智能温度检测仪
20 智能温度控制器操作手册》

DC200B-20DF 智能温度控制器说明书DC200B-20DF智能温度控制器概述智能温度控制器,配合美国DALLAS 专用总线式温度传感器,基于工业用MODBUS-RTU 协议,实现低成本温度状态在线监测与控制的的实用型一体化设备,本仪器可应(1)SMT 行业温度数据监控 (2) 电子设备厂温度数据监控(3) 冷藏库温度监测(4) 仓库温度监测 (5) 药厂GMP 监测系统(6) 环境温度监控(7) 电信机房温监控 (8)空调控制系统及其它节能应用需求场合。
为便于工程组网及工业应用,本模块采用工业广泛使用的MODBUS-RTU 通讯协议,支持二次开发,并提供随机测试与二次开发软件。
用户只需根据我们的通讯协议即可使用任何串口通讯软件实现模块数据的查询和设置。
主要特点:• 21路一线温度采集• 20路与参照温度差值报警, • 支持350米超长传感器总线; • 可一键自动搜索传感器;• 一键批量读取或设置报警差值;• 基于MODBUS-RTU协议,可直接与PLC或组态软件连接; • 强大的通讯功能,随机配送二次开发软件技术参数参数值显示测温范围 -40℃~+100℃ 测温精度 ±0.5℃(0-85℃) 波特率 9600 通讯端口 RS485供电电源 总线供电,DC7V-36V 1A 耗电 2W存储温度 -40 - 85℃ 运行环境: -40 - 85℃外形尺寸 155×111×60mm³DC200B-20DF控制接口带载能力 2A 120V AC | 2A 24V DC接口说明1.电源及RS485接口如右图所示,该接口共有4个引脚,其中VCC、GND为供电电源,A、B为RS485通讯接口。
引脚定义如下:【B】脚—B- 【A】脚—A+【VCC】DC 6-37V+ 【GND】DC 6-37V-2.传感器接口及继电控制触点输出如上图所示,仪器共有上下两个接线排,下侧接线排引脚如上图所示,前3个引脚为传感器引脚,其余的为控制输出接线排。
单片机单总线多传感器温度智能检测系统设计说明

单总线单总线多传感器温度智能检测系统摘要本系统设计了一种基于单总线的温度检测系统。
针对智能温度控制,将智能传感器检测与单片机控制相结合,设计了基于单片机的温度检测系统的设计方案。
通过单总线温度传感器和单总线模数转换器采集现场数据。
采用DS18B20数字传感器对温度进行采样和转换,增强了电路的可靠性,提高了测量精度。
环境信息通过液晶显示器实时显示,通过RS-485网络将数据传输至上位机,通过上位机数据采集处理进行远程控制。
数据采集的精度最高可达 16 位,并可进行编程。
单总线技术组网非常方便,维护也非常简单,为当今的数据采集系统提供了一种新的解决方案。
关键词:单总线; DS18B20; MCS-51目录摘要I摘要错误!未定义书签。
第 1 章引言11.1学科背景11.2学科发展历程11.3本文内容2第二章方案论证与选择32.1MCU系统方案32.2传感器的选择52.2.1温度传感器52.3显示52.4通讯方式的选择6第 3 章系统硬件设计83.1AT89S52单片机83.1.1 AT89S52单片机管脚排列83.1.2单片机最小系统原理图93.2PT12864M液晶显示器93.2.1模块管脚说明103.2.2接口时序103.2.3具体说明介绍113.31-WIRE 总线技术113.3.1单总线技术概述113.3.2单总线接口硬件结构123.3.3单总线芯片序列号123.3.4单总线通讯信号类型133.3.5单总线通信初始化143.3.6单总线通信的ROM命令143.4单总线温度传感器DS18B20153.4.1概述153.4.2引脚图图163.4.3部件结构163.4.4工作原理173.4.5功能指令183.5RS485通讯原理183.5.1 MAX1487简介: 183.5.2传输速率和传输距离193.6电源设计19第 4 章系统软件设计214.1主程序214.2各子程序的设计234.2.1液晶驱动器234.2.2单总线驱动234.2.3读取温度程序234.3软件过滤和数据验证244.4通信协议简介254.5PC数据采集程序25结论26至27参考29_ _28第一章介绍1.1 学科背景在当代社会的生产生活中,温度检测系统被广泛应用于社会生产生活的各个领域。
