输距离≥10m。 3.实时显示接收到的温度值。 4.基于单片机实现。 二、课题分析与方案选择 在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。无线系统具有不借助外部网络、不受布线限制的优点。本次课程设计把这两部分结合起来，用无线数据传输技术来实现温度传感器的温度数据采集。 方案一：传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法的缺点是硬件电路相对复杂，需要比 较多的外部硬件支持。 方案二：采用DS18B20作为温度监测元件，并且基于STC89C52单片机设计温度测量及报警电路。 本次设计采用方案二，采用无线收发模块NRF24L01来实现无线传输功能，温度测量范围-55℃～+125℃，使用LCD液晶显示，并且能设置温度报警上下限。 三、单元电路分析与设计 1.原理分析 单片机STC89C52具有低电压供电和体积小等特点，晶振采用12MHz。复位电路采用上电加按钮复位。 晶振电路复位电路 显示电路：显示电路采用LCD1602，滑动电阻R6用来调节背光亮度。
显示电路 报警电路 当单片机通电后，进入温度报警上下限调节，此时显示软件设置的温度报警上线，按s2对报警温度进行加一，按s3对报警温度进行减一。当实际温度超过所设温度上下限时，单片机P3.0口会输出高电平，红色led灯会亮起。 温度传感器： DS18B20 温度传感器是美国DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20 的性能特点如下： 1、独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； 2、多个DS18B20 可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能 3、无须外部器件； 4、可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ； 5、零待机功耗； 6、温度以９或１２位数字； 7、用户可定义报警设置； 8、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； 9、负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作； DS18B20采用寄生电源供电方式，此时DS18B20 的1 脚接地，2 脚作为信号线，3 脚接电源。由于单线制只有一根线，因此发送接口必须是三态的。
热电阻电路测温计设计
燕山大学 传感器原理及应用课程设计题目：热电阻温度传感器器 学院（系）电气工程学院 年级专业： 12级自动化仪表 学号： 120103020133 学生姓名：马冰卿 指导教师：童凯 教师职称：教授
一、概述 1.1 热电阻温度传感器简介 热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的一种传感器温度计。 热电阻温度传感器分为金属热电阻和半导体热敏电阻两大类。热电阻广泛用于测量-200~+850°C范围内的温度，少数情况下，低温可测至1K，高温达1000°C。 热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成，热电阻也可以与温度变送器连接，将温度转换为标准电流信号输出。 用于制造热电阻的材料应具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率，输出最好呈线性，物理化学性能稳定，复线性好等。目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻。 1.2 pt100热电阻简介 pt100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。
二、工作原理 2.1 热电阻工作原理 与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。下面以铂电阻温度传感器为例：Pt100 是电阻式温度传感器，测温的本质其实是测量传感器的电阻，通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号，然后再将模拟信号转换成数字信号，再由处理器换算出相应温度。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 ()[]010t t Rt Rt -+=α （1） 式中，Rt 为温度t 时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为： t e Rt B A = （2） 式中Rt 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50～300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200～500℃范围内的温度测量，其特点是测 量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。 2.2 接线方式 采用pt100测温一般有三种接线方式：二线制、三线制、四线制。 ① 二线制接法:这种接法不考虑PT100电缆的导线电阻，将A/D 采样端与电流源的正极输出端接在一起，这种接法由于没有考虑测温电缆的电阻，因此只能适用于测温距离较近的场合。
