数字温度计
数字式温度计工作原理
数字式温度计工作原理
数字式温度计是一种通过电子技术测量温度的仪器。
它由一个感温元件和一个信号转换电路组成。
感温元件常用的是热敏电阻、热电偶或半导体温度传感器。
当感温元件与物体接触时，其温度会影响元件的电阻、电势差或电流变化，进而产生一个与温度相关的电信号。
信号转换电路的主要作用是将感温元件的电信号转换为相应的数字信号。
该电路通常包括放大器、滤波器、模数转换器和显示器等组件。
放大器用于放大感温元件产生的微弱信号，以提高测温的精度和灵敏度。
滤波器则用于去除噪声干扰，保证测量结果的准确性。
模数转换器将模拟信号转换为数字信号，使温度值能够以数字形式表示。
最后，显示器用于显示温度数值，并可以采用数码管、液晶显示屏或LED等形式。
在使用数字式温度计时，当感温元件与待测物体接触后，感温元件将根据物体的温度产生相应的电信号。
信号转换电路将该电信号放大、滤波、转换为数字信号并进行处理，最终将温度数值显示在显示器上。
总结起来，数字式温度计的工作原理是通过感温元件感知物体的温度，产生电信号，再经过信号转换电路的处理和转换，将温度以数字形式显示出来。
这种原理使得数字式温度计具有快速、准确、可靠的温度测量功能。
数字温度计的设计与制作课件
3.2 温度检测电路
VCC接高电平，DQ端接单片机的 P3.4口，这里利用了P3.4口双向 I/O口作用，单片机从DS18B20 读取温度和报警温度，此时作为 输入口，当设置报警温度时单片 机向DS18B20内部存储器写入数 据，此时作为数据输出端口。DQ 与VCC之间需要一个电阻值约为 5KΩ的上拉电阻。
单
报警设备
片
机
（ADC0809)
1.2 方案二：采用数字温度芯片DS18B20
AT98C51 DS18B20
报警点温度设置
液 晶
感 器
温 度
显
主
示
控
单制 片器 机
报 警 设
备
传
二 系统器件的选择
2.1 单片机的选择
AT89S52为 ATMEL 所生 产的一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8K在系统可编 程Flsah存储器。
3.3 液晶显示电路
在液晶显示电路的设计中选择具有单 向输出数据功能的P0端口向液晶显示 模块提供数据，P2.5、P2.6、P2.7口 作为控制液晶显示模块的端口，在PO 口上需要外加上拉电阻，才可以使液晶 显示模块正常显示。
3.4 报警电路设计
报警电路中使用P1.4-P1.7作为 控制按键输入端口，P1.0、P1.2 作为报警指示灯端口，P2.3作为 报警蜂鸣器端口，当它们对应的 端口为低电平时就会报警。
主要内容
一：设计方案选择 二：元器件的选择 三：设计过程 四：制作成果
一 设计方案选择
数字温度计的制作方法有很多种，最常见的有两种，一种 是利用热敏电阻测量温度的电路，另一种是利用数字温度 传感器DS18B20测量温度的电路。
1.1 方案一：采用热敏电阻
数字温度计使用方法
数字温度计使用方法
数字温度计多方便啊！谁不想随时知道准确的温度呢？那数字温度计咋用呢？其实超简单！把数字温度计拿出来，打开开关，就像打开一个神奇的小盒子。
然后把探头放在你想测量温度的地方，比如额头、腋下或者水里。
等一会儿，数字就会出现在屏幕上，哇，这不是很神奇吗？就像魔法一样，瞬间告诉你温度是多少。
用数字温度计安全不？那当然啦！它一般都很稳定，不会突然出问题。
不像有些老古董温度计，还得担心摔碎了有毒。
数字温度计就像一个可靠的小伙伴，随时为你服务。
那数字温度计都能用在哪呢？可多了去了！家里有宝宝的，随时给宝宝测体温，多放心啊！出门旅游，也能带着，万一不舒服了，马上就能知道自己有没有发烧。
这多好啊！简直就是生活中的小卫士。
