自动温控系统的温度采集设计

合集下载

(完整版)温度控制系统设计

(完整版)温度控制系统设计

温度控制系统设计目录第一章系统方案论证 (3)1.1总体方案设计 (3)1.2温度传感系统 (3)1.3温度控制系统及系统电源 (4)1.4单片机处理系统(包括数字部分)及温控箱设计 (4)1.5PID 算法原理 (5)第二章重要电路设计 (7)2.1温度采集 (7)2.2温度控制 (7)第三章软件流程 (8)3.1基本控制 (8)3.2PID 控制 (9)3.3时间最优的 PID 控制流程图 (10)第四章系统功能及使用方法 (11)4.1温度控制系统的功能 (11)4.2温度控制系统的使用方法 (11)第五章系统测试及结果分析 (11)5.1 硬件测试 (11)5.2软件调试 (12)第六章进一步讨论 (12)参考文献 (13)致谢........................................... 错误 !未定义书签。

摘要:本文介绍了以单片机为核心的温度控制器的设计,文章结合课题《温度控制系统》,从硬件和软件设计两方面做了较为详尽的阐述。

关键词:温度控制系统PID 控制单片机Abstract: This paper introduces a temperature control system that is based on the single-chip microcomputer.The hard ware compositionand software design are descried indetail combined with the projectComtrol System of Temperature.PID control Keywords: Control system of temperatureSingle-chip Microcomputer引言:温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。

磁珠法核酸自动提取温度控制系统设计

磁珠法核酸自动提取温度控制系统设计

磁珠法核酸自动提取温度控制系统设计江琴;张彦娥;林建涵;王禹贺;李莉【摘要】针对自主设计的基于纳米磁珠的自动核酸提取系统设计了温度系统,主要包含系统温度控制算法分析、硬件电路设计及相关软件设计;系统温度采用全加热和在固定频率及占空比PWM波控制下间歇性加热的分段控制,通过实验确定全加热时间及PWM波的占空比,并建立知识库,可以满足使用多种磁珠法核酸提取试剂盒进行核酸提取的温度要求;用该系统为河南惠尔纳米科技公司试剂盒中裂解液及洗脱液加热,实验发现,裂解时8个裂解孔的最大温度差异小于6℃,洗脱时8个洗脱孔的最大温度差异小于5℃,均满足核酸提取实验时对温度的要求.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2014(022)010【总页数】3页(P3378-3380)【关键词】自动核酸提取;温度;控制算法;磁珠法【作者】江琴;张彦娥;林建涵;王禹贺;李莉【作者单位】中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室,北京10083;中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室,北京10083;中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室,北京10083;中国农业大学农业部农业信息获取技术重点实验室,北京 100083;中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室,北京10083【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言磁珠分离法是一种新型的核酸提取法,已经广泛运用[1-3],利用核酸可吸附在磁珠表面的特点,在外加磁场的作用下可实现核酸的快速分离,易实现自动化[4]。

磁珠法核酸自动提取仪可以简单、快速、高效和经济地实现各种样本核酸的自动提取[5]。

磁珠分离法提取核酸一般包括:裂解、结合、洗涤、洗脱4个步骤[6]。

其中裂解和洗脱两个步骤一般需要在合适的温度下才能达到最佳效果。

本文针对自主设计的核酸自动提取系统设计了一套温度控制系统以保证核酸提取质量。

该温度控制系统采用STM32单片机为主控芯片,4条电热陶瓷片作为加热元件,Pt100作为温度监测传感器,并用C#软件编辑核酸提取系统软件界面和温度控制算法,能对裂解和洗脱有温度要求的两个环节实现温度调节控制,提高核酸提取质量和效率。

温度检测系统设计报告模板

温度检测系统设计报告模板

温度检测系统设计报告模板1. 引言温度检测是现代社会中广泛应用于各个领域的一项重要技术。

不论是工业生产中的温控系统,还是医疗领域中的体温监测,都需要可靠准确的温度检测系统来提供数据支持。

本报告旨在介绍一种基于传感器技术的温度检测系统的设计方案。

2. 系统设计2.1 系统概述本温度检测系统主要由以下几个部分组成:- 传感器模块- 数据采集模块- 数据处理模块- 数据显示模块2.2 传感器模块传感器模块是温度检测系统的核心部分,用于实时感知周围的温度信息。