热敏电阻测温电路设计
电子设计大赛论文 （B组） 热敏电阻测温电路设计 第三十组 K3队 组队成员：顾代辉黄龑罗程 2010年5月23日
摘要：科技发展，很多工业化的生产都需要温度测量，这使得温度测量仪器变成一个 很重要的东西。下面我们将题目所给的温度测量电路进行分析和改动设计。题目所给图是一个在工业场合的温度测量系统，采用RTD 电阻温度检测器。通过分析可知，ref R 两端分到的电压即为ref V ,Vo3输出的电压即为NTC 两段分到的电压。而要求我们设计的电路所用的是NTC 负温度系数热敏电阻器。题目要求我们将电流产生电路的电流控制在0.1m A 。这里我们简 单的将 ref R 改成25k 。对于滤波电路，我们设计各个参数使得其截至频率在100Hz 左右，就 能滤掉1000HZ 的干扰信号；对于基准源，我们都用基本的连接方法，输出电压为2.5V ；对于稳压管，输出电压为恒定的5V ；对于串口连接，我们用到MAX232芯片其中一个接口，与单片机的RXD/TXD 连接传输数据。 关键词：温度传感器 AVR 串口显示 I ．电路分析 （1） 电流产生电路分析： 首先对于运放A1，由虚短和虚断，可知 111211 120 V V I I === 有： 1121221 O V V V R R --= 可解得：1121122=O V V V = 即第一个运放功能为将信号放大两倍。 对于运放A2,同理，有 212221 220 V V I I === 有:221O V V =可见，运放A2是一个电压跟随器。
又：24211234( )2 REF O REF O O V V R V V V V R R -?+=+=+ 11122O REF O V V V V ==+ 故： REF R 两端分到的电压为 122R O REF REF O O REF V V V V V V V =-=+-= 由此可见： REF R 两端分压恒为基准电压 REF V ，只要基准电压和 REF R 的值不变，则 通过 REF R 的电流REF REF V I R = 2.5 12.5mA k ==为恒定值，该电路的作用为产生恒定电流。 由于3233p n V V V ==，故Rline 和R6相当于并联， 66'1001R R I I Rline ==，故100'101 I I I =≈ 故可认为恒定电流I 都通过热敏电阻RTD 。 运放A3以及NTD 分析： 由叠加法分析，当31V 接地时，033131317100'6100R k V V V V R k =- =-=- 当32V 接地时，03323276100100''26100R R k k V V V R k ++= == 故0303033231'''2V V V V V =+=- …………………… ① 而32()'RTD V Rline R I =+? …………………… ② 31(2)'RTD V Rline R I =+? …………………… ③
井下光纤测温系统
井下温度监测解决方案
1系统设计简析 1.1项目背景 井温是生产测井中必不可少的一个测量参数，几乎所有的组合测井仪都包括此项测量内容。准确的井温测量对于地质资料解释和油井监测等都具有十分重要的意义，尤其在稠油热采工艺中，井温的监测显得非常重要。目前常规的井温测量方法存在不足：温度传感器的热平衡时间长；传感器的移动会影响井下原始温度场的分布；无法在高温高压环境下对井下的温度场分布进行长期的监测。 光纤传感器作为传感器中一支新秀，已被国内外公认为最具有发展前途的高新技术产业之一。它具有灵敏度高、体积小、易于敷设、对被检测场无破坏与干扰、抗电磁干扰能力强、本质防爆、能够进行分布测量以及传感信息易于通过光纤传输与组网等特点，是对已有的传感技术的发展与补充，它所具有的某些独特性是不能用其它传感技术代替的，尤其适用于石油化工、电力等行业的恶劣环境中。而分布式光纤测温技术作为近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的新技术，20世纪70年代起伴随着光导纤维及光纤通信技术的发展而迅速发展起来，我国从20世纪90年代后期首次利用分布式光纤监测技术测量温度以来，至今已有多个工程应用。 油田中很大一部分是稠油区块，主要采用蒸汽吞吐的开采方式，高温监测最高测试温度达350℃以上。由于仪器工作环境恶劣，使传统的仪器无法进行有效测量。分布式光纤温度监测系统，提供了几近完美的探测性能。光纤分布式温度监测系统相比其他探测手段，这一新兴的线型应变监测手段正逐渐为各个领域的用户广为接受，石化油井由于其易燃易爆、线性结构的特点就更为适用。 1.2系统目标 油田井下温度分布监测——分布式光纤温度监测系统必须保证： (1)油田井下温度的实时监测； (2)根据实际工程需要情况，沿油井垂直方向，实现全方位分布式监测；
