温度检测电路
PT100温度传感器测量电路
PT100温度传感器测量电路温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃至 650℃的范围.本电路选择其工作在 -19℃至500℃范围。
整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分。
前置放大部分原理图如下：工作原理:传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.按照 PT100 的参数,其在 0℃到 500℃的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω，我们按照其串联分压的揭发，使用公式：Vcc/(PT100+3K92）* PT100 = 输出电压（mV），可以计算出其在整百℃时的输出电压，见下面的表格：单片机的 10 位 A/D 在满度量程下，最大显示为 1023 字，为了得到PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压，必须对传感器的原始输出电压进行放大，计算公式为：(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ，（Vcc＝系统供电＝5V），可以得到放大倍数为10.466 。
关于放大倍数的说明：有热心的用户朋友询问，按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果，而是得到 11.635的结果。
实际上，500 个字的理想值是无法靠电路本身自然得到的，自然得到的数字仅仅为 450 个字，因此，公式中的 500℃在实际计算时的取值是 450 而不是 500 。
450/1023*5/(0.33442-0.12438)≈10.47 。
其实，计算的方法有多种，关键是要按照传感器的 mV/℃为依据而不是以被测温度值为依据，我们看看加上非线性校正系数：10.47*1.1117=11.639499 ，这样，热心朋友的计算结果就吻合了。
热电偶用于温度测量电路[总结]
![热电偶用于温度测量电路[总结]](https://img.taocdn.com/s3/m/1ba824e9900ef12d2af90242a8956bec0975a513.png)
热电偶用于温度测量电路1.1热电偶工作原理：热电偶是一种感温元件，热电偶由两种不同成份的均质金属导体组成，形成两个热电极端。
温度较高的一端为工作端或热端，温度较低的一端为自由端或冷端，自由端通常处于某个恒定的温度下。
当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在塞贝克电动势—热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。
测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。
热电偶温度测量由如图所示三部分组成：⑴ 热电偶⑵ 毫伏测量电路或毫伏测量仪表⑶ 连接热电偶和毫伏测量电路的补偿导线与铜线图1-1热电偶温度测量电路：图1-2原理如图1-2所示，热电偶产生的毫伏信号经放大电路后由VT 端输出。
它可作为A/D 转换接口芯片的模拟量输入。
第1级反相放大电路，根据运算放大器增益公式： 1111012L L O U R U R U ⨯-=⨯-=增益为10。
第2级反相放大电路，根据运算放大器增益公式：11101200561O O O VT U RW R U R RW U V ⨯+-=⨯+-===）（ 增益为20。
总增益为200，由于选用的热电偶测温范围为0～200℃变化，热电动势0～10mV 对应放大电路的输出电压为0～2V 。
A/D 转换接口芯片最好用5G14433，它是三位半双积分A/D ，其最大输入电压为1999mV 和1999V 两档(由输入的基准电压VR 决定)。
我们应选择1999V 档，这样5G14433转换结果(BCD 码)和温度值成一一对应关系。
如读到的BCD 码为01、00、01、05，则温度值为101℃。
因此，用5G14433 A/D 芯片的话，你可以将转换好的A/D 结果(BCD 码)右移一位(除以10)后直接作为温度值显示在显示器上。
如果A/D 转换芯片用ADC0809，则在实验前期，应先做两张表格：一、放大电路的输出电压和温度的对应关系，一一测量并记录下来制成表格；二、ADC0809的转换结果(数字量)和输入的模拟电压一一对应关系记录下来并制成表格，然后将这两张表格综合成温度值和数字值的一一对应关系表存入系统内存中，最后，编制并调试实验程序，程序中将读到的A/D 转换结果(数字量)通过查表转换成温度值在显示器上显示。
PT100温度测量电路
电阻温度检测器（RTD ）除了 用于测量温度的热电偶，仪器仪表工程师经常使用电阻温度检测器或RTD 。
这些设备的直流电阻变化（几乎）作为线性温度的函数。