一种智能变电站环境温湿度在线监测系统

新风ꎮ
据ꎬ告警信息上传到汇总管理机ꎮ
(5) 事故油池液面检测ꎮ 通过对事故油池中液
面位置及水中油含量连续检测ꎬ若油池溢出的积水
含有绝缘油ꎬ进行预警ꎬ防止变压器油站外环境污
染ꎮ
图 2 环境温湿度在线监控安装位置示意
(6) 设备噪音检测及预警ꎮ 在设备生产区安装
墙面上安装红外探头ꎬ对准高压开关柜后部发热较
3 构建新型变电站温湿度环境综合控制系
统
是日常运维管理中无法直接巡视的部位 [3 - 4] ꎮ
3 1 总体系统架构
检开关柜ꎬ普遍采用手持红外测温仪ꎬ对开关柜进行
包含电缆沟温湿度监控、开关柜温湿度、主控室温湿
(2) 开关柜内设备无法测温ꎮ 目前运维人员巡
通过设计一种室内环境温湿度在线监控系统ꎬ
发出视听告警、远程智能温湿度控制、电缆沟烟雾告
警及火灾预判、开关柜接头发热预判、油池油位溢
出、噪音预警、汛期给排水联动控制、故障传感器电
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33
« 电气开关» (2022. No. 4)
子界面显示等ꎮ
相邻电容器的温度进行横向比对ꎬ来判断电容器及
3 4 在线监控信息平台
变电站温湿度智能控制系统配置了主控单元和
执行单元做为系统的核心模块和操作模块ꎬ综合控
制空调、除湿机、排风机、电动窗、循环风机、排水泵
等环境调整设备ꎬ确保高压室、主控室、站用变室、电
容器室等室内的环境在设定范围内ꎮ
3 5 智能手机远程监控
温湿度智能控制系统支持通过无线网络ꎬ将环
中图分类号:TM93 文献标识码:B
A Kind of Environmental Humiture Online Monitoring
自动检测课程——温度检测试验报告

实验1 铂热电阻温度特性测试一、实验目的:了解铂热电阻的特性与应用。
二、实验仪器:智能调节仪、PT100(2只)、温度源、温度传感器实验模块。
三、实验原理:利用导体电阻随温度变化的特性,热电阻用于测量时,要求其材料电阻温度系数大,稳定性好,电阻率高,电阻与温度之间最好有线性关系。
当温度变化时,感温元件的电阻值随温度而变化,这样就可将变化的电阻值通过测量电路转换电信号,即可得到被测温度。
四、实验内容与步骤1.学会用智能调节仪来控制温度:1)在控制台上的“智能调节仪”单元中“输入”选择“Pt100”,并按图1-1接线。
将“+24V输出”经智能调节仪“继电器输出”,接加热器风扇电源,打开调节仪电源。
图1-1 智能调节仪温度控制接线图2)按键,进入智能调节仪设置菜单,仪表靠上的窗口显示“”,靠下窗口显示待设置的设定值。
按“”可改变小数点位置,按或键可修改靠下窗口的设定值。
再按回到初始状态。
2.调节智能调节仪,将温度控制在500C,在另一个温度传感器插孔中插入另一只铂热电阻温度传感器PT100。
3.将±15V直流稳压电源接至温度传感器实验模块。
温度传感器实验模块的输出Uo2接实验台直流电压表。
4.将温度传感器模块上差动放大器的输入端Ui短接,调节电位器Rw4使直流电压表显示为零。
5按图2-2并将PT100的3根引线插入温度传感器实验模块中Rt 两端(其中颜色相同的两个接线端是短路的)。
图2-2 铂热电阻测试5.拿掉短路线,将R6两端接到差动放大器的输入Ui ,记下模块输出Uo2的电压值。
6.改变温度源的温度每隔50C 记下Uo2的输出值。
直到温度升至1200C 。
并将实验结果填入下表。
五、实验数据分析:表1 铂热电阻的输出电压与温度的关系9993.02 R 。