数字日历电路设计数字电子技术课程设计报告
数字电子技术课程设计报告设计题目：数字日历
班级：计算机1202 数字电子技术课程设计报告 课程设计任务书
I 数字电子技术课程设计报告 要摘 每页显示一日信用于记载日期等相关信息。日历是一种日常使用的出版物，有多每页显示全年信息的叫年历。息的叫日历，每页显示一个月信息的叫月历，种形式，如挂历、座台历、年历卡等，如今又有电子日历。逢年过节，往往会送亲友日历已显亲情友情可日历在现代社会中是很重要在设计日历倒计而纸制日历对森林保护不利，因此设计电子日历意义重大。的。时器时，采用了模块化的思想，使得设计简单、易懂。本设计能进行月、日、星期的的计数，在社会生活中具有实际的应用价值。 关键字：日历
II 数字电子技术课程设计报告 目录 课程设计任务书............................................................................................................. I 摘要........................................................................................................................... II 1.概述 (1) 2.课程设计任务及要求 (1) 2.1 设计任务 (1) 2.2 设计要求 (1) 3.理论设计 (1) 3.1方案论证 (2) 3.2 系统设计 (2) 3.2.1结构框图及说明 (2) 3.2.2系统原理图及工作原理 (3) 3.3 单元电路设计 (5) 3.3.1单元电路工作原理 (5) 3.3.2元件参数选择 (10) 4. 软件仿真................................................................................................................. 11 4.1 仿真电路图 (11) 4.2 仿真过程 (12) 4.3 仿真结果 (12) 5.安装调试................................................................................................................... 13 5.1安装调试过程 (13)
铂电阻测温电路的设计
虚拟仪器设计技术大作业题目：铂电阻测温电路的设计 专业：电子信息科学与技术 班级：电本（2）班 学号：1150720079 姓名：张顶红 同组人：柳建、黄腾辉、罗凯、 颜超、舒样超、陈雷 指导老师：秦新燕
日期：2014年5月22号 物理与机电工程学院 目录 一.课程设计的目的 二.课程设计的任务 三.铂电阻测温电路原理及设计 3.1传感器模型的建立 3.2测温电路组成与原理 3.2.1稳压电路
3.2.2基本放大电路 3.2.3校正电路 3.2.4电路输出范围的调节3.3整体电路分析与设计 3.3.1稳压电路分析 3.3.2铂电阻温度特性分析 3.3.3 Rw1作用分析 3.3.4电路验证 3.4实验数据处理四．Labview虚拟仪器设计 4.1数据显示子程序VI设计 4.2接口电路的设计与编译 五.仿真测温 六．总结
一.课程设计目的 在Multisim中，可根据铂电阻阻值与温度的关系建立铂电阻模型，设计一个测温范围为0至100℃的测温仪。通过本课程设计，了解铂电阻测温的原理，会根据铂电阻的阻值与温度的关系建立仿真模型；掌握铂电阻的测温电路；熟悉LabVIEW虚拟仪器Multisim的导入方法;提出铂电阻测温仪的优化方案。 二.课程设计的任务 在Multisim中，可根据铂电阻阻值与温度的关系建立铂电阻模型，设计一个测温度范围为0~100℃的测温仪。通过本设计，应掌握以下内容： 1）了解铂电阻测温的原理，会根据铂电阻的阻值与温度的关系建立仿真模型。 2）掌握铂电阻的测温电路。 3）会用LabVIEW设计温度显示模板，把电路输出电压值转换成温度及参数的显示。 4）熟悉LabVIEW虚拟仪器向Multisim的导入方法。 三.铂电阻测温电路原理及设计 3.1传感器模型的建立 金属铂电阻器性能十分稳定，在-260～+630℃之间，铂电阻用做标准温度计;在0～+630℃之间铂电阻与温度的关系如下：
基于热敏电阻的数字温度计设计
目录 1 课程设计的目的 (1) 2 课程设计的任务和要求 (1) 3 设计方案与论证 (1) 4 电路设计 (2) 4.1 温度测量电路 (3) 4.2 单片机最小系统 (6) 4.3 LED数码显示电路 (8) 5 系统软件设计 (9) 6 系统调试 (9) 7 总结 (11) 参考文献 (13) 附录1：总体电路原理图 (14) 附录2：元器件清单 (15) 附录3：实物图 (16) 附录4：源程序 (17)
