智能热电偶测温系统设计
热电偶测温系统设计教学文稿
热电偶测温系统设计精品资料任务书课程传感器课程设计题目热电偶测温系统设计主要内容：本系统以单片机为核心，硬件设计使用高精度模/数转换器和高精度数/模转换器，分别实现对热电偶电动势的采样、放大、AD 转换和对线性化处理的数据转换，并在程序中采用修正后的数据，实现热电偶的线性化处理。
基本要求：1、按照技术要求，提出自己的设计方案（多种）并进行比较；2、利用热电偶和单片机等设计一种热电偶测温系统电路。
3、说明所用传感器的基本工作原理、画出应用电路电路图、写明电路工作原理、注明元器件选取参数、进行方案比较。
主要参考资料：[1]崔志尚.温度计量与测试[M].北京：中国计量出版社，1998．[2]赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京: 电子工业出版社，2007.[3]陈杰，黄鸿.传感器与检测技术[M].北京: 高等教育出版社，2006.[4]刘华东.单片机原理与应用[M].北京: 电子工业出版社，2006.完成期限指导教师专业负责人2016年 5 月 7 日摘要在现代化的工业现场, 常用热电偶测试高温,测试结果送至主控机。
热电偶是工程上应用最广泛的温度传感器之一，它具有构造简单、使用方便、准确度、热惯性小、稳定性及复现性好、温度测量范围宽等优点，适用于信号的远传、自动纪录和集中控制，在温度测量中占有重要地位。
但由于热电偶的热电势与温度呈非线性关系, 所以必须对热电偶进行线性化处理以保持测试精度。
该测温系统通过高精度模/数转换器AD7705对热电偶电动势进行采样、放大, 并在单片机内采用一定算法实现对热电偶的线性化处理, 再通过数/模转换器AD421进行数/模转换产生4 mA~ 20mA的电流, 送入主控中心。
关键词：热电偶；线性化；AD转换；DA转换；单片机目录一、设计要求 0二、设计方案及其特点 01、方案说明 02、方案论证 (1)三、传感器工作原理 (1)四、电路的工作原理 (2) (2)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (3)1、单元电路设计 (3)2、参数计算 (4)3、器件选择 (5)热电偶测温系统设计一、设计要求以单片机为核心，进行对系统控制和线性化算法的运算，使A/D 转换精度更好；在算法处理上，使用最佳计算方法，使得线性化算法达到运算量小、处理速度快、占用内存小等要求，并使该系统能很好的解决热电偶测试高温的精度问题。
热电偶温度检测系统设计与应用
热电偶温度检测系统设计与应用摘要：工业生产对环境温度要求较高，为保证温度在生产范围内，需要利用仪器进行环境测温。
而最常的测温仪器就是热电偶温度计。
热电偶的优势较多，能够更精确的测出环境温度来指导生产作业。
选择Ｋ型热电偶温度传感器作为检测元件，针对热电偶的特点，利用ＡＤ５９０测量室温进行冷端补偿，高精度低漂移集成运放ＯＰ０７对热电偶电压放大后经ＩＣＬ７１０９进行Ａ／Ｄ转换送ＡＴ８９Ｃ５１单片机，通过ＲＳ２３２串口发送到上位机。
在上位机中利用专用软件对温度数据分析处理，实现温度数据和波形的实时显示并最终生成隧道烘箱的温度检测报告。
测试结果表明，该设计检测温度的精确度高可靠性好，在隧道烘箱的温度检测方面，具有很高的实用性。
关键词：热电偶；温度检测引言工业生产中温度是必不可少的控制因素，对工业生产的意义重大。
为了实现精确化控制温度，热电偶测温仪表应用越来越广泛。
热电偶温度传感器能够直接与环境接触，省去中间介质的传递，温度测量更精确，误差更小。
而且热电偶结构简单，造型可根据需求随意变化，操作简单，性价比很高。
但是，热电偶的使用需要严格的操作规程，一旦使用不规范，或保养不到位，热电偶就会产生温量计量误差，给工业生产带来困扰。
因此，对热电偶的误差来源进行分析并寻找解决对策是十分必要的。
1热电偶的工作原理随着科技的进步，人类文明的发展，人们越来越追求高品质的生活，对各类产品的品质要求也越来越高。
对于温度计这一类产品，要提高产品品质，测温和控温就显得尤为重要。
在日常的温度测量当中，我们大部分人都会使用热电偶温度测量仪器进行测量，主要是热电偶结构简单，测量温度较为精确，而且生产加工较为便捷、安全等，优点诸多。
根据热电偶的接触式测量方法来看，热电偶在测量中是具有超强敏感性的源传感器，而且不用再外加电源，使用起来方便快捷。
热电偶的测温原理，就是通过使用两种材质不同的导体组成闭合回路。
如果热电偶两端温度不同，就会产生电流。
全自动热电偶温度检定系统设计毕业论文
毕业设计论文全自动热电偶温度检定系统设计摘要热电偶是一种常用的温度传感器，应用相当广泛。
在长期工作过程中，热电偶性能会发生改变，产生测温误差。