常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。

在本设计方案中,我们选择了半导体温度传感器作为主要传感器。

2.3 数据采集模块数据采集模块用于将传感器模块采集到的温度数据进行模拟转数字(A/D)转换,并将其转化为计算机可读的数据传输格式,如数字信号或模拟信号。

常用的数据采集芯片有MAX31855 和ADS1115 等。

2.4 数据处理模块数据处理模块接收从数据采集模块传输过来的温度数据,并进行必要的数据处理和分析。

其中包括常见的数据滤波、校准和温度单位转换等操作。

此外,如果需要实现更复杂的功能,如报警、数据存储等,也可在该模块进行相应的逻辑设计。

2.5 数据显示模块数据显示模块将处理后的温度数据以直观的方式进行展示,供用户实时监测和观察。

常见的数据显示方式包括数码管、液晶屏、计算机图形界面等。

3. 系统实现3.1 硬件实现在硬件实现方面,我们选用了Arduino 控制板作为主控制器,并通过相关传感器模块和数据采集模块与之连接。

具体连接方式可参考相关文档和示例。

3.2 软件实现在软件实现方面,我们采用了Arduino 的开发环境进行程序编写和上传。

具体程序设计涉及到传感器的读取和校准、数据传输和处理,以及数据显示等方面。

4. 系统测试为了验证系统的性能和准确性,我们进行了一系列的系统测试。

首先对传感器模块进行了静态和动态的温度测试,并与标准温度计进行了对比。

基于单片机的温度控制系统设计与应用

基于单片机的温度控制系统设计与应用

基于单片机的温度控制系统设计与应用温度控制系统是一种常见的自动控制系统,用于维持设定温度范围内的温度稳定。

本文将介绍基于单片机的温度控制系统的设计与应用。

一、系统设计1.功能需求:(1)温度检测:获取环境温度数据。

(2)温度显示:将检测到的温度数据以数字方式显示。

(3)温度控制:通过控制输出信号,自动调节温度以维持设定温度范围内的稳定温度。

2.硬件设计:(1)单片机:选择适合的单片机,如51系列、AVR系列等,具有较强的计算和控制能力。

(2)温度传感器:选择适当的温度传感器,如DS18B20、LM35等,能够准确检测环境温度。

(3)显示屏:选择适当的数字显示屏,如LCD显示屏、数码管等,用于显示温度数据。

(4)执行机构:根据具体需求选择合适的执行机构,如继电器、风扇等,用于控制温度。

3.软件设计:(1)温度检测:通过单片机采集温度传感器的模拟信号,并通过数字转换获得温度数据。

(2)温度显示:将获取到的温度数据进行处理,通过数字显示屏显示。

(3)温度控制:通过控制执行机构,如继电器等,根据温度数据的变化进行调节,将温度维持在设定范围内。

二、系统应用1.家居温控系统:家庭中的空调、暖气等设备可以通过单片机温度控制系统实现智能控制。

通过温度传感器检测室内温度,并将温度数据显示在数字显示屏上。

通过设定温度阈值,当室内温度超出设定范围时,系统控制空调或暖气进行启停,从而实现室内温度的调节和稳定。

这不仅提高了居住舒适度,还能节约能源。

2.工业过程控制:在工业生产过程中,一些特定的应用需要严格控制温度,以确保产品质量或生产过程的稳定。

通过单片机温度控制系统,可以实时检测并控制生产环境的温度。

当温度超过或低于设定的阈值时,系统可以自动调整控制设备,如加热器、冷却器等,以实现温度的控制和稳定。

3.温室农业:温室农业需要确定性的环境温度来保证作物的生长。

通过单片机温度控制系统,可以监测温室内的温度,并根据预设的温度范围,自动启停加热或降温设备,以维持温室内的稳定温度。

智能温控系统的设计

智能温控系统的设计

智能温控系统的设计文春明;覃晓;黄开连;马伏花【摘要】温度是生产、生活及科学研究等方面中的一个重要参数,在很多场合起着极为关键的作用,需要精确控制.因此,高精度温度控制器具有广阔的市场前景和迫切的应用需求.研究和设计了一个由单片机控制的具有一定智能水平的温度控制系统,能够按照实际需要设定温度控制的范围,并根据在温度调整过程中的温度变化情况,输出智能控制信号,实现温度的精确控制.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2015(034)005【总页数】3页(P85-87)【关键词】温度控制;单片机;STC89C52;智能【作者】文春明;覃晓;黄开连;马伏花【作者单位】广西民族大学信息科学与工程学院,广西南宁530006;广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室,广西南宁530006;广西民族大学信息科学与工程学院,广西南宁530006;广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室,广西南宁530006;广西民族大学信息科学与工程学院,广西南宁530006;广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室,广西南宁530006;广西民族大学信息科学与工程学院,广西南宁530006;广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室,广西南宁530006【正文语种】中文【中图分类】TP23随着社会发展和科技进步,温度的测量及控制在人们的生产、生活和科学研究中发挥着越来越重要的作用[1-3]。