1 课程设计的目的 （1）掌握单片机原理及应用课程所学的理论知识； （2）了解使用单片机设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题； （3）学习单片机仿真、调试、测试、故障查找和排除的方法、技巧； （4）培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度； （5）锻炼自己的动手动脑能力，以提高理论联系实际的能力。 2 课程设计的任务和要求 （1）采用LED 数码管显示温度； （2）测量温度范围为-10℃~110℃； （3）测量精度误差小于0.5℃。 3 设计方案与论证 方案一：本方案主要是在温度检测部分利用了一款新型的温度检测芯片DS18B20，这个芯片大大简化了温度检测模块的设计，它无需A/D 转换，可直接将测得的温度值以二进制形式输出。该方案的原理框图如图3-1所示。 DS18B20是美国达拉斯半导体公司生产的新型温度检测器件，它是单片结构，无需外加A/D 即可输出数字量，通讯采用单线制，同时该通讯线还可兼作电源线，即具有寄生电源模式。它具有体积小、精度易保证、无需标定等特点，特别适合与单片机合用构成智能温度检测及控 制系统。 图3-1 方案一系统框图 单片机 最小系统 数码 显示 温度传感器 DS18B20
10KV开关柜光纤光栅测温系统技术方案要点
10KV开关柜光纤光栅测温系统技术方案要点 遂宁市220KV双堰变电站开关柜光纤光栅测温系统技术方案1概述电力设备在正常工作时都会产生发热现象。线路、设备等的连接处由于环境影响，加工工艺等原因使连接部分压接不紧、压力不够、触头间的接触部分发生变化等引起接触电阻变大，发热现象会更加明显。长期如此会加速电力设备线路等的老化，引起电力设备的绝缘性能下降，严重的还能触发电弧短路，降低设备使用寿命，引起重大的电力事故。尤其是隔离开关活动的动、静触头部分、主变引线、电缆头发热现象比较突出，故障率高，每年均有此类问题发生。目前监视方法仍靠工作人员定期完成的，费时费力，工作效率极低，而且不能及时发现潜藏的隐患，有些电力设备的焊点与接头位于不便触及的里端，这又给检测人员带来了极大的不便。 光纤光栅传感技术是近年来发展起来的一门崭新的技术，是伴随着光导纤维及光纤通信技术发展而派生的全新概念的传感技术。光纤光栅传感器通过辨析光波长来检测、度量外界物理量的变化。作为传感器家族新成员，光纤光栅传感器具有以下明显的优点： 1)抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、安全性好——对电绝缘，适合高电压场所； 2)灵敏度高，温度精度高，寿命长，综合性能全面优于现有监测手段； 3)重量轻、体积小、可挠曲，适用于狭小空间； 4)测量对象广泛，对被测介质影响小； 5)易于组网，实现远距离分布式测量。 2系统设计目标光纤光栅测温系统必须满足： ?实施探测开关柜触头温度?准确定位异常温度开关柜地址； ?光纤光栅测温系统应能及时、准确的检测开关柜中A,B,C三相电缆头； A,B,C三相静触头； 开关柜内部环境实时温度，温度异常报警信号可通过光纤光栅测温主机传送给仪表操作室现有的火灾控制器，实现报警并在消防值班室的工控机显示，也可通过手机短信发送信息至相关人员手机。 3系统设计范围本系统设计包含针对本次系统的整体设计、设备供货、安装指导、调试开通、配合验收以及设备保修等服务。其中系统设备包含光纤光栅测温主机（AP-DTS800）、光纤光栅传感器（AP-DTS800A）、AP-PSTO绝缘增爬器及其他安装附件。 4系统设计优点1）绝缘耐压性强： 在电力系统尤其是高压和超高压系统中使用的设备，首先要满足绝缘耐压的要求，即不能降低原有设备的电压等级和安全特性，基于光纤光栅原理的AP-DTS800光纤光栅在线测温系统在监测现场为全光测量，并且采用加涂特氟龙高性能特种涂料的特殊光缆完全满足高压开关柜内的绝缘耐压要求。 2）C+L宽光源： 我公司DTS100光纤光栅传感分析仪采用C+L宽光源，输出光功率稳定性好，
数字式温度测量电路的设计
泰山职业技术学院 毕业设计（论文） 题目：数字式温度测量电路设计 系部：汽车电子工程系 专业：应用电子 学号： 学生姓名：赵志广 指导教师：刘勇 职称：指导老师 二OO 年月日
泰山职业技术学院 毕业论文（设计）任务书 课题名称：数字式温度测量电路设计 系部：汽车与电气工程系_________ 专业：应用电子_________________ 姓名：赵志广___________________ 学号：_________________________ 指导教师：刘勇_____________________ 二〇〇年月日