我就有一次，出门旅游的时候有点不舒服，赶紧拿出数字温度计一测，哎呀，有点低烧。
幸好发现得早，赶紧找地方休息，吃了点药，很快就好了。
要是没有数字温度计，说不定还不知道自己生病了呢。
数字温度计就是这么好用！方便快捷，安全稳定，应用场景广泛。
大家都应该备一个，让生活更安心。
数字温度计带探头安全操作及保养规程
数字温度计带探头安全操作及保养规程数字温度计带探头是一种常见的测温仪器，广泛用于实验室、医院和工业现场等场合。
为了保证使用过程中的安全和测量结果的准确性，有必要了解数字温度计带探头的安全操作和保养规程。
1. 安全操作1.1 选用合适的温度计使用数字温度计时，需要根据需要测量的温度范围选择合适的温度计。
不同的温度计适用于不同的温度范围，选用合适的温度计能够保证测量的准确性和灵敏度。
1.2 安装、使用和维护温度计数字温度计应当安装在垂直位置的任意位置，不宜安装在阳光直射、高温、潮湿及容易受到振动和冲击的地方。
在使用数字温度计时，应当避免强烈振动和冲击，以免影响测量结果。
在使用过程中，应注意保持数字温度计的干净，避免沾染污物或者受到化学品的腐蚀。
同时，由于数字温度计是电子仪器，应当避免使用在过高或过低的温度环境中。
1.3 技术要求在使用数字温度计时，需要注意以下技术要求：•在测温前，应当先将数字温度计校准到标准温度下，以保证测量结果准确。
•在测量过程中，应当轻轻搅动被测物体，以便将温度均匀地分布在整个物体中。
•在测量过程中，应当保持数字温度计和被测物体之间的接触良好，以确保温度传递畅通。
•在测量过程中，应当避免测量过程中的灰尘、点状物等挡住温度计头，以影响温度测量。
2. 保养规程数字温度计的保养尤为重要，它可以保证数字温度计的精度和长期的使用寿命。
以下是数字温度计的保养规程：2.1 清洁在使用周期结束后，应当将数字温度计进行清洁。
以防止其受到灰尘、油污、指纹或化学物质的影响。
用户可以使用软布或者干棉签轻轻擦拭数字温度计，注意清洁过程中不能使用酒精或其他有机溶剂。
2.2 存储在清洁完毕后，用户应当将数字温度计存放于环境温度和相对湿度较低的地方。
此时应当将温度计的温度探头用保护盒覆盖，防止尘土污染。
数字温度计不应当存储在过高或者过低的温度环境下。
2.3 校准数字温度计在长期使用后，温度测量精度会出现一定的漂移。
远传数字温度计
远传数字温度计数字温度计是一种用来测量温度的电子设备。
它可以在医学、工业、实验室等多个领域被广泛地使用。
在许多情况下，需要对温度进行实时的监测，这时候就需要使用到远传数字温度计。
什么是远传数字温度计远传数字温度计，顾名思义，是一种可以实现远距离传输的数字温度计。
它可以通过无线、蓝牙、WIFI等方式将温度数据传输到远程主机上。
传统的数字温度计一般只能监测到测量区域附近的温度，无法进行远程监测。
而远传数字温度计的出现，解决了这一问题，让温度监测更加智能化和便捷。
远传数字温度计的应用场景•医疗领域：在医院、药店和诊所中，远传数字温度计可以被用于实时监测病人的体温，并将数据传输到接收器上，供医护人员实时查看。
•食品安全领域：在食品行业中，温度的监测至关重要，一旦食物温度超出安全范围，会对食品的质量造成影响。
因此，远传数字温度计可以帮助食品生产厂商监测温度，并及时发现问题。
•工业生产领域：在工业生产中，一些设备的操作温度也需要进行监测，远传数字温度计可以帮助设备监测温度，并及时记录并报告异常情况。
远传数字温度计的优点•远程监测：传统的数字温度计无法进行远程监测，而远传数字温度计可以实现远程监测，数据传输更加智能化和便捷。
无需人工操作，即可实现数据收集和监测。
•数据记录：远传数字温度计可以实现自动记录和保存数据，不需要手动记录数据，提高工作效率和数据准确度。