在现代社会中,对各种过程的控制要求日趋精密,对于温度的测量和控制要求也进一步提高[4-9]。

目前国内的传统温控箱控制精度低,价格高,难以满足高精度温度控制的要求,国外的温度控制箱控制精度高,但价格昂贵,如德国西门子(Siemens)、恩德斯豪斯公司(Endress+Hauser)、美国江森(Johnson)、霍尼韦尔(Honeywell)、罗斯蒙特公司(Rosemount)、英国森威尔(Saswell)、瑞士ABB公司、日本松下公司(Panasonic)等都生产性能优良的温度控制箱,在社会各行业中得到广泛的应用。

单片机实现的智能温控系统设计

单片机实现的智能温控系统设计

单片机实现的智能温控系统设计随着科技的不断发展,越来越多的技术让我们的生活更加便利。

其中,智能家居技术越来越成熟,越来越普及。

以前需要人为控制的事情,现在可以通过智能控制设备来完成。

其中,温控系统作为智能家居的重要组成部分,也是很多家庭必备的设备。

单片机实现的智能温控系统设计,不仅可以实现更加精准、方便的温度控制,还可以通过程序实现更加灵活、智能的控制与调节。

一、单片机实现的智能温控系统设计原理智能温控系统的实现原理主要是通过传感器采集温度信号,传输到单片机,单片机通过程序进行处理,再通过对应的输出控制器进行输出控制,如开关继电器、控制阀门等。

其中,单片机作为核心部件,起着控制和调节的作用。

二、单片机实现的智能温控系统设计方案1. 硬件设计硬件方案是智能温控系统设计的重要部分,包括传感器模块、单片机模块、输出控制模块等。

传感器主要是采集温度信号,单片机模块主要是对采集的信号进行处理以及与输出进行控制连接,输出控制模块主要是驱动继电器、阀门等。

传感器模块可以选择DS18B20数字温度传感器或者NTC恒温电阻,其优点是使用方便、精确度高,缺点是需要额外连接上拉电阻或串联电路。

输出控制模块可以采用继电器、MOS三极管、场效应管等,其中继电器通用性强,但会产生电磁干扰。

MOS管和场效应管控制精度高,但需要外加稳压、保护电路。

2. 软件设计软件设计是智能温控系统的核心,其主要功能是根据温度信号进行智能控制,实现更加灵活、方便的调节和控制。

主要包括如下几个方面:(1)温度采集调试:对传感器的信号进行采集调试,如调节温度系数、校准温度信号等。

(2)PID控制算法实现:PID控制算法是广泛应用于控制系统的一种算法,其主要作用是实现对温度的精确控制。

(3)输出控制:对输出控制进行调试,如控制继电器的开关、控制阀门的开关、控制风扇等。

三、单片机实现的智能温控系统优缺点1. 优点单片机实现的智能温控系统具有很多优点:(1)精度高:由于采用PID控制算法,可以实现对温度的精确控制。

基于AT89C51的温度控制系统设计

基于AT89C51的温度控制系统设计冯晓锋西安翻译学院实验中心摘要:本系统是基于AT89C51单片机和DS18B20数字温度传感器的智能温度控制系统,根据要求可进行最高和最低温度的设定,通过RS-485总线标准实现与PC机的远程通信,实现PC机对采集温度的存储、处理、打印等功能。

关键字:AT89C51 数字温度传感器温度控制系统一、系统总体结构设计根据设计要求对某指定地点的温度进行实时的监测与控制,采用了分布式系统的控制方式,即在测控点配置能独立工作的从机,从机由主机进行监控管理,上下采用主从式监控管理形式,系统总体结构如图1所示。