实验2 K型热电偶测温实验一、实验目的:了解K型热电偶的特性与应用二、实验仪器:智能调节仪、PT100、K型热电偶、温度源、温度传感器实验模块。
VA8010 温湿度露点温度测试仪 说明书

温湿度露点温度测试仪 VA8010一. 简介本仪表是绍兴中仪电子有限公司采用高精度微处理器的智能数字式温湿度计,用于测量办公室、仓库、温室等地方的温湿度。
使用注意事项1.请勿用手直接碰触湿度感测器。
2.不要在阳光直射、高温、高潮湿的情况下长期储存或使用仪表。
3.使用时请勿将强光直接照在感测器上,以免读数误差。
二. 技术指标1. 显示方式:四位数字液晶显示2. 参数:℃,℉,%RH (相对湿度),td (露点) 3. 分辨率:0.1℃,0.1℉,0.1%RH4. 量程:-10 ~ +50℃,(+14 ~ +122℉), 0 ~ +100%RH5. 精度:±1.0℃,(±1.8℉),±4%RH (5~95%RH )6. 采样率: 2次/秒7. 操作环境:-10 ~ +50℃,(+14 ~ +122℉) 8. 存储环境:-20 ~ +60℃,(-4 ~ +140℉)h tt p://www.yb s e ll .co m三. 部件名称3.1 仪表面板1.保护罩 2. 温湿度传感器3. LCD 显示窗4. 功能按键3.2 液晶显示器液晶显示器如上图,各符号含义如下:1. 数据保持指示2. 背景光指示3. 读数显示4. 读数显示5. 最大/最小值显示6. 湿度单位7. 温度单位8. 电池电量不足指示 四. 快速操作说明*注意:为确保测量读数的准确性,一切可能影响测量结果的干扰源(如手)必须远离传感器。
1.按下ON/OFF 键开机,进入测量模式。
开机完毕后会显示当前的温湿度值,默认湿度/温度单位为%RH/℃。
h tt p://www.yb se ll .co m2. 按下Unit 按键可以更改温湿度单位,可设置%RH(相对湿度)、td (露点温度)、℃、℉;按下Mode 键可以切换最大/最小值。
3.读数锁定及屏幕背景光开机状态下,短按 键,读数被锁定,再次短按此键,恢复测量状态;长按 键2秒时,视窗会出现 符号,背光灯被打开,再长按此键2秒,背光灯被关闭。
化工仪表及自动化之温度检测及仪表

测温 方式
接 触 式 测 温 仪 表
温度计 种类
玻璃液体 温度计 双金属温 度计
压力式温 度计
电阻温度 计
热电偶温 度计
优点
缺点
结构简单、使用方便、测量 容易破损、读数麻烦、一般只
准确、价格低廉
能现场指示 ,不能记录与远传
结构简单、机械强度大、价 精度低、不能离开测量点测量
格低、能记录、报警与自控 ,量程与使用范围均有限
优点:准确度高,稳定性好,测温温区和使用寿命 长,物理化学性能良好,在高温下抗氧化性能好, 适用于氧化和惰性气氛中。
缺点:热电率较小,灵敏度低,高温下机械强度下 降,对污染敏感,贵金属材料昂贵,因此一次性投 资较大。
3、镍铬-镍硅热电偶(K型)
使用量最大的廉金属热电偶,用量为其他热电偶的 总和 正极(KP)的名义化学成分为:Ni:Cr=90:10, 负极(KN)的名义化学化学成分为Ni:Si=97:3。 其使用温度为-50~1000℃。
所产生的热电势数值并无影响。不过必须保证引入线两 端的温度相同。
二、热电偶温度计
3.常用热电偶的种类
工业 上对 热电 极材 料的 要求
在测温范围内其热电性质要稳定,不随时间变化;
在测温范围内要有足够物理、化学稳定性,不易 被氧化或腐蚀;
电阻温度系数要小,电导率要高,组成热电偶后产 生的热电势要大,其值与温度成线性关系或有简单 的函数关系;
汤姆逊电势大小为:
T
eA (T ,T0 )
dT
T0
δ —— 汤姆逊系数,它表示温度为1℃时所产生 的电动势值,它与材料的性质有关。
(3) 热电偶回路的总热电势
EAB ( T ,T0 ) e AB ( T ) eA( T ,T0 ) eAB ( T0 ) eB ( T ,T0 )
智能集成温度传感器及其应用
