基于热电偶的数字温度计的设计
数显温度计设计方案
数显温度计设计方案数显温度计是一种利用热敏电阻或热电偶等传感器来测量温度的仪器，通过将温度转化为电信号，再经过电路处理生成数值，并将其以数字的形式显示出来。
设计方案的硬件部分包括：传感器、模拟信号处理电路、数字信号处理电路、数码显示电路和电源电路。
1. 传感器：选择热敏电阻或热电偶作为温度传感器。
热敏电阻是一种温度传感材料，其电阻值随温度变化而变化。
热电偶是一种通过两种不同金属之间的热电效应来测量温度的传感器。
2. 模拟信号处理电路：将传感器输出的温度电信号进行放大、滤波和线性化处理。
放大电路可以选择运算放大器等器件进行放大处理。
滤波电路可以采用RC滤波器来去除杂散噪声。
线性化电路可以通过对传感器输出特性进行校准来实现温度信号的线性化。
3. 数字信号处理电路：将模拟信号转换为数字信号，并进行AD转换。
使用微控制器或FPGA等数字电路芯片，通过串行或并行接口将模拟信号转换为数字信号，并进行数据处理和存储。
4. 数码显示电路：使用数码管或LCD等显示器件来显示测量到的温度数值。
通过控制数码管的驱动电路，将数字信号转化为可视化的数字显示结果。
5. 电源电路：为整个温度计提供工作电源。
可以通过直流电源或电池来为电路供电。
在设计过程中还需注意以下几点：1. 传感器的选择要考虑到测量范围、精度和响应时间等因素。
2. 模拟信号处理电路应能对传感器输出的小信号进行放大、滤波和线性化。
3. 数字信号处理电路应具备足够的计算能力和存储容量，以便进行温度数据的处理和存储。
4. 数码显示电路应能将数字信号转换为直观可见的温度数值，并保证显示的准确性和稳定性。
5. 电源电路应具备稳定的电源输出，以确保温度计的正常工作。
综上所述，数显温度计的设计方案主要包括传感器选择、模拟信号处理电路设计、数字信号处理电路设计、数码显示电路设计和电源电路设计等方面。
在设计过程中需要考虑传感器的选择、信号处理的精度和稳定性、显示的直观性和可靠性等因素，以确保温度计的准确测量和可靠工作。
基于热电偶的数字式测温仪设计
（1）热电偶输出的热电势信号一般都很小（mV 数量级），在进行 A/D 转换之前，必须经过高增益的 直流放大。
（2）热电偶的热电特性，一般来讲都是非线性的。 欲使显示数和输出脉冲数与被测温度直接相对应， 必须采用线性化措施进行非线性校正。可采用硬件 校正法或软件校正法。在带有计算机或微处理器的 测量系统中，非线性校正（和冷端补偿）工作，都 直接由计算机完成，即所谓“软件校正法”。所谓“硬 件校正法”即采用的是非线性校正装置。
������5
=
100 10
=
10，适当调整������������2
,可使放大倍数
������������ = 100。
图 2-1 温度测量及放大电路
▪2.2 冷端温度补偿电路
根据国际温标规定，热电偶的分度表是以 T0 = 0℃作为基准进行分度的，而在实际使用过程中， 自由端温度T0 往往不能维持在0℃，那么工作温度 为 T 时在分度表中所对应的热电势������������������(������, 0)与热电 偶 实 际 输 出 的 电 势 值 ������������������(������, ������0) 之 间 的 误 差 为 ������������������(������, 0) = ������������������(������, ������0) − ������������������(������0, 0) 。由此可见，差 值������������������(������0, 0)是自由端温度������0 的函数，因此需要对热 电偶自由端温度进行处理。而且在工程测温中，冷 端温度常随环境温度的变化而变化，将引入测量误 差，故对冷端进行处理和补偿十分必要。
（1-2）
由此可知，������������������(������, ������0)与 T 有单值对应关系，这 就是热电偶测温的基本公式。
基于热电偶的温度测试仪设计
基于热电偶的温度测试仪设计摘要：基于热电偶的温度测试仪，该仪器是以AT89C51单片机为核心，由AD590，由热电偶测量热端温度T，该热电偶采用K型热集成温度传感器测量冷端温度T电偶（镍铬-镍硅热电偶）。
它们分别经过I/V转换和线性放大，分时进行A/D转换，转换后的数字信号送入AT89C51单片机，经单片机运算处理，转换成ROM地址，再通过二次查表法计算出实际温度值，此值送4位共阴极LED数码管显示。
该热电偶测温仪的软件用C语言编写，采用模块化结构设计。