图1 系统总体结构系统的各个部分功能和关系如下:①主机为管理机,完成参数设置、数据存储、处理及管理及打印功能。

②从机为控制机,采用单片机AT89C51,直接实现各个模块的控制功能,并能在主机关机的条件下实现所有的控制功能。

③通讯转换芯片MAX485实现RS-232信号和RS-485信号的转换,主机通过其向从机发送控制参数,从机将现场采集数据通过其传给主机。

④数据采集实现对传感器及运行设备的检测。

⑤输入输出部分包括输入模块和输出模块,输入模块将采集的信号转换后输入到从机,输出模块将系统的控制信号输出到控制器及其设备。

二、系统工作方式系统以温度监控为核心,温度参数和设备运行状态由主机根据用户要求定时向从机查询,各控制模块的设置参数修改时,将新的参数发送到从机。

主机可以对从机进行参数设置及控制,从机也可以独立工作。

从机通过温度传感器不间断地采集温度数据,根据控制模块的设置参数做出控制决策,驱动设备运行,并随时准备接受主机的指令,当受到询问时,将各项数据编码通过串行通信方式传输到主机。

主机接收到数据后,进行数据处理,在监控界面上显示当前的状态信息,并将此信息实时地存储到数据库中,为用户维护和管理准备数据。

对数据可以进行查询,也可以将一段时期的数据信息汇集成报表,报表包括各项统计数据,还可以将数据处理绘制成图形曲线,实现对数据的分析与管理。

基于单片机的智能温度控制系统毕业设计

基于单片机的智能温度控制系统毕业设计1 绪论在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。

其中,温度控制也越来越重要。

在工业生产的很多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。

采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。

因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。

1.1 温度控制器的发展状况温度是表征物体冷热程度的物理量,是工业生产和日常生活中经常测量的物理量,也是人类研究最早测量方法最多的物理量之一。

因而温度检测仪应用领域之广,使用数量之多,一直高居各类测量仪之首。

近百年来,温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段:传统的分立式温度传感器(含敏感元件);模拟集成温度传感器/控制器;智能温度传感器(即数字温度传感器)。

a) 分立式温度传感器传统的热电偶、热电阻、热敏电阻及半导体温度传感器,均属于分立式温度传感器,传感器本身就是一个完整的、独立的感温元件。

此类传感器通常要配温度变送器,以获得标准的模拟量(电压或电流)输出信号。

b) 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,因此亦称硅传感器或单片集成传感器。

可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC,它属于一种简单的集成温度传感器,适合远距离测量、控温,不需要进行非线性校准,典型产品有AD590、AD592等。

c) 模拟集成温度控制器模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器,典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。

d) 智能温度传感器智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。

智能温度传感器是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶,它也是集成温度传感器领域中最具活力和发展前途的一种新产品。

目前,国际上许多著名的集成电路生产厂已经开发出上百种智能温度传感器产品。

基于STM32的温度采集系统设计

基于 STM32的温度采集系统设计摘要:本文利用STM32的一种微型处理器来当主控的CPU,通过使用一个独立的数据采集模块采集数据,在这个基础上实现了智能化的温度数据采取、然后还有传输、处理和显示等功能。

并商讨了该怎么提高系统的速度、性能和拓展性。

数据采集是获取信号对象信息的过程。

关键词:嵌入式系统;ARM;DS18B20温度传感器;STM32;温度采集;数据的处理一、引言当今社会,随着社会的不断发展,科学技术的不断进步,测温仪器在各个领域的广泛应用,智能化服务已成为这个时代温控系统发展的重要趋势。

温度控制在生活中还有在工业领域中涉及的非常多,像室内、供暖机构、天气预告等这些场所的温度控制。

像之前传统的温度控制都是手动的,操作起来很麻烦。

本文系统设计目的,首先它得是实现一种精准度高的系统来采集的温度控制系统,其应用必须得以普及,功能强大。

二、整体系统设计(一)系统方案设计第一个方案:需要使用模拟分立的元件,例如电容、电感、晶体管等非线性元件,观察采集的温度和显示的具体效果,这个方案的设计十分的好理解,特别简单,并且它的操作也不是特别的难,还有个好处,就是它的价格是非常合适的。