•实时监测：远传数字温度计可以实时监测温度变化，一旦发现异常情况，可以及时采取措施，防止事故的发生。
远传数字温度计的缺点•价格较高：相比传统的数字温度计，远传数字温度计价格较高，一些小型企业和个人难以承担这样的成本。
•稳定性需要提高：由于它需要进行远程传输，因此在传输稳定性方面还有提升的空间。
写在最后远传数字温度计的出现，使得温度监测更加智能、高效，成为了医疗、食品安全和工业生产等领域的中重要技术之一。
随着技术的发展，相信在将来，远传数字温度计会变得越来越普及和成熟，成为人们生活中必不可少的一部分。
数字温度计的使用方法
数字温度计的使用方法
数字温度计的使用方法如下：
1. 清洁消毒：首先从包装中取出电子体温计，用百分之七十五酒精棉片擦拭感温头以上五十毫米部分。
2. 测量：按一下电源键，当体温计显示“L℃”表示温度单位的符号“℃”
闪烁时，即可开始测量。
3. 放置：将体温计放入测量部位，体温计与手臂角度应为35-45度。
可以
选择腋窝、口腔舌下或者直肠肛门测量。
放在腋窝时应该先用毛巾擦干腋窝的汗液，并且紧贴腋窝皮肤夹紧。
放在口腔舌下时应该注意把探头都含在舌下。
放在直肠时可以选择侧卧位或者趴着。
4. 读取：大约20秒后会发出蜂鸣提示，或标记“℃”停止闪烁，这时即可取出读数。
5. 关闭电源：测量完毕后，及时关闭电源的开关键。
以上步骤仅供参考，具体操作可能因产品而异，建议阅读说明书或咨询商家。
数字温度计的设计与定标(终稿)
数字温度计的设计与定标（终稿）
数字温度计是一种温度测量工具，它通常可以支持各种量程及温度校准方式，提供较
高数据精度及较高测量稳定性，主要用于现场和实验室等环境温度控制环境下的测量。
本
文面向数字温度计的设计与定标，介绍其设计实现及定标过程。
首先采用标准温度源作为定标的依据。
温度源的精度可以通过表示形式来确定，例如
可以采用PT100和温度互感器作为标准测量元器件，它可以根据需要采取不同的量程。
定标过程分两步：误差检测和数据调整。
在这一步中首先将温度表测量温度源的温度，然后与实际已知的温度值进行比较，以确定数字温度计的误差。
其次，为了更准确的表示
温度，可以对非线性特性进行处理，系统中的热元件支持热桥与NTC阻抗来计算温度值的
恒定变化，以保证表示的温度准确显示。
此外，该系统还可以通过限制连接器的可用数量以节省成本，有助于减少线路设计时间，实现更加高效的调试。
另外，通过采用专用电路板设计，可以节约空间，使得该温度
测量系统变得更小而节能。
总之，本文介绍了数字温度计的设计与定标。
首先，采用标准温度源作为定标依据，
然后在定标步骤中进行温度测量，以及热效应的调整。
其次，通过采用专用连接器和电路
板设计等技术，以实现更加安全高效的温度测量。
数字温度计课程设计
数字温度计课程设计一、引言本文档旨在设计一门名为“数字温度计”的课程，旨在教授学生如何设计并制作一个简单的数字温度计。
通过这门课程，学生将了解温度的概念、温度测量的原理，并通过实践操作来设计、制作和调试一个数字温度计原型。
二、课程大纲1. 课程简介在本节课中，我们将介绍本门课程的内容、目标和教学方法。
2. 温度的概念和单位这一节课中，我们将学习温度的基本概念，温度的不同单位以及它们之间的转换关系。
3. 温度测量的原理在本节课中，我们将讲解温度测量的一些基本原理，包括使用热敏电阻、红外线传感器和半导体温度传感器等。
4. 温度传感器的选择和使用这节课我们将学习如何选择合适的温度传感器，并了解它们的使用方法和注意事项。
5. 数字温度计的设计与制作在本节课中，我们将介绍数字温度计的基本原理和电路设计。
学生们将分组进行设计并制作一个数字温度计原型。
