温度计的设计报告
热敏电阻温度计设计实验报告
热敏电阻温度计设计实验报告热敏电阻温度计设计实验报告引言：温度是我们日常生活中非常重要的一个物理量，它直接影响着我们的生活质量和健康状况。
因此，准确测量温度是科学研究和工程应用中的一个重要问题。
本文将介绍热敏电阻温度计的设计实验，通过实验验证其温度测量的准确性和稳定性。
一、热敏电阻的原理热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻元件。
其工作原理是基于材料的温度系数，即温度变化会导致材料电阻值的变化。
常见的热敏电阻材料有铂、镍、铜等。
在本实验中，我们选用了铂作为热敏电阻材料。
二、实验装置本实验使用了以下装置和元件：1. 热敏电阻：选用了铂热敏电阻，具有较高的灵敏度和稳定性。
2. 恒流源：为了保证热敏电阻上的电流恒定，我们使用了一个恒流源。
3. 电压表：用于测量热敏电阻两端的电压。
4. 温度控制装置：通过控制加热电流的大小，来控制热敏电阻的温度。
三、实验步骤1. 将热敏电阻连接到恒流源上，并将电压表连接到热敏电阻的两端。
2. 打开恒流源，并调整电流大小，使热敏电阻上的电流保持恒定。
3. 打开温度控制装置，并设置所需的温度。
4. 等待一段时间，直到热敏电阻的温度稳定下来。
5. 使用电压表测量热敏电阻两端的电压，并记录下来。
6. 将温度控制装置的温度调整到其他值，重复步骤4和5。
7. 根据测量结果绘制出热敏电阻的电阻-温度曲线。
四、实验结果与分析根据实验数据，我们绘制了热敏电阻的电阻-温度曲线。
从曲线可以看出，热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加。
这符合热敏电阻的特性。
在实验中，我们还发现热敏电阻的灵敏度较高，即单位温度变化引起的电阻变化较大。
这使得热敏电阻在温度测量领域有着广泛的应用。
此外，我们还测试了热敏电阻的稳定性。
通过多次测量同一温度下的电压值，我们发现其变化范围较小，表明热敏电阻具有较好的稳定性。
五、实验误差分析在实验过程中，可能存在一些误差来源，如电流源的漂移、电压表的测量误差等。
这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。
数字温度计设计实验报告
数字温度计设计实验报告标题：数字温度计设计实验报告摘要：本实验旨在设计一个数字温度计，并通过实验验证其准确性和稳定性。
实验采用了数字温度传感器和微控制器进行设计，通过对比实验结果和标准温度计的测量结果，验证了数字温度计的准确性和稳定性。
实验结果表明，设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性，可应用于工业生产和科研领域。
引言：温度是物体内部分子运动的表现，是一个重要的物理量。
在工业生产和科研领域，准确测量温度对于控制生产过程、保证产品质量和研究物质性质具有重要意义。
传统的温度计有玻璃温度计、金属温度计等，但其测量范围有限，且不便于数字化处理。
因此，设计一种数字温度计具有重要意义。
实验设计：本实验采用数字温度传感器和微控制器进行设计。
数字温度传感器采集环境温度，并将信号传输给微控制器进行处理。
微控制器通过内部算法对温度信号进行处理，并将结果显示在数码管上。
实验采用标准温度计测量环境温度，并将结果作为对比实验。
实验步骤：1. 搭建数字温度计实验平台，连接数字温度传感器和微控制器；2. 将标准温度计放置在与数字温度传感器相同的环境中，测量环境温度；3. 同时，数字温度传感器采集环境温度，并将结果显示在数码管上；4. 对比标准温度计和数字温度计的测量结果，分析其准确性和稳定性。
实验结果：经过对比实验，标准温度计和数字温度计的测量结果基本一致，表明设计的数字温度计具有较高的测量精度。
在不同环境温度下，数字温度计的测量结果稳定，显示出良好的稳定性。
因此，设计的数字温度计具有较高的准确性和稳定性，可应用于工业生产和科研领域。
结论：本实验成功设计了一个数字温度计，并验证了其准确性和稳定性。
设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性，可满足工业生产和科研领域对于温度测量的要求。
未来可以进一步优化设计，提高数字温度计的性能，并拓展其在更广泛的领域应用。
数字温度计设计实验报告
数字温度计设计实验报告一、实验任务温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。
本课题要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，即用数字显示被测温度。