缺点就是如果用分立的元件,会造成它的分散性特别的大,对集成数字化是十分不好,而且最后测量之后,会存在很大的误差的,所以这个方案的可行性不太好,尽量不用。

第二个方案:选用PC机作为本次设计的主控机。

利用温度传感器来选用温度的信号,通过信号放大器之后,再送到A/D转换芯片中,然后再一次的经过拥有单片机的检测系统来进行下一步的解析和处理,然后再利用通信线路到PC机的上面,在PC的上面也可以通过对温度信号来进行很多的解析和处理的方式,所以这个方案简单来说还是不错的。

(二)系统工作原理通过了解设计需求方面确定了系统的总体方案,这个整体的系统其实是根据使用单片机、温度的传感器、显示屏的模块、报警器还有按键等五个部分来组成的。

使用者最开始得先将这个温度的报警的值输入到程序里,也就是温度的上下限。

DS18B20水温控制系统+电路图程序

水温控制系统摘要:该水温控制系统采用单片机进行温度实时采集与控制。

温度信号由“一线总线”数字化温度传感器DS18B20提供,DS18B20在-10~+85°C范围内, 固有测温分辨率为0.5 ℃。

水温实时控制采用继电器控制电热丝和风扇进行升温、降温控制。

系统具备较高的测量精度和控制精度,能完成升温和降温控制。

关键字: AT89C51 DS18B20 水温控制Abstract: This water temperature control system uses the Single Chip Microcomputer to carry on temperature real-time gathering and controling. DS18B20, digitized temperature sensor, provides the temperature signal by "a main line". In -10~+85℃the scope, DS18B20’s inherent measuring accuracy is 0.5 ℃. The water temperature real-time control system uses the electricity nichrome wire carring on temperature increiseament and operates the electric fan to realize the temperature decrease control. The system has the higher measuring accuracy and the control precision, it also can complete the elevation of temperature and the temperature decrease control.Key Words:AT89C51 DS18B20 Water temperature control目录1. 系统方案选择和论证 (2)1.1 题目要求 (2)1.1.1 基本要求 (2)1.1.2 发挥部分 (2)1.1.3 说明 (2)1.2 系统基本方案 (2)1.2.1 各模块电路的方案选择及论证 (2)1.2.2 系统各模块的最终方案 (5)2. 硬件设计与实现 (6)2.1系统硬件模块关系 (6)2.2 主要单元电路的设计 (6)2.2.1 温度采集部分设计 (6)2.2.2 加热控制部分 (8)2.2.3 键盘、显示、控制器部分 (8)3. 系统软件设计 (10)3.1 读取DS18B20温度模块子程序 (10)3.2 数据处理子程序 (10)3.3 键盘扫描子程序 (12)3.4 主程序流程图 (13)4. 系统测试 (14)4.1 静态温度测试 (14)4.2动态温控测量 (14)4.3结果分析 (14)附录1:产品使用说明 (15)附录2:元件清单 (15)附录3:系统硬件原理图 (16)附录4:软件程序清单 (17)参考文献 (26)1.系统方案选择和论证1.1题目要求设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1L净水,容器为搪瓷器皿。

  1. 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. 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. 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)。

一、摘要
本次讨论课的课题是自动温控系统的温度采集设计,我们想到四种方案去实现:
1.热电偶:热电偶是能量转换器,可以将热能转化为电能。

2. 热敏电阻:电阻与温度的关系是非线性的,温度升高引起电阻变化对应于电压变化(模拟输出),非线性。

3. RTD电阻温度检测器:其不同温度的电阻已被证实,随着温度的变化有可预见的电阻的变化,中等线性。

4.IC温度传感器:可以模拟输出与温度相关的电压与电流也可以通过其内置的ADC对传感器的模拟输出进行数字化,可以得到其数字输出。

我们对方案的可行性,成本,体积、功耗进行分析对比,在不同的情况下选择合适的温度采集方案。

关键字:温度采集、可行性、原理
二、前言
自动控制系统,应用自动控制技术可以解脱繁重的、单调的、低效的人类劳动以便提高生产效率和提高生活水平,同时在现代生产中很复杂的或极精密的工作,用人力不能胜任时,应用自动控制技术保证高质量地完成任务。

我们经常会使用一些与温度有关的设备,我们需要控制设备所处环境的温度,以使设备正常工作,提高设备的精度,延长设备的寿命。

本次设计主要目的就是实现自动温控系统的温度采集部分,将采集到的温度信息传送到单片机控制部分,经过控制部分的分析,以确定是否采取相应的改变温度的措施。

三、正文
1.方案原理
方案一:利用热电偶测量。

热电偶是一种感温元件,是一种仪表。

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(二次仪表)转换成被测介质的温度。

热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,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电动势--热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。