摘要 温度是一种最基本的环境参数，人们生活与环境温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在工业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和控 制具有重要的意义。 本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器18B20，单片机AT89S52，，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。本次数字式温度测量计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，时钟电路。本论文首先是对其工作原理进行了叙述，然后对其各个电路进行分析与设计，最后完成整 个系统的设计。 【关键词】数字式温度测量电路、单片机、AT89C52、温度传感器、DS18B20 Digital temperature measurement circuit design Author: Directed by: Abstract：The temperature is a basic environmental parameters of people's lives are closely related to the ambient temperature in industrial processes require real-time measurements of temperature, is also inseparable from the temperature measurement in industrial production of temperature measurement and control of importantsignificance. This is a simple and practical design small digital thermometer, the main components of the sensor 18B20 MCU AT89S52 is, four digital cathode tube one, capacitive resistance of certain The design of the digital temperature gauge is divided into five parts, the main controller, LED display, sensor parts, reset part of the clock circuit. Firstly, its working principle is described and its various circuit analysis and design, to finalize the design of the entire system. Key words：Microcontroller, AT89C52, temperature sensor, DS18B20 第一章概述 1.1 电路功能和组成 数字式测量电路应具有下列基本功能； 1、能把温度转换为成比列的模拟电信号（电流或电压等）。 2、把模拟电信号变换成数字信号。 3、最后用过数字电路（计数、译码和显示）直接指示出温度值。 根据上述基本功能的要求，可画出数字式测温电路的方框图，如图1所示。它主要包括；温度变换处理器、A/D转换器和计数、译码、显示三大部分。 由图可以看出，在电路组成上数字式测温电路与其它数字式测量电路（比如数字式电压表等），有许多相同之处，差别仅在于测温电路多了温度变换和处理部分，这部分的作用是； 1、要把温度（非电量）转换成与之成比例的电信号 2、对转换后的电压进行线性化，零点校正等处理并加以放大。
数字日历电路设计数字电子技术课程设计报告word精品
数字电子技术课程设计报告设计题目：数字日历 班级：计算机1202
设计目的： 1. 进一步熟悉中、小规模数字集成电路的工作原理及使用方法。 2. 掌握小型数字系统的设计、组装与调试方法。 设计内容： 用常用的中、小规模数字集成电路设计一个小型数字系统，自行设计、完成系统的功能。 设计要求： 1. 理论设计部分 ⑴独立完成系统的原理设计。说明系统实现的功能，应达到技术指标，进行方案论证，确定设计方案。 ⑵画出电路图，说明各部分电路的工作原理，初步选定所使用的各种器件的主要参数及型号，列出元器件明细表。 ⑶系统中包含的中、小规模集成电路的种类至少在六种以上。 2. 模拟仿真 ⑴根据理论设计用multisim 10在计算机上进行仿真。验证所设计方案的正确性。⑵分析电路的工作原理，写出仿真报告。 3. 安装调试部分 ⑴实现所设计的小型数字系统，并进行单元测试和系统调试，完成系统功能。 ⑵若系统出现故障，排除系统故障，分析并记录系统产生故障的原因，并将此部分内容写在
报告中。 摘要 日历是一种日常使用的出版物，用于记载日期等相关信息。每页显示一日信息的叫日历，每页显示一个月信息的叫月历，每页显示全年信息的叫年历。有多种形式，如挂历、座台历、年历卡等，如今又有电子日历。 逢年过节，往往会送亲友日历已显亲情友情可日历在现代社会中是很重要的。而纸制日历对森林保护不利，因此设计电子日历意义重大。在设计日历倒计时器时，采用了模块化的思想，使得设计简单、易懂。本设计能进行月、日、星 期的的计数，在社会生活中具有实际的应用价值。 关键字：日历