具体要求如下:(1). 测量范围-20,150度。
(2). 测量精度0.5度。
(3). 4位LED数码管显示。
通过温度传感器LM35采集到温度信号，经过整形电路送到A/D转换器，然后通过译码器驱动数码管显示温度。
ICL7107集A/D转换和译码器于一体，可以直接驱动数码管，省去了译码器的接线，使电路精简了不少，而且成本也不是很高。
ICL7107只需要很少的外部元件就可以精确测量0到200mv电压，LM35本身就可以将温度线性转换成电压输出。
综上所述，采用LM35采集信号，用ICL7107驱动数码管实现信号的显示。
故采用基于LM35与ICL7107的数字温度计设计方案。
二、原理框图传感器数码管驱A/D转化温度显示温度采集动三、电路原理及其电路组成数字温度计的设计原理图见附录1。
它通过LM35对温度进行采集，通过温度与电压近乎线性关系，以此来确定输出电压和相应的电流，不同的温度对应不同的电压值，故我们可以通过电压电流值经过放大进入到A/D转换器和译码器，再由数码管表示出来。
1、传感电路LM35具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。
因而，从使用角度来说，LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处，LM35无需外部校准或微调，可以提供?1/4?的常用的室温精度。
LM35具有以下特点:(1)工作电压:直流4,30V;(2)工作电流:小于133μA(3)输出电压:+6V,-1.0V(4)输出阻抗:1mA 负载时0.1Ω;(5)精度:0.5?精度(在+25?时);(6)漏泄电流:小于60μA;(7)比例因数:线性+10.0mV/?;(8)非线性值:?1/4?;(9)校准方式:直接用摄氏温度校准;(10)封装:密封TO-46 晶体管封装或塑料TO-92 晶体管封装;(11)使用温度范围:-55,+150?额定范围电压输出采用下图接法:2、A/D转化器ICL7107是高性能、低功耗的三位半A\D转换器，同时包含有七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统。
温度计的设计实验报告
温度计的设计实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过设计一个温度计，学习温度计的工作原理，并验证其准确度和精度，掌握温度计的相关实验技巧。
二、实验仪器和材料
1.真空试管
2.水银
3.长尺子
4.玻璃导管
5.热水
三、实验原理
温度计的工作原理是由于温度的变化而造成热胀冷缩的作用，通过热胀冷缩的大小来反映温度的变化。
实验中，设计的温度计是基于水银的。
由于水银的热胀冷缩程度是很小的，而且温度计的刻度也比较细，所以常用于实验室的温度测量。
四、实验步骤
1.准备真空试管和玻璃导管。
2.将水银倒入玻璃导管中，直至它充满玻璃导管。
3.将真空试管倒立放置，让导管的一端伸进试管内。
4.将真空试管中装满热水，并不断加热，观察导管中的水银的
体积变化。
5.当导管中的水银体积变化到一定幅度时，记录下其热胀冷缩
的大小，温度计即可完成。
五、实验结果和分析
通过本次实验，我们得到了关于温度计设计和制造的实际经验，并成功地制造了一只温度计。
在实验中，我们观察到了随着温度
的变化，水银的体积增大或缩小，并且实验结果也表明该温度计
的准确度和精度都比较高，能够满足实验中对温度测量的要求。
六、实验结论
通过这个实验，我们成功设计并制造了一只温度计，并在实验
中得到了满意的实验结果。
温度计的设计和制造需要较高的实验
技术，并需要对温度计的工作原理有较深入的了解。
此次实验打
下了扎实的实验基础，对今后从事化学、物理等相关领域提供了基础的实验技巧和实验知识。
数字温度计的设计和制作实验报告
5
作R − （θ 以℃为单位）图并进行线性拟合得如下结果：
������
1
相关系数������ 2 = 0.99849； 斜率k1 = (1.040 ± 0.013) × 106 Ω℃； 截距b1 = (−105.5 ± 3.6) × 102 Ω； ∴ R = (1.040 ± 0.013) × 106 ������ + (−105.5 ± 3.6) × 102 ；
图 6：R − 关系图
������ 1 1
作R − ������ （T 以 K 为单位）图并进行线性拟合得如下结果： 相关系数������ 2 = 0.99703； 斜率������2 = (7.15 ± 0.13) × 107 ������ ∙ Ω; 截距������2 = (−2.13 ± 0.04) × 105 Ω; ∴ R = (7.15 ± 0.13) × 107 1 ������
一、 引言
利用温度传感器将对温度的测量转换为对电学量的测量是精确测温的常用方法。 热 敏电阻通常用半导体材料制成，分为负温度系数（NTC）热敏电阻和正温度系数（PTC） 热敏电阻两种。NTC 热敏电阻体积小，且其阻值随温度变化十分灵敏，因此被广泛应用 于温度测量、温度控制等 。本实验对 NTC 热敏电阻的温度特性进行了测量，并以 NTC 热敏电阻为测温元件，采用串联电路和非平衡电桥两种方法制作并校准数字体温计，实 现了一定温度范围内对温度的精确测量。
数字温度计的设计和制作
摘要：本文对负温度系数（NTC）热敏电阻的温度特性进行了研究，并以 NTC 热敏电阻 为测温元件， 采用串联电路和非平衡电桥两种方案制作量程为35℃~42℃的数字体温计， 并对其进行校准， 将温度转化为可测电学量。 制作的数字体温计电路简明， 精度较高 （误 差不超过0.1℃） ，达到了设计要求。 关键词：数字温度计、NTC 热敏电阻、温度特性
基于非平衡电桥的温度计设计实验报告
基于非平衡电桥的温度计设计实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计基于非平衡电桥的温度计，了解其工作原理，熟悉电桥的使用方法和调整技巧，掌握温度计的测量原理和操作要点。
二、实验原理1.非平衡电桥非平衡电桥是一种常用的电桥，它的基本原理是利用电桥平衡时电路中电流为零的特点，通过改变电桥的电阻来测量待测量的物理量。
它由四个电阻组成，其中一个电阻为待测量的物理量，另外三个电阻为已知电阻。
当电桥平衡时，电桥两侧的电势差为零，电流为零，此时输入电压等于输出电压。
2.温度计温度计是一种用来测量温度的仪器，它根据物质在温度变化时的热学性质来测量温度。
常用的温度计有水银温度计、酒精温度计、电阻温度计、热电偶温度计等。
3.基于非平衡电桥的温度计基于非平衡电桥的温度计是一种利用电桥非平衡时的电压差来测量温度的仪器。
它由电桥、电源、放大电路、指示装置等组成。
温度计的电桥中包含一个热敏电阻，它的电阻值随温度的变化而变化，从而导致电桥失平衡，电桥两侧的电势差不再为零。
三、实验步骤1.电路连接将电桥、电源、放大电路、指示装置等按照电路图连接起来。
2.调整电桥调整电桥，使其平衡，即电桥两侧的电势差为零，电流为零。
3.加热待测物加热待测物，使其温度升高，从而导致热敏电阻的电阻值发生变化，使电桥失平衡。
4.测量电压测量电桥两侧的电势差，即非平衡电压。
5.计算温度根据已知的电桥参数和热敏电阻的特性曲线，计算待测物的温度。
四、实验结果通过实验，我们成功地设计出了基于非平衡电桥的温度计，测量了待测物的温度，并得到了准确的测量结果。
我们进一步熟悉了电桥的使用方法和调整技巧，掌握了温度计的测量原理和操作要点。
五、实验结论基于非平衡电桥的温度计是一种常用的温度测量仪器，它利用电桥非平衡时的电压差来测量待测物的温度。
本实验通过设计温度计，使我们更加深入地了解了电桥的工作原理和调整技巧，掌握了温度计的测量原理和操作要点，为我们今后进行相关研究和应用奠定了基础。
数字温度计系统详细设计报告
数字温度计系统详细设计报告一设计要求1.1.系统功能要求对于设计的数字温度计系统，主要是以AT89C51(AT89C52)单片机为控制核心，采用高精度的传感器(DS18B20）对需要测量的周围温度进行周期性的测量，并用简单的通信技术，数码管显示技术，误差修正等技术，以最新的DS18B20温度传感器作为测量元件，构成一个较简单的温度测量系统。
并最终能实现对周围环境中的温度数据的精确采集，加以处理后显示在由数码管组成的显示器上。
1.2.其他要求：该测量系统尽量做到体积小、精度较高、数据传输可靠性高、功耗低、功能易扩展，对周围环境的适应性要强。
另外从经费方面除了特殊元件外，本着一切在能实现功能的基础上从简选择的原则。
2.1方案论证与选择该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成，实现的方法有很多种，下面将列出两种在日常生活中和工农业生产中经常用到的实现方案（1）温度采集电路方案一采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成，热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。
通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。