关键词：热电偶，冷端温度补偿，89C51单片机，ADC0809，线性化标度变换Abstract:Thermocouple-based temperature testing instrument, the instrument is based on AT89C51 microcontroller as the core, from AD590 integrated temperature sensor measures the cold junction temperature T0, measured by the thermocouple hot-side temperature T, the use of K-Thermocouple Thermocouple ( Ni-Cr - Ni-Si thermocouple). They are through the I / V conversion and linear amplification, time for A / D conversion, the converted digital signal into the AT89C51 microcontroller, microcontroller operation after processing into ROM address, and then through the second look-up table method to calculate the actual temperature value, this value is sent to four common cathode LED digital tube display. The thermocouple thermometer software with C language, using a modular structure design.Keywords:Thermocouple, cold junction temperature compensation, 89C51 microcontroller, ADC0809, linear scale transformation目录1 前言 (1)2 整体方案设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2方案比较 (3)3 单元模块设计 (4)3.1冷端采集和补偿电路模块 (4)3.1.1 AD590介绍 (4)3.1.2冷端采集和补偿电路分析 (6)3.2热端放大电路模块 (6)3.3A/D转换器ADC0809 (7)3.4单片机模块 (8)3.5LED显示模块 (11)4 软件设计 (13)4.1主程序 (13)4.2A/D转换子程序 (13)4.3线性化标度变换子程序 (15)5 系统调试 (18)5.1调试软件介绍 (18)5.1.1 ISIS简介 (18)5.1.2 Keil C51简介 (18)5.2硬件调试 (18)5.3软件调试 (19)5.4硬件软件联调 (20)6系统技术指标及精度和误差分析 (21)7设计小结 (22)8总结与体会 (23)9参考文献 (24)附录1：电路总图 (25)附录2：软件代码 (26)1 前言温度是表征物体冷热程度的物理量，温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。
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图3-1方案一系统框图方案二：温度检测部分采用传统的热敏电阻，热敏电阻的阻值随环境温度变化而变化，将热敏电阻与固定电阻串联后分压，经A/D转换器将其转换为单片机可识别得二进制数字量，然后根据程序查表得到温度值，单片机主要控制LED显示器显示正确的温度值，并根据设置的上下限控制继电器动作，从而控制外部负载。
该方案的原理框图如图3-2所示。
基于K型热电偶的数字式测温仪设计
基 于 Ｋ 型 热 电偶 的数 字 式测 温仪设 计
梁 波 ， 何 小 刚
（ 原 理 工 大 学 信 息 工 程 学 院 ， 山 西 太 原 太 ００２） ３ ０ ４
摘 要 ：使 用 Ｋ 型 热 电偶 作 为 温 度 测 量传 感器 ，根 据 热 电 偶 的冷 端 温 度 补 偿 设 计 制 作 数 字 式 智 能 测 温 仪 。把 热 电偶 传 来 的 信 号 进 行 放 大 及 线 性 化 处 理 ， 并 通 过 矫 正 得 到 被 测 点 的 温 度 值 。 该 温 控 器 测 温 范 围 为
０ 引 言
在大量 的热 工仪 器 中， 电偶 作 为 温度 传 感 器 得 热 到 了广泛 的应用 ， 它利 用热 电效应 ， 根据 冷热端 温度 差 产 生 的热 电动势 进行 测 温 。它 直 接 和被 测 对 象 接触 ， 不 受 中间介 质 的 影 响 ， 有 测 量 温 度 范 围广 、 确 度 具 精 高 、 造简单 、 构 使用 方便 等优 点 。 Ｋ型（ 铬 一镍 硅 ） 电偶具 有 热 电势 大、 敏 度 镍 热 灵 高、 响应速度快 、 线性度好 、 测温范 围较宽 、 价低 、 学 造 化 稳 定性好等 优点 ， 可在 １０ ０℃下长 期使 用 ， 而是 工 ０ 因 业 生产制造部 门应 用最 广泛 的 热 电偶 元件 。本 文使 用 Ｋ 型热电偶作为温度测量 传感器设计 了数 字式测温仪 。 １ 设 计 目 的 及 原 理