目录 课程设计任务书.............................................................. 1...摘要........................................................................... II 1. 概述..................................................................... 1.1 2. 课程设计任务及要求...................................................... 1. 2.1设计任务............................................................ 1. 2.2设计要求............................................................ 1. 3理论设计.................................................................. 1.. 3.1方案论证............................................................ 2. 3.2系统设计............................................................ 2. 3.2.1结构框图及说明 (2) 3.2.2系统原理图及工作原理 (3) 3.3单元电路设计........................................................ 5. 3.3.1单元电路工作原理 (5) 3.3.2元件参数选择 (10) 4. 软件仿真 (11) 4.1仿真电路图 (11) 4.2仿真过程 (12) 4.3仿真结果 (12) 5. 安装调试................................................................ .13 5.1安装调试过程....................................................... 1.3 5.2安装调试结果....................................................... 1.4 5.3故障分析........................................................... 1.5 6. 结论 (16) 7. 使用仪器设备清单 (17) 8. 参考文献................................................................ 1.7
光纤测温系统技术方案
EN.SURE分布式光纤温度系统方案
保证当今世界电力的可靠供给 防止电力中断的预防措施 随着对电力的需求不断增加，对于电力公司和电网的挑战也越来越大。电力供给行业继续迅速自由化发展，致使了国内和国际网络的重组。过去几年中发生的事件，包括主要区域大规模的停电和短路，以及替代能源不断被应用于现存的网络中，表明了现在的结构需要作出改善。同时，对开支能否降至最低的压力也越来越大。 温度监测是地下能源传输分配系统优化的关键因素。导体的温度取决于负载，但其余诸如土壤热阻力，电力线路的排布，相邻的电缆和其他来源扩散到导体周围的热量等因素也会对系统表现产生重要影响。 即使现今，要预测电缆沿线的温度分布是几乎不可能的，所以系统的最大载流量通常妥协于操作条件和风险最小化。 安装工业分布式温度测量系统（DTS）来测量电缆沿线的实时温度是传输分配系统监测的第一步。LIOS技术有限公司提供的集成动态电缆分级（DCR）或者也可称为实时热额定值（RTTR）解决方案不仅仅能够持续监测高压电缆沿线的实时温度，而且能帮助电网在安全的前提下达到最大能力。此外，它也使得电网运营商能在原定运作条件发生重大改变时预测传输系统的动向。
[测量原理] 光纤测温系统由激光二极管发出的连续波照射光纤内的玻璃芯。当光波沿着光纤玻璃芯下移时，会产生多种类型的辐射散射。如瑞利(Rayleigh)散射、布里渊(Brillouin)散射和拉曼(Raman)散射等。其中拉曼散射是对温度最为敏感的一种。光纤中光传输的每一点都会产生拉曼散射，并且产生的拉曼散射光是均匀分布在整个空间角内的。 拉曼散射是由于光纤分子的热振动和光子相互作用发生能量交换而产生的，具体地说，如果一部分光能转换成为热振动，那么将发出一个比光源波长更长的光，称为斯托克斯光（Stokes光），如果一部分热振动转换成为光能，那么将发出一个比光源波长更短的光，称为反斯托克斯光（Anti-Stokes光）。其中Stokes光强度受温度的影响很小，可忽略不计，而Anti-Stokes光的强度随温度的变化而变化。Anti-Stokes光与Stokes光的强度之比提供了一个关于温度的函数关系式。光在光纤中传输时一部分拉曼散射光（背向拉曼散射光）沿光纤原路返回，被光纤探测单元接收。DTS通过测量背向拉曼散射光中Anti-Stokes光与Stokes光的强度比值的变化实现对外部温度变化的监测。在频域中，利用OFDR技术，根据光在光纤中的传输速率和入射光与后向拉曼散射光之间的强度差，可以对不同的温度点进行定位，这样就可以得到整根光纤沿线上的温度并精确定位。 其工作原理如下图所示： [技术优势] LIOS技术有限公司提供的监测系统能通过以下措施保证用户在事故前定位热点，动态分析电力负荷以及保证可靠的电力供应： 1）热点的精确定位