(5) 智能集成温度调理补偿器 智能集成温度调理补偿器包括智能集成热电阻信号 调理器和智能集成热电偶冷端温度补偿器。前者与 热电阻适配,能将电阻信号转换成适当形式,并可 进行多方面调理,如线性化、放大、引线电阻误差 消除等。典型产品有美国ADI推出的ADT70。智能 集成冷端温度补偿器内部包含智能温度传感器,用 来对热电偶冷端进行温度补偿;同时,往往还兼有 信号调理功能,大大方便简化了热电偶测温系统的 设计开发。智能冷端温度补偿器有通用型和专用型 之分,专用型只能与特定热电偶适配,如 MAX6674/6675。
MAX6626工作时,首先由温度传感器产生一个与 热力学温度成正比的电压信号UPTAT,带隙 (bandgap)基准电压源还输出一个进行数/模转换 所需要的基准电压UREF,然后由A/D转换器将 UPTAT信号转换成与摄氏温度成正比的数字信号, 并存入温度数据寄存器中,温度/数据转换周期为 133ms。而对I2C接口的操作采用与温度转换异步 进行的方式,在读取温度数据时停止温度转换, 当I2C接口中断总线时重新开始转换。若将ADD 端分别与GND、US、SDA和SCL端短接,则可依 次选择地址0、地址1、地址2和地址3,因此在总 线上最多可接4片MAX6626。 MAX6626主要适用于温度测控系统、温度报警装 置及散热风扇控制器,其典型应用接口电路如图 3.21(b) 所示。
3.4.1 智能集成温度传感器概述
1. 智能集成温度传感器产品种类 (1) 模拟集成温度传感器 集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的,又 称硅传感器,问世于20世纪80年代。它将温度传感 器集成在一个芯片上,可实现温度测量并以模拟形 式输出信号。其主要特点是功能单一(仅测量温度)、 测量误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、 体积小,微功耗。适合于远距离测温、控温,不需 要非线性校准,外围电路简单。典型产品有AD590、 TMP17国半导体公司(NSC)生产的基于SPI总线的智能传感器,采 用SO-8封装,其内部结构如图3.23(a) 所示。LM74测温范围为55℃~+125℃,在-10℃~+65℃内测温精度最大可达±2.25℃,分 辨率达0.0625℃,温度/数据转换时间为280ms。LM74具有与Micro Wire总线兼容的三线串行接口(SI/O、SC、CS),在任何情况下,主 机可访问LM74并读取其温度数据,而利用CS可实现片选。LM74具 有连续转换和待机两种工作模式,在两次数据操作之间选择待机模式, 能节省耗电。LM74主要用于构成PC机、打印机的温度检测系统,虽 然外围电路简单,价格低廉,但用于温度控制系统时需要适配相应的 控制电路,图3.23(b)是LM74与Intel公司16位单片机Intel196之间的适 配电路。
油气回收智能检测仪YQJY-2-产品使用说明书
油气回收智能检测仪YQJY-2机械科学研究总院承销商:北京创誉科技有限公司全国统一服务热线:4000-626-515精益求精 精诚合作 团结拼搏 开拓创新承销商:北京创誉科技有限公司 全国统一服务热线:4000-626-515 1一、产品简介油气回收智能检测仪YQJY-2作为新一代加油站油气回收检测设备,集系统密闭性、液阻、气液比检测于一体,具备检测过程数据自动记录、存储,检测完成后现场打印检测结果、签字确认等人性化功能,每台仪器可存储上百个加油站的检测数据,检测数据可以长期保存、重复打印。
智能型检测仪使得加油站油气回收验收工作更加简捷、高效、统一、规范,便于管理。