我国计量法规定，在热电偶的使用过程中需要进行周期性的检定和修正，以确保热电偶温度计测温的准确性。
论文在分析热电偶检定规程的基础上，介绍了热电偶自动检定系统的整体设计方案、硬件组成、软件设计和主要技术问题的解决方法。
选用HH54P小型继电器和开关量控制接口卡PC-6408，组成多通道扫描装置，配合高精度可程控的多功能测试仪表FLUKE289，实现检定数据的自动采集；采用模糊控制和PID控制相结合的算法，对检定炉温度进行控制，实现PID参数的自动整定，使炉温升温速度快、调节时间短、恒温效果好；系统监控软件采用模块设计方法，功能齐全，界面友好，操作灵活方便。
本论文所设计的热电偶自动检定系统，工作稳定，符合热电偶检定规程的要求，达到了设计要求。
系统具有很好的扩充性，可以方便简单地增加新的热电偶检定类型；缩短了检定时间，提高了工作效率；操作简单，减轻了劳动强度；自动检定，提高了自动化水平。
关键词：热电偶；自动检定；模糊控制；PID参数整定；数据采集Automatic Thermocouple Temperature CalibrationSystem DesignAbstractThermocouples are commonly-used temperature sensors in many manufacturing processes，and have found a wide range of applications．After a long-term run，the performance of a thermocouple may change，resulting in temperature measurement error．Therefore，the Metrology Law in Chinas stipulates that thermocouples have to be calibrated periodically in the course of its usage to ensure the accuracy of the temperature measurement．Based on the analysis of the Specification of Thermocouple Calibration，this thesis discusses the overall design ideas of the automatic thermocouple verification system，hardware configuration, software design and solutions to some technical problems．The calibration system first uses HH54P relays and switching control interface card PC-6408, composed of multi-channel scanning device, with high-precision programmable multi-function test instruments FLUKE289, implement test automatic data collection ．To control the calibration furnace temperature，an optimized algorithm is designed by combining the PID control and fuzzy control．The optimized algorithm can tune the PID parameters automatically．As a result，the furnace temperature can be heated up fast in a short control time，and achieves a satisfactory effect for constant temperature control．Written using a building block design fashion，the system monitoring software has a friendly graphical user interface，and is powerful，flexible and easy to operate．The automatic thermocouple verification system meets all the requirements of the Specification of Thermocouple Calibration．