6. 数字温度计的调试和应用这节课中，学生需要将制作好的数字温度计原型进行调试，并学习如何将其应用到实际生活中。
7. 课程总结和展望在最后一节课中，我们将对整个课程进行总结，并展望学生们在将来可以进一步深入研究的方向。
三、教学方法本门课程采用以下教学方法：1.授课：教师将通过讲解的方式，将温度概念、温度测量原理等知识传达给学生。
2.实验：学生将参与到温度计设计与制作的实验中，通过实际操作来理解概念和原理。
3.小组讨论：学生将分组进行温度计设计的讨论和合作，提高团队合作和问题解决能力。
4.实际应用：学生将通过调试和应用数字温度计原型，加深对温度测量的理解和实践能力。
四、课程评估本门课程的评估主要分为以下几个方面：1.实验成果：学生根据实验设计制作的数字温度计原型的质量和完成情况。
2.调试和应用：学生能否成功调试数字温度计原型，并将其应用到实际生活中。
3.报告和展示：学生需要撰写相关实验报告，并进行课程展示，展示他们的学习成果和理解。
五、参考资料以下是一些参考资料，供学生们深入了解和学习：1.电子技术基础教程2.温度传感器原理与应用3.温度计原理与设计以上是对《数字温度计课程设计》的简要说明，希望这门课程能够为学生们提供实践操作和实际应用的机会，帮助他们更深入地理解温度测量的原理与方法，培养他们的实践能力和问题解决能力。
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232实验26 数字温度计一．实验目的与任务1. 了解集成温度传感器AD590的原理、特性及基本使用方法；2. 学习将集成运算放大器用于测量信号的放大；3. 学习使用A/D 转换芯片与数字显示板来构成数字电压表。
了解双积分型A/D 转换器的特点，了解数字电压表的校准方法。
4. 学习测量系统的标定。
二．实验电路和原理数字温度计是由温度传感器、调理电路、A/D 转换器及数显等电路模块构成的测量系统，如图5.26.1所示。
数字电压表图5.26.1 测量系统1. 温度传感器 AD590集成温度传感器是利用晶体管PN 结的电压与温度有关的原理制成的，其核心电路如图5.26.2所示，晶体管1T 、2T 构成一个电流镜电路，这个电路使电流1I 和2I 始终相等。
电阻R 上的电压是晶体管3T 和4T 发射结电压之差，根据半导体理论两只相同晶体管发射极电压之差为 3434lnC C be be be I I q kT U U U =-=∆ 由于晶体管3T 是由8个和晶体管4T 完全相同的晶体管并联组成，所以88433C C CI I I =='，则 T qkq kT U U U be be R )8ln (8ln 34==-= 传感器的输出电流 T qRkR U I I R )8ln 2(221=== 与绝对温度成正比。
若用摄氏温标表示温度，则电流与温度的关系可表示为b at I +=。
可见AD590集成温度传感器是一个输出电流与温度成线性关系的电流源。
.26.2. AD590的核心电路图242I 1I233图5.26.3 信号调理电路2. 信号调理电路温度调理电路如图5.26.3所示，采样电阻1R 上的电压()B At b at R IR U +=+==111此信号送给放大器进行放大处理，放大器的输出电压为217()F O R R U U U R ≈+27()F R RAt B U R =++ 2R 、3R 构成的分压环节用来产生R U ，就是为了抵消输出电压中的常数项。
调节3R ，改变R U ，使0R B U -=则 27F O RU At Kt R ≈=输出电压与摄氏温标成正比。
我们把调节3R 称为调零。
调节F R 可以改变放大器的放大倍数（41R R K F+=），从而改变整个测量系统的灵敏度。