其特点如下:1、无纸记录,“存储”代替“记忆”,进入加油站后输入加油站信息,包括加油站编号、加油机数量、加油枪数量、罐空及标准限值,加油站及检测信息将长期保存;2、“一键式”密闭性检测,密闭性检测时,调压至500Pa ,按一下“ok ”键确认,仪器每隔一分钟自动记录一次压力值,记录5个压力值,并可以完成与标准限值的对照;3、“三键式”液阻检测,液阻检测时,调流量至18L/Min ,按一下“ok ”键确认,仪器自动记录此时的压力值,无需人员记录,只要继续调节流量到28L/Min 、38L/Min 后,分别按下“ok ”键,即可完成液阻检测;4、“免计算器式”气液比检测,气液比检测时,只需将加油量通过键盘输入,即可显示气液比值,并自动记录,以备打印;5、“票据式检测清单”现场打印,检测完成后,在加油站的中控室,将设备与配置的专用票据打印机连接,可打印出包括加油站名称、加油站编号、测试时间、加油机数量、加油枪、数量、加油站罐空等信息,以及密闭性、液阻、气液比等测试数据的票据清单,检测人员、加油站负责人签字后生效,成为日后凭证;该套设备包括油气回收智能检测仪、加油枪适配器、油桶、工具箱及配件,具有高通用性,体积小,携带方便,操作简单等优点。
精益求精 精诚合作 团结拼搏 开拓创新承销商:北京创誉科技有限公司 全国统一服务热线:4000-626-5152图1 油气回收智能检测仪及工具箱、打印机 图2 油桶二、性能指标压力范围:0-5KPa 分辨率 1Pa 精度 0.2% 流量范围:10~150L/min 分辨率 0.01L 精度 1% 计时精度:0.01s电 源:DC 6V 持续工作6个月以上(可达1年以上) 环境温度:-20℃~60℃ 重 量:15Kg外型尺寸:490x435x245mm 防爆标志:EXib11BT3 防爆合格证号:CE092090 打印机电源:AC220V 打印机寿命:7500000行精益求精 精诚合作 团结拼搏 开拓创新承销商:北京创誉科技有限公司 全国统一服务热线:4000-626-5153全国统一价格5.8万元。
JT-5000使用说明书
一、概述:根据多年来供水行业检漏操作人员对我们提出的各种新的检测要求,我公司秉承二十多年来漏水检测仪器的开发经验,整合了目前国内外同类仪器的优点,并增添多项实用的新功能,采用数字信号处理技术和新材料,开发了新一代应用于地下压力管道的智能数字式漏水检测仪,该仪器性能稳定、质量可靠、操作简便,具有以下主要特点:✧该仪器应用了先进的数字信号处理技术和数字滤波电路,进一步提高了仪器的抗干扰性能,其重要特点之一是能够克服环境噪声的干扰进行精确探测,在大屏幕液晶显示屏上准确地显示出测量参数,自动区分环境噪声和漏水噪声信号,让操作人员直观地判断漏水疑点。
✧常用频率范围的频谱分析,实时显示出噪声信号在各频率上的相对分布。
✧自动记录(时间—信号噪声)曲线,连续监测噪声信号,为漏水点的确定提供可靠的分析依据。
✧拾振传感器内置有信号放大电路,拾振机构采用缓冲隔离,使得拾振的方向性更强,且有效降低了环境风和导线抖动对拾振传感器引起的噪声干扰。
✧采用高品质传感器材料和电路,听音清晰度大大提高。
✧可选配不同类型的拾振传感器,供操作人员选择使用。
✧频率覆盖全部漏水噪声范围,多达31个带通滤波器的选频范围,满足检漏人员在各种场合中选频使用。
✧可适时保存多段录音资料,能真实记录现场声音,随时重现探测现场实况。
✧操作手柄采用高可靠性光电式无触点静音开关,杜绝了开关接触不良故障的发生。
✧手柄前端聚光照明,液晶显示屏和按键均具有背光照明。
✧采用高性能、大容量可充电锂离子电池,无记忆效应;联机充电和脱机充电两种方式均可采用,充电方便快捷。
✧大屏幕液晶显示屏,信息量大,光条显示精度高,操作界面直观明晰,操作流程简单方便。
✧精益求精的电路板设计,消除了国内外同类仪器中难以克服的由数字电路产生的脉动干扰噪声。