The system has good scalability．New types of thermocouples can be simply and easily added into the system．Compared with thetraditional manual calibration method，the automatic thermocouple calibration system can significantly shorten the calibration time．Increases calibration efficiency，reduces the labor strength and improve the level of automation．Key words：thermocouple；automatic calibration；fuzzy control；PID parameter tuning；data acquisition目录摘要 (II)Abstract (III)第1章绪论 (1)1.1热电偶检定系统的选题背景 (1)1.2热电偶自动检定系统的研究现状 (1)1.3热电偶自动检定系统的主要技术指标 (2)第2章热电偶自动检定系统方案的选择 (4)2.1系统需要解决的关键技术问题 (4)2.1.1技术性能指标 (4)2.1.2 关键技术问题 (4)2.2系统设计方案选择 (5)2.2.1冷端补偿方案 (5)2.2.2 数据采集系统设计 (7)2.2.3 炉温控制系统设计 (7)2.2.4上位机监控系统设计 (8)2.3 系统组成结构及工作原理 (9)第3章热电偶自动检定系统的硬件设计 (10)3.1数据采集系统硬件设计 (10)3.1.1多功能数字测量仪硬件选型 (10)3.1.2 通道扫描器设计 (11)3.2温度控制系统硬件设计 (17)3.2.1单相晶闸管调压触发器 (17)3.2.2模入模出接口卡 (19)3.3上位机硬件配置 (22)第4章热电偶自动检定系统温度控制方法 (23)4.1热电偶的检定炉的物理模型分析 (23)4.2控制算法选择 (24)4.2.1 PID控制 (24)4.2.2模糊控制 (26)4.3模糊PID参数自整定控制器的实现 (27)4.3.1模糊PID参数自整定控制器的结构 (27)4.3.2 PID参数模糊调整规则 (29)4.3.3模糊推理及解模糊化 (31)第5章工业热电偶自动检定系统的软件设计 (35)5.1软件系统组成 (35)5.2自动检定过程 (36)5.3模糊自适应PID控制算法的软件实现 (38)第6章结论 (40)参考文献 (41)谢辞 (42)附录 (43)第1章绪论1.1热电偶检定系统的选题背景热电偶是一种感温元件，它把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度。
基于热电偶的炉温检测系统设计
课程设计说明书(论文) 题目基于热电偶的炉温检测系统设计课程名称检测技术课程设计院系专业班级学生姓名学号设计地点指导教师课程设计任务书课程名称检测技术与系统课程设计院（系、部、中心）专业班级姓名起止日期指导教师5．课程设计进度安排起止日期工作内容第1天布置设计任务，熟悉课题，查找资料；第2天结合测控对象，确定系统结构，选择合适的传感器，设计调理电路；第3天选择合适的单片机，设计其外围电路；第4天设计电路参数，有条件情况下，在实验室进行实验，进一步理解测量电路输入输出关系，书写课程设计报告；第5天设计答辩。
6．成绩考核办法平时表现30%，设计成果40%，答辩表现30%.教研室审查意见：教研室主任签字：年月日院（系、部、中心）意见：主管领导签字：年月日目录1引言........................................................................................................... .......... . (6)2 总体设计.................... .......... .. (6)3 具体设计 (7)3.1传感器选用 (7)3.2热电偶传感器与单片机的硬件接口设计................................................ . (7)1)热电偶温度传感器信号放大电路 (7)2) A/D(模数)转换电路 (8)3）锁存器类型 (10)4）烘箱温度加热电路设计 (10)5）动态显示及键盘接口电路 (11)6)总电路图 (12)3.3热电偶传感器与单片机的软件接口设计 (13)4 结论.............................................................................................. . (16)5 参考文献 (16)基于热电偶的炉温检测系统设计1. 引言温度是表征物体冷热程度的物理量,是实际生活中经常需要测试和控制的参数，它与人们的生活息息相关。