或许其中最常见的是PT100，铂为基础的传感器，其电阻在0℃，正是100欧姆，（见表1）。
由于传感器的温度升高其电阻也是如此，在一个合理的线性方式。
表1显示了一个PT100传感器的电阻随温度的变化。
而温度系数略有不同在一个很宽的温度范围内，（通常为0.0036至0.0042欧姆/ º C），它可以被认为是合理恒定在50或100 º C 范围内。
普遍接受的平均温度系数为0.00385欧姆每º C。
据此，PT100往往可以在不超过这个范围线性化使用提供相应的系数进行评估。
这个装置也能承受的温度范围很广，从-200到800 º C 的能力，以及一些应用中的温度系数的变化可以容忍的。
此外，PT100提供了稳定和可重复的温度特性。
对于给定的基极电阻R O ，一个RTD 电阻在T º C 为：或 ααo o R T R T T T T R T R -=--+=)())(1()(00 ... (1)其中R O 是基极电阻对应到T O ，（在0 º C 100欧姆）和 是温度系数（每º C0.00385Ohms ）。
因此，R （100℃）= 138.5欧姆 。
这种近似提供了相当良好的温度估计高达约300℃，如图1所示，在此之后，非线性就不言而喻了。
图1。
RTD 线性模型与实际特性方程（1）假设，在RTD 的非线性特性可以忽略不计，即该设备完全是线性的，而许多应用这种近似是可以接受的，这里需要一个更精确的非线性模型，必须使用，如公式概述（ 2）。
))100(1()(32T T C BT AT R T R o -+++=（2）其中：A = 3.908E - 3，B = - 5.775E - 7和C = - 4.183E - 12 T <0，C =为T 0> 0。
pt100温度测量电路图(电子发烧友)
PT100与热敏电阻相反,热敏电阻温度越高电阻值越小pt100温度测量电路,温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 范围.整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分.前置放大部分原理图如下:工作原理:传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω，我们按照其串联分压的揭发，使用公式：Vcc/(PT100+3K92）* PT100 = 输出电压（mV），可以计算出其在整百℃时的输出电压，见下面的表格：温度℃PT100 阻值Ω传感两端电压 mV0 100.00 124.381 100.39 124.850 119.40 147.79100 138.51 170.64150 157.33 192.93200 175.86 214.68250 194.10 235.90300 212.05 256.59350 229.72 276.79400 247.09 296.48450 264.18 315.69单片机的 10 位 A/D 在满度量程下，最大显示为 1023 字，为了得到 PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压，必须对传感器的原始输出电压进行放大，计算公式为：(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ，（Vcc＝系统供电＝5V），可以得到放大倍数为 10.466 。
关于放大倍数的说明：有热心的用户朋友询问，按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果，而是得到 11.635的结果。
温度测量与控制电路设计
目录第1章摘要 (1)第2章设计目的与意义 (2)第3章案论证与确定 (3)3.1系统方案的确定 (3)3.1.1方案一 (3)3.1.2方案二 (3)3.2测量显示方案的确定 (4)3.2.1方案一 (4)3.2.2方案二 (5)3.3 温度传感模块 (5)3.3.1方案一 (5)3.3.2方案二 (6)3.4 数字显示与温度范围控制模块 (9)3.4.1 A/D转换部分 (9)3.4.2 控制温度设定与温度超限判断部分有两种方案： (10)第4章系统工作原理分析 (12)4.1 AD转换 (12)4.2 码制的转换 (14)4.3译码显示 (17)4.4 控制温度设定 (18)4.5 温度超限判断 (20)总结 (22)参考文献 (23)第1章摘要温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。
本次设计主要运用基本的测控技术知识及其基本的温度传感器知识，从基本的单元电路出发，实现了温度测量与控制电路的设计。
总体设计中的主要思想：一、达到设计要求；二、尽量应用所学知识；三、设计力求系统简单可靠，有实际价值。
温度传感选用高精度摄氏温度传感器LM35进行数据采集，通过UA741芯片构成同相比例器实现放大。