二、技术参数:✧音频放大增益:100dB内可调✧频率范围:50~5000 Hz,覆盖全部漏水噪声范围✧频率分档:31个中心频率和常用频段可供操作者选择✧四种检测工作模式:1.频谱分析模式(100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、600Hz、1KHz、2KHz、3KHz共8个常用频率下的噪声信号瞬时值显示)2.横条显示模式(噪声信号瞬时值显示)3.精测模式(噪声信号最小值记忆显示)4.点测模式(5、10、20、30分钟,时间—信号噪声最小值曲线)✧8段录音保存(每段设有1分钟录音时间和回放,并可删除重复录制)✧160*128图形点阵式大屏幕液晶显示屏(带有LED背光照明)✧电源(8.4V 锂离子可充电电池组件):连续工作时间≥40小时(背景灯关闭)≥25小时(背景灯开启)✧全自动智能充电器,充满电时间≤4小时✧操作温度:-10℃~+50℃✧储存温度:-20℃~+70℃✧仪器重量、外形尺寸:主机外形尺寸(长×宽×高): 22.8厘米×11.4厘米×11.4厘米主机重量(包括电池): 1.34千克(其中电池重0.24千克)拾振传感器:0.56 千克手柄及电缆:0.20 千克监听耳机:0.30 千克三、仪器的组成和名称(见图3.1):1. 主机:(见图3.2)图3.2图3.12. 液晶显示屏:(见图3.3)为更多地显示探测信息量和提高显示精度,仪器采用160*128图形点阵式大屏幕液晶显示屏,显示屏右侧矩形框内显示有电池电量、监听音量级数、光条显示级数、放音状态和编号等信息,其余区域显示相关的检测信息;液晶显示屏和按键均有背光照明功能,开启照明功能后如果40秒左右的时间内操作人员未按任何按键,背光照明将自动关闭;如果按其它按键将延续照明的时间;仪器在出厂时背光照明的亮度已调整到合适的状态以节省电力。
SCIT系列红外测温仪产品手册(V2015)
2
型号说明
● 可选实时值,最大值,平均值测温方式,辐射率连续可调 ● 为准确测温、调校和现场校正提供了有效手段 ● 数字式智能仪表采用高可靠微处理器软硬件技术平台,接口丰
富,扩展能力极佳,功能强大: 数字滤波、环温补偿功能帮助减小测量误差,强化测量的稳定性,
○CIT 系列红外线性化温度传感器; ○CIT 系列便携式红外温度计; 双波段:○CIT 比色在线式红外温度计; ○CIT 比色便携式红外温度计; 应用: 自上世纪 80 年代以来,本系列产品已广泛应用于科学研究、 航天、热处理、钢铁、冶金、炉窑、化工、离子镀膜、线材生产,焦 化,热压烧结,半导体设备等行业,不但为国内知名研究机构,名牌大 学,国防与卫星宇航测试提供了高精度科研设备,同时为众多的生产 企业、设备制造商提供了大量的高可靠产品;并且出口到美国,加拿 大,韩国,泰国,香港等地区。 资质: SCIT/CIT 型系列红外温度计曾获中国科学院科技进步奖和北 京首届国际博览会银奖。
可调焦 物镜头
A.红外测头
B.红外测温 仪专用电缆
电 源配 线 21 22 23 24
12 3 4 5 黄蓝 黑 红 屏
②将电缆的
黄、蓝、黑、
红、屏蔽对
应连接仪表
的 1、2、3、
SCIT红 外 测 温 仪 V08 4、5 号端子
AH
MA X
℃
AV G
AL
▲
▲
Sc ia mp le SET
MOD ▲
中 国科 学 院 自动 化 所
通讯协议……………………………………………………53 通讯口连线………………………………………………….53 指令应答方式………………………………………………….54 单工发送方式………………………………………………….58 通讯接口的检测……………………………………………….59 7.8 打印接口及打印单元………………………………………….60
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智能仪器原理及应用 院 ___________________ 二O—六年十一月九号
一、设计要求 仁仁题目任务要求 选用温度传感器PT100,恒流源电路、放大电路、A/D转换电路与数码管,釆 用MCS-51系列单片机实现温度信号得采集、处理与显示。
1、2、设计具体功能要求