第 ３ （ 第 １ ２期 ） 期 总 ７ ２１ ０ ２年 ６月
机 械 工 程 与 自 动 化
ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＯＮ
Ｎｏ ．３
Ｊ ｒ ｕ１ ．
热电偶温度计的设计
热电偶温度计的设计本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March热电偶温度计的设计Xxxxxxxxxxx 计算机科学与工程学院计算机科学与技术xxxxx班学号：xxxxxx邮编：xxxxx摘要热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并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。
在本实验中利用点热偶测量温度，其基本原理就是热电效应。
将两种不同的金属两端分别连接起来，构成一个闭合回路，一端加热一端冷却，则两个接触点之间由于温度不同，将产生电动势，导体中会有电流发生。
因为这种温差电动势是两个接触点温度差的函数，所以利用这一特性制成温度计测量温度。
关键字热电偶，温度差，电动势，水浴锅前言在做热电偶温度计设计这一实验中时，了解了热电偶和温度差现象，引发了我对它的兴趣，经过自己的查阅资料成功设计出该实验的设计方案。
实验仪器介绍铜-康铜温差电偶、数字电压表、水浴锅、保温杯实验原理1)温度差现象把两种不同的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合连接成回路，并使两接点处于不同温度，则回路中就产生电动势。
这种现象称为塞贝克效应（热电效应）。
这种电动势与两接点的温度及两材料性质有关，所以称为热电动势温差电现是由温差而引起电动势以及由电流而引起吸热和放热的现象，又称热电现象。
它包括塞贝克、珀耳帖及汤姆孙等三个效应。
塞贝克效应将两个不同导体（或半导体）两端相连，组成一回路，当两个接头处在不同温度时，在回路中有电动势产生的现象。
1821年由德国物理学家T.塞贝克发现。
这电动势称为温差电动势。
金属的塞贝克效应常被应用于测量温度，而半导体的塞贝克效应常可被用来将热能直接转化成电能，即制成半导体温差发电器。
珀耳帖效应当有电流通过由两种不同材料组成的回路时，在两种材料的接头处会发生吸热或放热的现象。
1834年由法国物理学家J.珀耳帖发现。
数字式温度计的设计与制作
设计三数字式温度计的设计与制作一、目的和要求1.目的（1）通过本次综合设计，进一步了解智能传感与检测技术的基本原理、智能检测系统的建立和智能检测系统的设计过程。
（2）学生设计制作出数字式温度计，提高学生有关工程系统的程序设计能力，。
（3）进一步熟悉掌握单片机技术、c 语言、汇编语言等以及在智能检测设计中的应用。
2.要求（1）充分理解设计内容，并独立完成综合设计报告。
（2）综合设计报告要求：综合设计题目，综合设计具体内容及实现功能，结果分析、收获或不足，程序清单，参考资料。
二、实验设备及条件热电偶Easypro编程软件热电偶或智能传感器DS18B20Keil c安装盘PC机、剥线钳、面包板、镊子、导线、电源、示波器、万用表、频率计单片机及其外围电路所需元器件烙铁、焊接板等焊接工具万用表电源TEKTRONIX TDS1002 60MHZ示波器三、实验原理、内容本实验培养学生了解便携式数字仪表的制作，数字式显示仪表是一种以十进制数形式显示被测量值的仪表，与模拟式的显示仪表相比较，数字显示仪表具有读数直观方便，无读数误差准确度高，响应速度快，易于和计算机联机进行数据处理等优点。
数字式显示仪表的基本构成方式如下，图中各基本单元可以根据需要进行组合，以构成不同用途的数字式显示仪表。
将其中一个或几个电路制成专用功能模块电路，若干个模块组装起来，即可以制成一台完整的数字式显示仪表。
其核心部件是模拟/数字转换器，可以将输入的模拟信号转换成数字信号，以A/D转换器为中心，可将显示仪表内部分为模拟和数字两大部分。
仪表的模拟部分一般设有信号转换和放大电路，模拟切换开关等环节。
信号转换电路和放大电路的作用是将来自各种传感器或变换器的被测信号转换成一定范围内的电压值并放大到一定幅值，以供后续电路处理。
仪表的数字部分一般由计数器，译码器，时钟脉冲发生器，驱动显示电路以逻辑控制电路等组成。
经放大后的模拟信号由A/D转换器转换成相应的数字量后，译码，驱动，送到显示器件去进行数字显示。