AD转换部分使用集成芯片AD5740；二进制到8421BCD码的转换用EEPROM 281024实现；显示译码部分用4511和七段数码管实现；温度控制范围设定采用数字设定方式，用十进制加计数器74LS160和锁存器74LS175实现；温度的判断比较通过数值比较器74LS85的级联实现。
声光报警利用555定时器构成多谐振荡器组成。
温度控制执行部分采用继电器控制的加热制冷装置来实现。
此模块的存在，提高了该系统在工业上的实用性。
【关键词】温度测量、A/D转换、温度控制、声光报警、译码显示、555定时器第2章设计目的与意义随着电子技术的高速发展，对电子方面人才的要求越来越高，不仅要求其具备相关的专业理论知识，还要求其具有较强的设计、制作等实践动手能力。
基于LM35的温度测量电路
基于LM35的温度测量系统王景景(青岛科技大学信息学院山东青岛266061)本文介绍了一种温度传感器选用LM35、单片机选用AT89C52的温度测量系统。
该系统的温度测量范围为0～99℃，可以精确到一位小数，可适用于工业场合及日常生活中。
1 系统结构本测温系统由温度传感器电路、信号放大电路、A／D转换电路、单片机系统、温度显示系统构成。
其基本工作原理：温度传感器电路将测量到的温度信号转换成电压信号输出到信号放大电路，与温度值对应的电压信号经放大后输出至A／D转换电路，把电压信号转换成数字量送给单片机系统，单片机系统根据显示需要对数字量进行处理，再送温度显示系统进行显示。
2 硬件电路设计2.1 温度传感器电路温度传感器采用的是NS公司生产的LM35，他具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，他的输出电压与摄氏温度线性成比例，且无需外部校准或微调，可以提供±1／4℃的常用的室温精度。
LM35的输出电压与摄氏温度的线形关系可用下面公式表示，0℃时输出为0 V，每升高1℃，输出电压增加10 mV。
其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其接法如图3与图4所示。
正负双电源的供电模式可提供负温度的测量，单电源模式在25℃下电流约为50 mA，非常省电。
本系统采用的是单电源模式。
2.2 信号放大电路由于温度传感器LM35输出的电压范围为0～0.99 V，虽然该电压范围在A／D转换器的输入允许电压范围内，但该电压信号较弱，如果不进行放大直接进行A／D转换则会导致转换成的数字量太小、精度低。
系统中选用通用型放大器μA741对LM35输出的电压信号进行幅度放大，还可对其进行阻抗匹配、波形变换、噪声抑制等处理。
系统采取同相输入，电压放大倍数为5倍，电路图如图5所示。
2.3 A／D转换电路A／D转换电路选用8位AD转换器ADC0809。
ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，可处理8路模拟量输入，且有三态输出能力。
热敏电阻温度测量电路
热敏电阻温度测量电路下图是温度在0~50℃范围的测量电路。
当温度为0℃时输出电压是0V ，温度为50℃时是5V 。
他可以与电压表链接来测量温度，也可以连接AD 转换器变换为数字量，利用计算机之类进行测量。
1、工作原理该电路由检测温度的热敏电阻和1个运算放大器电路，以及将0~50℃的温度信息变换为0~5V 电压的2个运算放大器电路构成。
热敏电阻检测温度时，利用热敏电阻TH R 与电阻3R 分压后的电压作为检测电压进行处理，在这里是利用运算放大器1OP 的电压跟随器电路提取的。
输出电压的极性为正，随着温度的上升，热敏电阻的电阻值降低，所以输出电压也下降。
检出的信号加在1OP 和电阻~4R 7R 构成的差动放大电路的正输入端上，而加在负输入端上的是由8R 、9R 、1VR 对5V 分压后的电压，这部分是电压调整电路，可以在温度为0℃时将1OP 的输出电压调整为0V ，这样就可以输出与温度上升成比例的负电压。
2OP 的输出加在由3OP 构成的反转放大电路上被放大，放大倍数为—10211/)(R VR R +倍。
调整2VR 可以使温度达50℃时3OP 的输出电压为+5V 。
通过调整1VR 和2VR ，可以在0℃时得到0V 的输出电压，50℃时得到5V 的输出电压，使输出电压与温度成比例。
2、设计（1）温度测量范围以及输出电压、电源电压的确定：设定温度测量范围为0~50℃，这时的输出电压是0~5V 。
电路使用的电源为±15V ，基准电压为5V 。
（2）热敏电阻和运算放大器的选定：这里使用NTC 型热敏电阻，选用25℃的电阻值为10K Ω，误差在±1%以内的NTH4G39A 103F02型，这种热敏电阻的常数为B=3900。
(3)补偿电阻3R 的确定：电阻3R 的作用是当热敏电阻的温度变化时，将相对应的输出电压的变化线性化。
设线性化的温度范围是0~50℃，，那么补偿电阻3R 可由下式求得：Ω=-+-+=k R R R R R R R R R XX 566.722)(1010103 （4）电阻1R 、2R 、电容器1C 的确定：这是给热敏电阻提供电压的分压电阻，这个电压是通过电阻1R 和2R 将5V 电压分压而得到的。
温度测量显示电路设计