三线制PT100及恒流源驱动电路设计; 放大与比较电路设计,实现-10° C"+W0° C转换为(r+5V电压输出; ADC芯片得选取及与单片机接口设计;
多位数码管动态显示设计; 编写数据处理程序与标度变换程序。
题目 :智能温度检测仪
2016-2017学年第一学期 成绩:
2、 3、 4二、设计题目介绍及分析 温度就是自然界中与人类打交道最多得物理参数之一,无论就是在生产实验 场所,还就是在居住休闲场所,温度得采集或控制都十分频緊与重要,而且,网络 化远程采集温度并报警就是现代科技发展得一个必然趋势。由于温度不管就是 从物理量本身还就是在实际人们得生活中都有着密切得关系,所以温传感器就会 相应产生。传感器主要用于测量与控制系统,它得性能好坏直接影响系统得性能。 温度传感器从使用得角度大致可分为接触式与非接触式两大类,前者就是让温度 传感器直接与待测物体接触,而>&者就是使温度传感器与待测物体离开一定得距 离,检测从待测物体放射出得红外线,达到测温得目得。 由于PT100热电阻得温度与阻值变化关系,人们便利用它得这一特性,发明并 生产了 PTIOO热电阻温度传感器。它就是集温度湿度釆集于一体得智能传感器。 温度得采集范围可以在-2009〜+2009,湿度采集范围就是0%〜W0%。pUOO温 度传感器就是一种将温度变量转换为可传送得标准化输出信号得仪表。主要用于 工业过程温度参数得测量与控制。带传感器得变送器通常由两部分组成:传感器 与信号转换器。传感器主要就是热电偶或热电阻;信号转换器主要由测量单元、 信号处理与转换单元组成(由于工业用热电阻与热电偶分度表就是标准化得,因 此信号转换器作为独立产品时也称为变送器),有些变送器增加了显示单元,有些 还具有现场总线功能。此次我们利用MCS-51系列单片机结合温度传感器技术设 计这一智能温度检测仪。实现TO。C”+W0° C温度范围内得温度检测。
三、设计方案论证 智能温度检测仪得设计,包括硬件与软件得设计。具体包括:三线制PT100 及恒流源驱动电路设计、放大与比较电路设计,实现-10° C“+100° C转换为 0“+5V电压输出、ADC芯片得选取及与单片机接口设计、多位数码管动态显示设 计、编写驱动程序、编写数据处理程序与标度变换程序。在本设计中,就是以电 阻PT100作为温度传感器,釆用恒流测温得方法,通过单片机进行控制,用放 大器、A/D转换器进行温度信号得采集。 本设计系统主要包括温度信号采集单元、单片机数据处理单元、温度显示单元。 系统得总结构框图如图3-1所示。 恒普电路 图3T系统总结构框图 四. 具体硬件设计说明 4. 1三线制PT100及恒流源驱动电路设计
对于热电阻得测量电路我们釆用三线式得测量电路等,三线制PT100中,电阻 一端就是一根连线,另外两端接2跟连线,三根线得电阻值相等。在桥式电路中引 用了恒流源,如图4-1所示。
图4-1三线制PT100及恒流源驱动电路 图4-1中,差分电压只与PT100得阻值有关,所以,只需通过减法电路,得到V1 与V2得差值,再通过放大电路,就可以输入到A/D转换器中。 4、2放大电路与比较电路设计
PT1OO温度传感器就是一种以钳(Pt)做成得电阻式温度传感器,属于正电阻系 数,由于它
得电阻一温度关系得线性度非常好,如图4-3所示,瞧起来非常接近于 直线。因此在测量较小范围内其电阻与温度变化得关系式如下:R=Ro(1 + aT)
其中a=0, 00392, Ro为100O (在0°C得电阻值),T为华氏温度。但就是对于 此次设计,这个精度显然不够。又找到了以下关系表达式子。 其电阻阻值与温度得关系可以近似用下式表示: 在0〜were范围内: Rt =Ro(1+At+BV)
在TO〜0°C范围内: Rt =Ro (1 +At+Bt'+C (t-100) t^) 式中A、B、C为常数, A二3、96847X10^-3; B二-5、847X10^-7; 0-4、22X10"-12: 所以这次设计得最高电阻值约为 R„=RO (1+At+Bt^)