基于热电偶的智能温度表软件设计-机械、力学-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要本次课题设计所选用的温度测量元件是热电偶，它以AT89C51单片机为核心组成部分，并通过AD590集成温度传感器的作用下进行测量，并以一端温度0℃为标准，即冷端温度T0，再对热量较高的另一端进行测量，即热端温度T。
本次设计所使用的是K型热电偶，它是目前使用量比较大的一种廉金属热电偶，它的工作原理是通过I/V转换，再结合线性放大，使其完成分时A/D转换，在转换完成后所输出的数字信号会传递给单片机，经由单片机进行计算，进而得到ROM地址，此时便可以进行二次查表，得出最终的温度值，该值会通过LED 数码管来显示。
热电偶软件需要用到C语言、模块化设计来实现。
关键词：热电偶冷端温度补偿 89C51单片机线性化标度变换AbstractThe temperature measuring element selected for this project design is a thermocouple. It uses the AT89C51 single-chip microcomputer as the core component and measures through the AD590 integrated temperature sensor. The temperature at one end is 0°C, which is the cold end temperature T0 Then measure the other end with higher heat, namely the hot end temperature T. This design uses a K-type thermocouple, which is a cheap metal thermocouple with a large amount of current use. Its working principle is through I/V conversion, combined with linear amplification to complete time-sharing A/ D conversion, after the conversion is completed, the digital signal output will be passed to the single-chip microcomputer, and then calculated by the single-chip microcomputer, and then the ROM address can be obtained. At this time, a second lookup table can be performed to obtain the final temperature value, which will be passed through the LED Tube to display. Thermocouple software needs to use C language, modular design to achieve.Keywords: Thermocouple cold junction temperature compensation 89C51 microcontroller linear scale transformation目录第一章绪论 (4)1.1 前言 (4)1.2 国内外智能温度检测技术的发展 (5)1.2.1国内外测温技术现状 (5)1.2.2 国内外温度检测技术发展 (5)1.3 课题研究内容 (6)第二章整体方案设计 (6)2.1 设计原则 (6)2.2 整体设计思路 (6)2.3 整体设计框图 (7)第三章系统的硬件电路设计 (7)3.1 单片机模块 (7)3.2 冷端采集和补偿电路模块 (11)3.2.1 AD590介绍 (12)3.3 热端放大电路模块 (14)3.4 A/D转换模块 (16)3.5 LED显示模块 (18)第四章系统的软件设计 (19)4.1 系统的综述 (19)4.2 系统主程序 (20)4.3 A/D转换子程序 (20)4.4 线性化标度变换子程序 (22)第五章系统的分析与调试 (24)5.1调试软件介绍 (24)5.1.1 protues仿真 (25)5.1.2 Keil C51 (25)5.2 硬件调试 (25)5.3 软件调试 (25)5.4 软硬件联合调试 (27)5.5 总结 (27)第一章绪论1.1 前言温度作为一种常见的物理量，用来反映的是某物体的冷热程度。