热电偶测温系统设计资料
任务书课程传感器课程设计题目热电偶测温系统设计主要内容：本系统以单片机为核心，硬件设计使用高精度模/数转换器和高精度数/模转换器，分别实现对热电偶电动势的采样、放大、AD 转换和对线性化处理的数据转换，并在程序中采用修正后的数据，实现热电偶的线性化处理。
基本要求：1、按照技术要求，提出自己的设计方案（多种）并进行比较；2、利用热电偶和单片机等设计一种热电偶测温系统电路。
3、说明所用传感器的基本工作原理、画出应用电路电路图、写明电路工作原理、注明元器件选取参数、进行方案比较。
主要参考资料：[1]崔志尚.温度计量与测试[M].北京：中国计量出版社，1998．[2]赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京: 电子工业出版社，2007.[3]陈杰，黄鸿.传感器与检测技术[M].北京: 高等教育出版社，2006.[4]刘华东.单片机原理与应用[M].北京: 电子工业出版社，2006.完成期限指导教师专业负责人2016年5 月7 日摘要在现代化的工业现场, 常用热电偶测试高温,测试结果送至主控机。
热电偶是工程上应用最广泛的温度传感器之一，它具有构造简单、使用方便、准确度、热惯性小、稳定性及复现性好、温度测量范围宽等优点，适用于信号的远传、自动纪录和集中控制，在温度测量中占有重要地位。
但由于热电偶的热电势与温度呈非线性关系, 所以必须对热电偶进行线性化处理以保持测试精度。
该测温系统通过高精度模/数转换器AD7705对热电偶电动势进行采样、放大, 并在单片机内采用一定算法实现对热电偶的线性化处理, 再通过数/模转换器AD421进行数/模转换产生4 mA~ 20mA的电流, 送入主控中心。
关键词：热电偶；线性化；AD转换；DA转换；单片机目录一、设计要求 (1)二、设计方案及其特点 (1)1、方案说明 (1)2、方案论证 (2)三、传感器工作原理 (2)四、电路的工作原理 (3)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (3)1、单元电路设计 (4)2、参数计算 (5)3、器件选择 (6)六、总结 ................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的热电偶温度测试仪程设计说明
基于单片机的热电偶温度测试仪程设计说明设计说明：基于单片机的热电偶温度测试仪一、设计目的和背景现代工业生产中，温度是一个非常重要的参数，对于各种设备和工艺的控制都有着重要的影响。
而温度测试仪作为一个常用的传感器设备，用于测量环境中的温度，具有广泛的应用范围。
本设计旨在基于单片机实现一个热电偶温度测试仪，以满足工业生产对于温度测量的需求。
二、系统设计方案本设计采用基于单片机的方式来实现热电偶温度测试仪。
系统主要包含以下几个部分：1.热电偶传感器：用于测量环境中的温度。
热电偶是一种常用的温度传感器，其工作原理是利用热电效应，通过测量两个不同材料的接触处产生的电压来确定温度。
2.单片机：负责采集和处理热电偶传感器测得的温度数据，并将数据显示在LCD屏幕上。
在本设计中，采用AT89C51单片机作为主控制器。
3.信号放大模块：由于热电偶传感器的输出信号较小，需要经过一定的放大处理才能被单片机采集和处理。
信号放大模块采用运放电路实现。
4.电源模块：为整个系统提供稳定的电源，使用直流电源供电。
5.显示模块：将温度数据显示在LCD屏幕上，提供直观的温度信息。
6.按键模块和控制模块：通过按键来设置测试仪的参数和工作模式，并实现对测试仪的控制。
三、系统原理和工作流程1.系统原理：系统的工作原理是通过热电偶传感器测得温度信号，经过信号放大模块放大后，通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，并通过单片机处理和显示。
2.工作流程：首先，热电偶传感器将环境中的温度转换为电压信号，并经过信号放大模块放大后输出。
电压信号经过AD转换器转换为数字信号，单片机通过读取AD转换器的数值来获取温度数据。
通过按键模块设置参数，例如温度单位（摄氏度或华氏度）、温度报警阈值等。
单片机根据这些参数进行温度数据的处理，并将结果显示在LCD屏幕上。
四、硬件设计系统的硬件设计主要包括以下几个方面：1.热电偶传感器的选取和电路连接：选择合适的热电偶传感器，并通过电路连接到信号放大模块。