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载温度测量显示电路设计地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容目录第1章系统原理框图设计1.1 设计内容以设计为主完成一个温度范围为0-50 0C的温度测量显示电路的设计与制作。
1、主要设计内容：（1）系统原理框图设计与分析（包括传感器的选择与确定）；（2）系统方案设计、比较及选定（给出两种以上的方案比较）；（3）系统原理图设计（包含测量电路、放大电路、A/D转换及显示电路等）；（4）确定原理图中元器件参数（给出测量电路、放大电路计算公式与数据）；2、运用protel软件绘出系统原理电路图（鼓励能完成印刷电路板图的绘制）。
1.2 原理框图设计设计以测量显示部分电路为主，以单片机系统为核心，对单点的温度进行实时测量检测。
并采用温度传感器DS18B20、op07作为信号放大器、ADC0809作为A/D转换部件，对于温度信号的采集具有大范围、高精度的特点。
在功能、性能、可操作性等方面都有较大的提升，具有更高的性价比。
本系统由温度传感器DS18B20、AT89C52、LED数码管显示电路、软件构成。
DS18B20输出表示摄氏温度的数字量，然后用51单片机进行数据处理、译码、显示、报警等。
系统框图如图1.2.1所示：蜂鸣器报警温度传感器DS18B20AT89C5251单片机LED数码管编码数字量温度传感器DS18B20红外遥控调节设置温限如图1.2.1 系统框图第2章方案论证及确定2.1 系统方案的确定LCD液晶显示编码ICL7107 A/D转换&译码显示模块电压AD590温度传感器温度电压同向放大器方案1：采用单片机测量并控制温度。
此方案硬件电路简单，但是需设计复杂的软件电路。
AD590工作原理以及测温电路
注意事项：
1、 Vo的值为Io乘上10K，以室温而言，输出值为10K×298μA=2.98V
2、 测量Vo时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。
AD50的输出电流I=（273+T）μA（T为摄氏温度），因此测量的电压V为（273+T）μA×10K=（2.73+T/100）V。为了将电压测量出来又务须使输出电流I不分流出来，我们使用电压跟随器其输出电压V2等于输入电压V。
4、输出电阻为710MW。
=1T
IT mA/K
式中： T I—流过器件（AD590）的电流，单位为mA；
T—热力学温度，单位为K。
2、AD590 的测温范围为-55℃～+150℃。
3、AD590 的电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V~6V
范围变化，电流T I 变化1mA，相当于温度变化1K。AD590 可以承
受44V 正向电压和20V 反向电压，因而器件反接也不会被损坏。
AD590温度传感器是一种已经IC化的温度感测器，它会将温度转换为电流，在8051的各种课本中经常看到。其规格如下：
1、 度每增加，它会增加1μA输出电流
2、 可测量范围至
3、 供电电压范围+4V至+30V
AD590的管脚图及元件符号如下图所示：
AD590的输出电流值说明如下：
其输出电流是以绝对温度零度（）为基准，每增加，它会增加1μA输出电流，因此在室温时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。
注意事项：
1、 Vo的值为Io乘上10K，以室温而言，输出值为10K×298μA=2.98V
2、 测量Vo时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。
基于ntc热敏电阻的温度检测报警电路设计
基于ntc热敏电阻的温度检测报警电路设计下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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第１章 绪论
1.1 引言
温度检测在自动控制系统电路设计中的使用是相当广泛的，
系统往往需要针对控制系统内部以及外部环境的温度进行检测，
并根据温度条件的变化进行必要的处理，如：补偿某些参数、实
现某种控制和处理、进行超温告警等。因此，对所监控环境温度
进行精确检测是非常必要的，尤其是一些对温度检测精度要求很
高的控制系统更是如此。良好的设计可以准确的提取系统的真实
温度，为系统的其他控制提供参考；而相对不完善的电路设计将
给系统留下极大的安全隐患，对系统的正常工作产生非常不利的
影响。本文结合实践经验给出两种在实际应用中验证过的设计方
案。
1.2 设计要求
1. 确定设计方案画出电路图
2. 完成所要求的参数计算
3. 对电路进行焊接与组装
4. 对电路进行调试
5. 写出使用说明书
1.2.1 设计题目和设计指标
设计题目：温度检测电路
技术指标：1. 量程：0-30摄氏度