IK 图4-2差分放大电路 此放大电路可以实现T(TCTOCrC转化为0-5v 得电压输出,如图4-2所示,釆用得为差分放大电 路。
4、3 ADC芯片得选取及与单片机接口设计
R( ■C
T/'CH
600 - SOO 400 300 ■ 200 - 100 0 -100
-200
4=Ci T3 Z
200 (Q)
图4-3 PDOO电阻-温度变化图
VVx =100(1+3. 96847X10"-3*100+-5. 847X10^-7*100*100) 8139、1 Q 最低电阻值约为 RL二R0 (1+At+BV+C (t-IOO)V) =100(1+3、96847X10"-3*-10+-5, 847X 10"-7*-10*-10+-4. 22X10^-12) 896、030 约跨度 RH -RL二43、070 其中跨温>1110 9,采样精度1也就意味着差不多110个采样点,每个采样点 平均分摊0、392Q得电阻。
通过查阅PTIOO得使用说明得知,PT100得工作电流理应不超过ImA,所以两端 电压值得变化量需要被检测出来得最大分辨率应该就是: 1mA*0. 3920=0. 392mV PT100两端得电压值得取值范围大概为0、096厂0、139V 110个采样点需要7位二进制来表示,所以AD转换器需要分辨率7位以上,这 里釆用8位得ADC0809芯片: ADC0809就是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及与微处理机兼容得控制 逻辑得
CMOS组件。它就是逐次逼近式A/D转换器,可以与单片机直接接口⑴=
(1)ADC0809得内部逻辑结构
由图2-9可知,ADC()8()9由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个 A/D转换器与一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道,允许8 路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换 完得数字量,当0E端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完得数据。
⑵引脚说明ST CLK EOC a 4-5 ADC0809 引脚 S IN0-IN7:8条模拟量输入通,ADC0809对输入模拟量要求:信号单极性,电压范 围就是
0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入得模拟量在转换过程中应该保持 不变,如若模拟量变
化太快,则需在输入前增加釆样保持电路。 地址输入与控制线:ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。当ALE线为高电 平时,地址锁存与译码器将A、B与C三条地址线得地址信号进行锁存,经译码后 被选中得通道得模拟量进转换器进行转换。A、B与C为地址输入线,用于选通INO -IN7±得一路模拟量输入。通道地址表如下表4-6所示。 C B A 选择得通道
0 0 0 INO
0 0 1 IN1
V? 26 IX-0 asb-i-1
27
28 IN-1
IX-2 zADC0809
IX-4 15-5 15-6 IN-? 16 12 ref(-)
ref(-)
20 19 18 8 :5 14 ♦ T « 1
7 25 54 23
22 孑 € 10
A B C ALE
图4-4 ADC0809得内部逻辑结构
INO INI IN2 】N3
IN4 INS IN6 IN7
8路
摸拟
a开
关 三
态输出锁存黯
DO DI D2 D3 D4 D5 06 D7
lsb2-a EOC
ALE ADD-A ADD-B IDD-C
ENABLE START CLOCK
21 2 3 4 6 7 2 2 2
2 2 2