数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。
热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。
系统主要包括对A/D0809 的数据采集，自动手动工作方式检测，温度的显示等，这几项功能的信号通过输入输出电路经单片机处理。
此外还有复位电路，晶振电路，启动电路等。
故现场输入硬件有手动复位键、A/D 转换芯片，处理芯片为51 芯片，执行机构有4 位数码管、报警器等。
基于ds18b20的数字温度计设计报告
基于ds18b20的数字温度计设计报告
一、引言
随着科技的进步，温度的测量和控制变得越来越重要。
DS18B20是一款数字温度传感器，具有测量准确度高、体积小、接口简单等优点，广泛应用于各种温度测量场合。
本报告将介绍基于DS18B20的数字温度计设计。
二、DS18B20简介
DS18B20是一款由美国Dallas公司生产的数字温度传感器，可以通过数据线与微处理器进行通信，实现温度的测量。
DS18B20的测量范围为-55℃～+125℃，精度为±0.5℃。
三、数字温度计设计
1.硬件设计
数字温度计的硬件部分主要包括DS18B20温度传感器、微处理器、显示模块等。
其中，DS18B20负责采集温度数据，微处理器负责处理数据并控制显示模块显示温度。
2.软件设计
软件部分主要实现DS18B20与微处理器的通信和控制显示模块显示。
首先，微处理器通过数据线向DS18B20发送命令，获取温度数据。
然后，微处理器将数据处理后发送给显示模块，实现温度的实时显示。
四、测试结果
经过测试，该数字温度计的测量精度为±0.5℃，符合设计要求。
同时，该温度
计具有测量速度快、体积小、使用方便等优点，可以广泛应用于各种温度测量场合。
五、结论
基于DS18B20的数字温度计具有高精度、低成本、使用方便等优点，可以实现高精度的温度测量和控制。
随着科技的发展，数字温度计的应用将越来越广泛，具有广阔的市场前景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片 机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器用8位共阴LED数
数字温度计的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表。 数字化是当前计量仪器仪表发展的主要方向之一。 而高准确度数字温度计的出现， 又使温度 计进入了精密标准测量领域。与此相适应，测量的可靠性、准确性显得越来越重要。
三、
根据系统的设计要求，选择DS18B20乍为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51
5全静态工作：0Hz-24MHz;
6三级程序存储器锁定；
7128X8位内部RAM32可编程I/O线；
8两个16位定时器/计数器；有5个中断源；
9可编程串行通道；具有低功耗的闲置和掉电模式；
10具有片内振荡器和时钟电路；
图2AT89C51
2、单片机最小系统
单片机最小系统是内部时钟接引脚XTAL1和XTAL2,采用18KHz的晶振CRYSTAL用两个
温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作为过程的温度测量。在工业生产过程中， 不仅需要了解当前温度读数， 而且还希望能了解过程中的温度变化情况。 随着工业现代化的 发展， 对温度测量仪表的要求越来越高， 而数字温度表具有结构简单， 抗干扰能力强， 功耗 小，可靠性高， 速度快等特点， 更加适合于工业过程中以及科学试验中对温度进行在线测量 的要求。近年来，数字温度表广泛应用在各个领域，它与模拟式温度表相比较，归纳起来有 如下特点。 ⑴准确度高， ⑵测量范围宽、 灵敏度高， ⑶测量速度快， ⑷使用方便、 操作简单， ⑸抗干扰能力强，⑹自动化程度高，⑺读数清晰、直观方便。
•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；
•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结构特点。
它采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图5所示:
图5DS18B20内部结构框图
(2)DS18B20测温原理：