我们把调节2F R 称为灵敏度调节。
电容F C 在电路中构成低通滤波器，它将电路中可能出现的交流干扰滤除，对直流信号不起作用。
3. 双积分型A/D 转换器本实验选用双积分型ICL7106芯片作为213位A/D 转换器。
双积分型D A /转换电路原理如图5.26.4所示，它由积分器、零值比较器、时钟脉冲控制门，计数器及控制开关S 等所组成。
其工作过程分成两个阶段：（1）采样阶段控制电路将控制开关S 与模拟输入电压i U 接通，积分器对i U 进行积分，同时使时钟脉冲计数门打开，计数器计数。
当i U 为直流电压或缓慢变化的电压时，积分器将输出一斜变电压（见图5.26.4)(b ）。
经过一个固定时间1T 后，计数器达到满限量1N 值，计数器复零，并送234出一个溢出脉冲，该溢出脉冲使逻辑控制电路发出信号，将开关S 接向与i U 极性相反的参考电压R U ，采样阶段结束。
此阶段的特点是采样时间1T 是固定的，积分器最后的输出电压iav T i X U RCT dt U RC U 10011-=⋅-=⎰ 决定于模拟输入电压i U 的平均值iav U 。
采样阶段又称定时积分阶段。
图5.26.4 双积分型D A /转换)(a 电路原理框图 )(b 波形图（2）测量阶段当开关S 接向与i U 极性相反的参考电压后（图5.26.4)(b 中i U 为负，则接于+R U ），积分器开始反方向积分，即积分器输出电压0U 值向零电平方向斜变。
与此同时，计数器又从零开始计数，当积分器输出电压达到零时，零位比较器动作，发出关门信号，计数器停止计数，并发出记忆指令，将此阶段中计得的数字2N 送存储器并输出。
此阶段的特点是被积分的电压是固定的参考电压R U ，因而积分器输出电压的斜率固定，而最终计得的数2N 所对应的积分时间2T 则决定于OX U 之值。
dt U RC U RC T dt U RC U T R ia T R OX ⋅--=-=⎰⎰22010110υ,21R ia U RCTU RC T -=υ υia RU U T T 12-= iav iav R C C KU U U T TT T N =-==122式中:C T 为时钟脉冲周期这个阶段又称为定值积分阶段，定值积分结束时得到的数字2N ，就是转换结果。
转换过 程的波形示于图5.26.4)(b 。
由于在转换过程中，积分器输出是两个斜变电压，故称双斜式积分型D A /转换器。
双积分型的D A /转换器与逐次比较型D A /转换器相比较，其转换速度较慢，但它的抗干扰能力及转换精度较高，所以常用于对转换精度要求较高，对采样速度要求不高的一些测量仪表中（如数字电压表、数字万用表、数字温度计等）。
A1A2+-ttt∞∞)(a )(b4. 数字电压表将D A /转换器的输出数字显示就构成了数字电压表。
选用ICL7106的一个好处是，它充分考虑到输出与数字显示板的连接，在片内已集成了七段译码电路和液晶动态驱动电路， 所以不用附加电路，只需将各数码的字段及公共端相应联接即可。
ICL7106及213位液晶数码显示器EDS801的引脚如图5.26.5所示。
图5.26.5．ICL7106及EDS801的引脚图5.26.6是ICL7106用作满量程2V 电压表的典型接法。
2—25脚接液晶数码显示器的相应脚，CP1、CP2和CP3是内部时钟的外接电阻和电容引脚。
VRH 和VRL 是参考电压的输入端，参考电压决定着AD 转换器的灵敏度，它是由U DD 分压而来，调节P R 分压比可调节灵敏度（调满）。
两个CR 脚是基准电容的外接引脚。
AZ 、BUF 和INT 分别是自动调零端、缓冲控制端和积分器输出端。