测温并24l01无线传输设计
河南大学物理与电子学院开放实验室单片机设计报告 测温并24L01无线传输设计 设计人：开放实验室入室人员
目录 0 前言 (1) 1 系统组成与功能 (1) 1.1系统组成 (1) 1.1.1 AT89C52单片机 (1) 1.1.2 18B20测温芯片 (6) 1.1.3 24L01模块 (2) 1.1.4 四位一体八段共阴数码管、无源蜂鸣器、74LS138 (3) 1.2 系统功能 (6) 1.3 系统功能扩充 (6) 2 系统原理 (6) 2.1无线发射仿真图 (6) 2.2 无线接收仿真图 (7) 2.3 实物照片 (7) 3 程序流程图 (8) 3.1 测温程序流程图 (8) 3.2 发射程序流程图 (9) 3.3 接收程序流程图 (10) 4 具体程序 (11) 4.1测温程序 (11) 4.2 发射板部分程序 (11) 4.3 接收板部分程序 (13) 5 主要元件清单 (14) 5.1 发射板其他主要元件 (14) 5.2 接收板其他主要元件 (14) 6 结论 (15) 7测温并无线收发心得 (15) 参考文献 (15)
河南大学·物理与电子学院·开放实验室·单片机设计报告 1 测温并24L01无线传输 开放实验室入室人员 （河南大学物理与电子学院，河南 开封，475004） 0 前言 温度的测试技术已经成熟，已经满足了人们的大部分需求，然而在某些工作场合下，我们更想知道与自己不在一个地方的温度，以便进行温度调控，更好更方便地生产生活，因此，温度的传输就成为了我们要考虑的内容了。 此单片机项目设计中，我们就基于24L01模拟温度的无线传输，经过调试，试验，已经实现了预期功能，同时也实现了对生产生活中温度预警的模拟功能。 1 系统组成与功能 1.1 系统组成 本系统主要有AT89C52单片机、复位按键、无源蜂鸣器、18B20芯片、24L01模块、四位一体共阴8段数码管等元件组成。 1.1.1 AT89C52单片机 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM ），兼容标准MCS-51指令系统。 AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O ）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52 可以按照常规方法进行编程,但不可以在线 编程(S 系列的才支持在线编程)。 引脚图如图1-1所示 1.1.2 18B20测温芯片 图1-1 单片机引脚图
数字日历电路设计EDA实训
成绩 批阅教师 日期 桂林电子科技大学 实训报告 2016-2017学年第1学期 学院海洋信息工程学院 课程EDA综合实训 姓名钟朝林
学号 1416030218 指导老师覃琴 日期2016/12/29 实训题目：数字日历电路的设计 1 概述 1.1 设计要求 1.1.1 设计任务 设计并制作一台数字日历。 1.1.2 性能指标要求 ①用EDA实训仪的I/O设备和PLD芯片实现数字日历的设计。 ②数字日历能够显示年、月、日、时、分和秒。 ③用EDA实训仪上的8只八段数码管分两屏分别显示年、月、日和时、分、秒，即在一定时间段内显示年、月、日（如20080101），然后在另一时间段内显示时、分、秒（如00123625），两个时间段能自动倒换。 ④数字日历具有复位和校准年、月、日、时、分、秒的按钮，但校年和校时同用一个按钮，即在显示年、月、日时用此按钮校年，在显示时、分、秒时则用此按钮校时，依此类推。 1.2 总体设计基本原理及框图 1.2.1 基本原理 日历主要由年月日模块、时分秒模块、控制模块、显示模块、校时模块组成。采 用3个公用按钮j1、j2、和j3完成时分秒或年月日的校时，用8只七段数码管分 时完成时分秒或年月日的显示。设计电路的计时器模块（jsq24）用于完成一天 的24小时计时；年月日模块接收计时器模块送来的“天”脉冲进行计数，得到 日月年的显示结果，控制模块产生控制信号k，控制数码显示器显示年月日，还 是时分秒，或者自动轮流显示；校时选择模块在k信号的控制下，选择将j1、j2 和j3这3个校时按钮产生的信号是送到计时器模块的校秒、校分和校时输入端， 还是送到年月日模块的校天、校月、校年输入端；显示选择模块在k信号的控制 下，选择是将计时器模块的时、分、秒状态信号，还是将年月日模块的年、月、 日状态信号送到数码管显示器显示。 1.2.2 总体框图