DS18B20的测温原理如图6所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小用 于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显
通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的工作原理及过程，了解各功能器件（单片机、
DS18B20 LED）的基本原理与应用，掌握各部分电路的硬件连线与程序编写，最终完成对数 字温度计的总体设计。根据实验要求实现测温范围在-55~128°C的LED数码管显示。
本次设计的主要要求：
（1）根据设计需要，选用AT89C51单片机为核心器件；
（2）温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器，利用单总线式连接方式与单片机 的串行接口引脚相连；
（3） 显示电路采用8个LED数码管显示器接P1口并行显示温度值，数码管由P2口 ~ 选通，动态显示。
（4）给出全部电路和源程序。
二、
数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便， 测温范围广，测温准确， 其输出温度 采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。
集与显示。通过利用数字温度传感器DS18B2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ进行设计，能够满足实时检测温度的要求，同
时通过LED数码管的显示功能，可以实现不间断的温度显示，并带有复位功能。
本次设计的主要思路是利用51系列单片机，数字温度传感器DS18B20和LED数码显示
器，构成实现温度检测与显示的单片机控制系统， 即数字温度计。 通过对单片机编写相应的 程序，达到能够实时检测周围温度的目的。
温度计的设计
一、设计内容和要求
本设计主要介绍了用单片机和数字温度传感器DS18B20相结合的方法来实现温度的采 集，以单片机AT89C51芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电 路，构成了一个单片机数字温度计。 其主要研究内容包括两方面， 一是对系统硬件部分的设 计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度的采
DS18B20的性能特点如下：
•独特的单线接口方式仅需要一个端口引脚进行通信；
•多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能； •无需外部器件；
•可通过数据线供电，电压范围：〜；
•测温范围—55C〜+128C;
•零待机功耗；
•温度以9或12位数字量读出；
•用户可定义的非易失性温度报警设置；
的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和存储器组合在单个芯片中，
ATMEL勺AT89C51是一种高效微控制器，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。AT89C51的主要特性介绍：
1与MCS-51兼容；
24K字节可编程存储器；
3寿命：1000写/擦循环；
4数据保留时间：10年；
码管以动态扫描法实现。检测范围-55摄氏度到128摄氏度。
按照系统设计功能的要求， 确定系统由3个模块组成： 主控制器、 测温电路和显示电路。
图1数字温度计总体电路结构框图
四、各模块元件功能
1、AT89C51介绍
单片机AT89C51是一种带4K字节可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS位
微处理器，如图2所示。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
30pF的电容进行稳压，如图3所示：
图3内部时钟电路
3、LED显示电路
显示电路采用8位共阴LED数码管，从P0口输出段码，列扫描用~口连接两个锁存器来 实现，如图4所示。
74HC573
图4 LED显示电路
4、（1）DS18B20温度传感器介绍
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的 温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直 接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。