2. 两位数码管显示
1.2.2 设计功能
1. 温度检测
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2. 信号调理
3. 数码显示
1.2.3 硬件设计
1.传感器可选择LM35（因为热敏电阻的精度不高）。
2.模数转换，译码可选择集成芯片ICL7107芯片。
3.显示电路可以选择数码管三位显示室温。
1.3 需要做的工作
1.器件选型
2.原理图绘制
3.各个流程设计
4.仿真之后做出实物
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第２章 电路的方框图
2.1 数字温度计电路原理系统方框图
数字温度计电路原理系统方框图，如图1-1所示。
图1-1 电路原理方框图
2.2 方框图工作流程介绍
通过温度传感器采集到温度信号，经过放大电路送到A/D
转换器，然后通过译码器驱动数码管显示温度。在温度采集过程
中我们选择多种传感器进行比较，但我们最终选择LM35温度传
感器，因为它校准方式简单，使用温度范围适中。在A/D转换和
译码的过程中，我们选择了ICL7107芯片，因为他集模数转换与
译码器于一体，使得外围电路简单，易于焊接，而且抗干扰能力
强。
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第3章 单元电路设计和器件的选择
3.1 温度采集电路的设计
3.1.1 工作原理
传感器电路采用核心部件是 LM35AH，供电电压为直流15V
时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流
变化很小。LM35 AH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，0 ℃时输出为0V，
每升高1℃，输出电压增加10mV。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；
.
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（11）使用温度范围：-55～+150℃额定范围。
Op－07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的单运算放大器集成
电路。由于OP-07具有非常低的输入失调电压，所以OP-07在很
多应用场合不需要额外的调零措施。OP-07同时具有输入偏置电
流低（OP-07A为±2nA）和开环增益高（对于OP-07A为300V/mV）
的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP-07特别适用于
高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
温度采集电路如图3-1所示。
图3-1 温度采集电路
3.1.2 内部电路框图及引脚功能
LM35引脚功能如图3-2。
图3-2 LM35引脚功能图
OP-07芯片引脚功能说明：1和8为偏置平衡(调零端)，2为
.
.
反向输入端，3为正向输入端，4接地，5空脚 6为输出，7接电
源+。它的引脚图如图3-3所示
图3-3 OP-07引脚图
3.2 A/D转换以及数码管驱动电路的设计
3.2.1 工作原理
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。ICL7107可直
接驱动共阳极LED数码管。ICL7107将高精度、通用性和真正的
低成本很好的结合在一起，它有低于10uV的自动校零功能，零
漂小于1uV/℃，低于10pA的输入电流，极性转换误差小于一个
字。真正的差动输入和差动参考源在各种系统中都很有用。在用
于测量负载单元、压力规管和其它桥式传感器时会有更突出的特
点。ICL7107转化器原理图如图3-4所示。
1 8
2 7
3 6
4 5
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图3-4 ICL7107转化原理图
3.2.2 内部电路框图及芯片各引脚功能
ICL7107A\D转换器的管脚排列及其各管脚功能如图3-5所示。
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图3-5 ICL7107管脚排列
3.3 温度显示电路的设计
数码管可以分为共阳极与共阴极两种，在本次设计当中，由
于ICL7107的特点，它只能驱动共阳极数码管，故我们要选用共
阳极七段数码管，在连接数码管时，我们要注意数码管各个管脚，
而且在管脚之前要接上电阻，以免烧坏芯片和数码管。
如图3-6共阳极数码管内部结构。
图3-6 共阳极数码管内部结构
a
G
b
c
d
e
f
g
SP
14 E2 INT 27
15 D3 V- 26
16 B3 G2 25
17 F3 C3 24
18 E3 A3 23
19 AB4 G3 22
20 POL GND 21