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940ICL7106VDD 1D 1C 1B 1A 1F 1G 1E 2D 2C 2B 2A 2F 2E 3D 3C 3F 3E AB4POLCP1CP2CP3TEST V REFH V REFLC R C R COM IN H IN L AZ BUF INT V SS 2G 3A 3G 3B BP12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940COM 4A DP33E 3D 3C DP22E 2D 2C DP11D 1E 1C 1BCOM 4AB <3G 3F 3A 3B COL 2G 2F 2A 2B 1G 1F 1AEDS801236图5.26.6 ICL7106用作满量程2V 电压表的典型接法由于液晶的驱动要求是交流电压，所以小数点的驱动采用图5.26.7所示的异或门电路。
异或门的一个脚为ICL7106输出的背板电极电压BP ，此电压为一个方波电压。
异或门的另一个脚为小数点的点亮逻辑DPL ，当需要点亮小数点时，DPL 为1，异或门的输出DP 是背板电压的“非”逻辑，则DP 与BP 之间的电压为一交流方波电压，小数点被点亮。
当不要小数点亮时，DPL 为0，异或门的输出与背板电压相同，则DP 与BP 之间的电压为0，小数点不亮。
图5.26.7 液晶显示器的小数点驱动电路三、实验仪器、设备和元器件双路稳压电源1台；数字万用表1块；数字电压表实验线路板1块；电热杯1个；封装好的AD590集成传感器1只；水银温度计1只；数字电路实验箱1台；所需的元器件若干。
四、实验内容本实验可分三部分完成 1. 模拟温度测量（1）将双路稳压电源的两路输出电压分别调到12V ，并将其接成正负12V 电源。
（2）按照图5.26.3所示电路插接电路，检查无误后接通电源。
（3）用手捏住传感器，用数字电压表观察电路输出有无变化，如有变化说明电路正确，如无变化说明电路有问题，应检查电路排除故障。
2. 数字电压表U237（1）给数字电压表实验电路板接通电源，将显示板的小数点控制开关S3断开，输入逻辑“1”，将显示板的小数点控制开关S1和S2闭合，输入逻辑“0”，即DP3被点亮。
（2）先通过调整电位器P R 将参考电压RH U 调至1V ，再输入一个标准电压（用数字万用表或数字电压表读数），细调电位器P R 使液晶显示器读数与输入电压一致。
（3）改变输入电压（在V 2-到V 2+之间），将测量值与输入电压值进行比较。
3. 数字温度计（1）将前面调好的两部分电路连接起来，把显示板的小数点控制开关S1断开，输入逻辑“1”，将显示板的小数点控制开关S2和S3闭合，输入逻辑“0”，即DP1被点亮。
（2）将传感器探头放入摄氏零度的冰水中，调节电阻3R 使电路的输出为零。
（如无条件准备冰水，也可将室温设为零点。
）（3）将传感器探头与水银温度计放入沸水中，调节电阻F R 使电路的输出显示值与水银温度计的示值一致。
（如用室温作为零度，则应使输出显示值为水银温度计示值减去室温值。
）（4）将传感器探头与水银温度计放入盛有冷水的电热杯中，使电热杯通电加热，观察水银温度计温度的变化，每隔5度，读取水银温度计示值和实验系统输出数显值一次。
五、预习要求1. 认真阅读实验电路图，理解图中各部分电路的工作原理。
2. 参看实验12中图4.12.1、图4.12.4，熟悉所用集成运算放大器741A μ的管脚排列及12±V 电源的接法。
3. 熟悉所用数字电压表实验电路板接线图，按实验步骤2中要求了解各开关的作用。
六、实验总结报告1. 全面整理实验数据，给出调好后电路的实验参数，与估算值比较。
2. 分析、总结实验中遇到的问题，说明是如何解决的。