热电偶测温系统设计
热电偶测温系统设计
首先，对于热电偶的选型，需要根据实际应用的温度范围来选择适当的热电偶材料。
常见的热电偶材料有K型、J型、T型等，每种热电偶材料都有其适用的温度范围和精度要求。
例如，K型热电偶适用于-200℃至1250℃的温度范围，而T型热电偶适用于-200℃至400℃的温度范围。
因此，根据实际需求来选择热电偶材料非常重要。
其次，设计放大电路是热电偶测温系统的关键步骤之一、由于热电偶的温度变化非常微弱，通常需要将其输出信号放大才能得到较为准确的温度值。
放大电路可以使用运算放大器或放大器芯片来实现，通常采用差分放大的方式来增强信号的准确性和抗干扰能力。
此外，还需要考虑放大电路的输入阻抗和输出阻抗，以避免对测量结果产生影响。
在信号处理方面，可以使用微处理器或单片机来对放大后的信号进行进一步处理。
通过编程，可以实现温度的实时显示、数据存储和报警等功能。
此外，还可以添加人机界面，方便用户进行操作和调试。
为了确保热电偶测温系统的安全性，需要采取一系列的安全措施。
首先，需要合理选择安装位置，避免与其他高温、高压或易燃物质接触，以防发生事故。
其次，需要定期检查热电偶的连接和绝缘情况，避免因为接触不良或绝缘破损导致电气故障。
此外，还需要考虑系统的过热保护和过压保护功能，以防止设备损坏或人身安全受到威胁。
总之，热电偶测温系统设计需要综合考虑热电偶的选型、放大电路的设计、信号处理以及系统的安全性等方面。
通过合理的设计和实施，可以确保热电偶测温系统的稳定性、准确性和安全可靠性，使其在工业领域得到广泛应用。
热电偶测温系统的设计与应用研究
热电偶测温系统的设计与应用研究热电偶是一种基于“塞贝克效应”和“赫斯特效应”测量温度差的传感器，其原理是通过两种不同金属的接触产生的电势差来测量温度。
随着科技的发展，热电偶已经成为了温度测量的重要手段之一，并且广泛应用在矿山、化工、冶金、军工等领域。
一、热电偶的基本原理及结构1. 原理热电偶的工作原理基于热电效应。
热电效应是指在金属材料内部，通过温度梯度的存在产生的电场。
温度梯度的大小和方向，以及热电效应的大小和方向，都与电极材料的物理特性相关。
热电偶就是利用了这个原理来进行温度测量的。
2. 结构热电偶通常由两根不同金属制成的导线组成。
与另一根金属制成的引出线相连，形成一个闭合回路。
当两条导线的接头处存在温度差时，就会产生热电势差，而这个热电势差就可以测量温度。
二、热电偶测温系统的设计1. 系统组成热电偶测温系统由测量机、热电偶、放大器、数据采集卡和计算机组成。
其中，测量机用于实时读取温度数据，热电偶用于测量实际温度，放大器用于放大热电势差信号，数据采集卡用于将信号转化为数字信号，计算机用于显示和处理温度数据。
2. 测量机测量机是热电偶测温系统的核心部分，主要负责测量热电偶的温度，并将数据发送给放大器。
同时，测量机具有清晰的显示屏，可实时反映测量数据。
测量机还可以进行温度校准、数据存储等功能。
3. 放大器放大器是热电偶测量系统的重要组成部分，主要负责放大热电势差信号。
4. 数据采集卡数据采集卡是一个连接计算机和测量机的中间件，用于将模拟信号转化为数字信号，并将数字信号发送给计算机进行处理和储存。
5. 计算机计算机是热电偶测量系统的外围设备，主要负责接收测量机发送的数字信号，并进行处理和存储。
计算机还可以进行数据分析、图形显示等功能。
6. 其它组成部分除了以上五个组成部分，热电偶测量系统还需要电源、连接线、电缆等辅助部件。
三、热电偶测温系统的应用研究热电偶测温系统不仅在工业自动化领域得到了广泛应用，也在科研领域有了很大的用途。
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摘要温度是表征物体冷热程度的物理量。
在工农业生产和日常生活中，对温度的测量控制始终占据着重要地位。
温度传感器应用范围之广、使用数量之大，也高居各类传感器之首。
本文使用温度传感器设计了一个完整的测温系统。
该系统所采用的温度传感器为热电偶，A/D转换器件为ADC0809，微型计算机采用的是MCS-51单片机。
系统将温度变换、显示和控制集成于一体，用软件实现系统升、降温的调节，控制采用了模糊控制原理对系统进行控制。
设计的系统所满足的技术指标：测温范围为500—800℃，响应时间为小于等于1s，误差范围为-5℃—+5℃。