根据热电动势与温度的函数关系, 制成热电偶分度表; 分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的,不同的热电偶具有不同的分度表。

方案二:利用热敏电阻测量。

热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。

热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。

正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,PTC的工作原理:PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)是一种具温度敏感性的半导体电阻,一旦超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高.PTC热敏电阻本体温度的变化可以由流过PTC热敏电阻的电流来获得,也可以由外界输入热量或者这二者的叠加来获得。

方案三:用RTD温度检测器测量。

电阻式温度检测器(RTD),顾名思义,是通过电阻和温度的关联来测量温度的传感器。

大多数RTD元件由一根细卷线环绕在陶瓷芯或玻璃芯上构成。

该元件通常非常脆弱,因此它往往被放置于一个铠装的探头中以加强保护。

RTD元件由纯材料制成,其不同温度的电阻已被证实。

该材料具有随温度变化而可预见的电阻变化,测定温度正是利用了这种可预见的变化。

方案四:IC温度传感器测量。

可以模拟输出与温度相关的电压与电流也可以通过其内置的ADC对传感器的模拟输出进行数字化,可以得到其数字输出。

2.可行性分析
温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。

IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。

每种传感器都有各自的有缺点,热电偶有很多的种类,他们的优点是非常坚固,价格适中,覆盖非常宽的温度范围,从负200℃到2000℃。

其缺点是低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移,以及非线性。

另外,热电偶需要外部参考端。

当经费不多,要求精度不高,环境恶劣的这些情况下,选热电偶传感器适合。

热敏电阻的优点是连接简单,响应迅速,成本低,灵敏度高,输出幅度高,小尺寸。

其缺点是温度范围小,温度系数大,非线性,固有的自身发热,需要外部电流源。

在环境稳定,经费少,精度要求有高的情况下可选择热敏电阻作为温度传感器。

电阻温度检测器(RTD)的优点是特别稳定,并有许多种配置,精度高,具有中等线度性。

其缺点是高工作温度只能达到400℃左右。

它们也有很大的tc,且价格昂贵(是热电偶的4-10倍);并且需要一个外部参考源。

如果需要测量的温度不高,精度要求很高,有很多经费,就可以选择这类传感器。

IC温度传感器分为模拟输出IC温度传感器和数字输出IC温度传感器。

模拟输出温度传感器具有很高的线性度(如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、高精度(约1%),小尺寸和高分辨率。

其缺点是温度范围有限且需要一个外部参考源。

数字输出IC传感器带有一个内置参考源,它们的响应速度也相当慢(100 ms数量级)。

虽然它们固有地会自身发热,但可以采用自动关闭和单次转换模式使其在需要测量之前将IC设置为低功耗状态,从而将自身发热降到最低。

IC温度传感器具有很高的线性,低系统成本,集成复杂的功能,能够提供一个数字输出,并能够在一个相当有用的范围内进行温度测量。

这类传感器对环境的要求较高,温度差异大的尽量不要选择它,但精度高成本低,在经费不足或者需要多种功能的情况下可以选择这类传感
器。

四、结论
自动温控系统在生活生产中应用十分广泛,我们通过查找资料了解到有关温度采集部分的相关知识,对温度采集的四种方案进行分析对比,在需要较高精度的测量时,IC温度传感器和热敏电阻较合适;在费用成本较低时,热电偶、热敏电阻和IC温度传感器成本较低;在测量范围方面,热电偶的温度范围极宽,电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器有限的温度范围,热敏电阻的温度范围最窄。

在不同的实际情况下,我们可以采用相适应的方案,以满足多方面的需求。

在此次讨论课中,虽然我们不能设计出完整的方案,但是通过查找资料和理论的分析,我们增加了对温度采集系统的了解,提高了综合运用课程知识,分析、理解和解决本专业的理论和实践问题的能力,在讨论中我们积极思考、主动学习,大家都主动的通过网络或书籍去查找分配给自己的任务,共同讨论自己的想法与见解,提高我们的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力,在加深对知识理解的同时也让方案变得更加完善。

虽然此次的方案并不完善,但我们会继续努力学习专业知识,将理论联系实际,设计出可行性强、性价比高的方案。

相关文档
最新文档