关键词：热电偶A/D转换模糊控制ABSTRACTTemperature is the physical quantity of symptom object cold hot level. In the daily life and production of industry and agriculture, occupy important position all along for the measure control of temperature. Temperature sensor application broad scope and use big quantity, also hold the head of each kind of sensor high.This paper uses temperature sensor and has designed , is a and complete to measure warm system. The temperature sensor adopted by this system is thermocouple, the converter of A/D is ADC0809, what personal computer adopt is that MCS-51 only flat machine. System alternates temperature , shows and controls to be more integrated than one body , realizes system with software to rise , cool down regulation, control has adopted vague control principle as system controls.The technical index of design satisfied by system: Measure warm scope is 500 —800 ℃, respond time to be smaller than is equal to 1 s, scope is error - 5℃— + 5℃. Keyword: Thermocouple Conversion of A/D Vague to control目录第一章绪论 (1)第二章系统设计 (2)第三章硬件结构及分析 (4)3.1温度检测元件—热电偶 (4)3.1.1 热电偶的特性 (4)3.1.2 热电偶的基本定律 (5)3.1.3 热电偶测温 (6)3.2电源电路 (9)3.3测量电路 (10)3.4滤波电路 (11)3.5控制电路 (12)3.6A/D采集部分原理 (13)3.6.1 A/D转换器概述 (13)3.6.2 逐次逼近式A/D转换原理 (13)3.7显示部分原理 (15)3.8键盘部分的应用 (16)3.8.1 键盘的工作原理 (16)3.8.2 矩阵式按键接口 (17)3.8.3 键盘、显示器组合接口 (19)第四章控制软件及流程 (22)4.1键盘、显示及A/D转换 (22)4.2控制程序 (24)4.2.1 控制程序原理 (24)4.2.2 模糊控制在该系统中的实现 (25)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章绪论检测与传感是实现单片机控制的关键环节，它与信息系统的输入端相连，并将检测的信号输送到信息处理部分，是单片机控制系统的感受器官。
在科学实验和生产实际中，很多物体和现象具有明显和稳定的数量特征，我们可以通过测量和计算，确定该量的大小，并用数字给出结果，还有一些物体特征数量较少，或某些现象不十分明显，常常被很多其他量或现象所掩盖，能否检出这些被掩盖量的存在，进而得出这些量的大小数值，都需要传感和检测技术。
在科学技术的研究、工业生产应用的过程中，对这些量不仅要进行测量，而且要对其进行控制、变换、传输、显示等。
在实践的过程中，人们逐步认识到电量具有易测等许多优点，而且大多非电量可以精确的转化为电量，这就是所谓的非电量测量技术。
在单片机控制系统中信号检测主要就是应用这种非电量测量技术。
本文就是采用了非电量测量技术，用热电偶将温度这一非电量转化为电量，在通过信号调理电路对输出信号进行放大、滤波，并送A/D转换，最后送单片机处理并实现对后续电路的控制。
在加热过程中，我们采用了可控硅调压控制的方案，因为可控硅控制方法简单，元件的性能可靠，使用时不易损坏，且成本较低，故在设计中采用了可控硅元件进行调压。
加热对象为电阻性元件（如碳棒等）。
由于被控对象是温度，且恒温箱体的热容量大，热惯性大，在加热过程中容易产生超调和震荡现象，控制精度难以实现。
本设计采用模糊控制的方法，不仅控制程序较为简单，而且能达到较好的控制效果。
第二章系统设计该系统的基本组成如图2.1所示。
图2.1 系统原理框图如上图所示，本系统由传感器、放大器、滤波器、A/D转换电路、单片机及键盘和显示电路组成。
温度参数是不能直接测量的，一般只能根据物质的某些特性值与温度之间的函数关系，通过对这些特性参数的测量间接的获得。
温度传感器的基本工作原理正是利用了这一性质。
随着科学技术的发展，现已开发出种类繁多的温度传感器。
常用的温度传感器由P-N结温度传感器、热敏电阻温度传感器、集成温度传感器、热电阻及热电偶温度传感器等。
其中，P-N结温度传感器有较好的线性度，热时间常数约0.2s～2s,灵敏度高，其测温范围为-50℃～+50℃。
其温度与压降的关系如图(2.2)所示。
这种温度传感器的缺点是，同一型号的二极管或三极管的特性不一致。
热敏电阻是电阻式传感器。
它利用阻值随温度变化的特性来测量温度。
一般把由金属氧化物陶瓷半导体材料经成型、烧结等工艺制成的测温元件叫做热敏电阻。
热敏电阻的非线性严重，稳定性差，不可用于精确测量，主要用于电路温度补偿和保护。
集成温度传感器实质上是一种集成电路。
它的线性好、灵敏度高、体积小、使用方便，但其测温范围窄，只可测180℃以下的温度。
图2.2 二极管的V-T特性热电阻的基本材料有铂、铜和镍，其阻值随温度的升高而增大。
其中铂电阻有很好的稳定性和测量精度，测温范围宽，为-200～600℃，但价格高。
铜电阻测温范围窄，为-50～+150℃。
热电偶测温范围宽，一般为-50～+1600℃，最高的可达2800℃，并且有较好的测量精度。
另外，热电偶已标准化，系列化，易于选用，可以方便的用计算机做非线性补偿，因此应用很广泛。
因为该系统测温范围为500～800℃，所以经比较采用热电偶作为温度传感器。
热电偶使用时用二极管构成温度补偿电路，二极管的线性度好，且用这种方法构成的补偿电路与以往电路比较，性价比高。
热电偶的输出信号较小，所以放大器选用低失调低漂移运放OP-07，组成增益可调的差动结构。
该差动结构一方面用于放大热电偶的输出信号，另一方面用于与二极管构成的温度补偿电路的输出值相减。
因为热电偶的输出信号小，所以有一点干扰也会对输出产生很大影响。
该系统的干扰主要以50HZ及其以上的频率的干扰为主，所以采用两级低通滤波器滤除干扰。
滤波器用的是有源低通滤波，其转折频率为10HZ。
系统的设计指标要求测量精度在-5V～+5V范围内，响应速度为小于等于1mS。
ADC0809为逐次逼近式A/D转换器，转换精度约为1/256，转换速度约为120uS，所以选用ADC0809完全可以满足系统要求。
通过单片机完成键盘控制、显示及对加热系统的控制。
键盘采用4*4矩阵式键盘，用四个数码管显示温度值，采用动态显示。
对加热装置的控制通过单片机控制可控硅的导通角来完成。
因为可控硅控制方法简单、性能可靠、不易损坏且成本较低，故在设计中采用了可控硅元件进行调压来控制加热，加热对象为电阻性元件（如碳棒等）。
控制原理采用模糊控制，因为被控对象是温度，且恒温箱体的热容量大，热惯性大，在加热过程中容易产生超调和震荡现象，控制精度难以实现。
本设计采用模糊控制的方法，不仅控制程序较为简单，而且能达到较好的控制效果。
. . . . . 第三章 硬件结构及分析 3.1 温度检测元件—热电偶 3.1.1 热电偶的特性 基于热电效应原理工作的传感器称为热电偶传感器，简称热电偶。
热电偶的测温范围宽，一般为－50℃～+1600℃，最高的可达2800℃。
并且有较好的测量精度。
另外，热电偶已标准化，产品系列化，易于选用，可以用模拟法调整电路或仪表，也可以方便地用计算机作非线性补偿，因此它是目前接触式测温中应用最广的热电式传感器。
如图3.1所示，两种导体（或半导体）A 或B 的两端分别焊接或绞接在一起，形成一个闭合回路。
若两个接点处于不同的温度，导体A 和B 的电子的逸出电位不同（即逸出功不同），电子密度不同，因而在他们的接触面处电子向对面流出的量不同，一面有多余电子，另一面缺少电子，便产生接触电动势（称为热电势），在回路中产生电流。
图中导体（或半导体）A 和B 称为热电极，它们组成热电偶AB 。
测温时接点（1）置于被测温度场中，称测温端（或工作端，热端）；接点（2）一般处于某一恒定温度，称参考端（或自由端，冷端）。
B TT0(1)(2)图3.1 热电效应示意图热电偶产生的热电势与两个电极的材料及两个接点的温度有关，由单一导体的温差电势和两种导体的接触电势组成，通常写成),(0T T E AB 。
温差电势是指一根匀质的金属导体，当两端的温度不同时，其内部产生的电动势。
温差电势的形成是由于导体内高温端自由电子的动能比低温端自由电子的动能大。
这样，高温端自由电子的扩散速率比低温端自由电子的扩散速率大，使得高温端因失去一些电子而带正电，低温端因得到一些电子而带负电，从而两端形成一定的电位差。
根据物理学推导，当导体A 两端的温度分别为T ，0T 时，温差电势可由下式表示dt T T E TT A A ⎰=0),(0σ （3-1） 式中A σ——导体A 的温差系数。