rtd电阻测量毕业论文

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1、目录引言1第1章方案设计与论证11.1传感器的选择11.2方案论证21.3系统的工作原理21.4系统框图2第2章硬件设计32.1PT100传感器特性和测温原理32.2信号调理电路42.3采样电路的设计42.4放大电路的设计62.5A/D转换器的选择与设计电路72.6显示电路92.7单片机控制电路9第3章软件设计93.1系统软件设计说明93.2软件的有关算法103.3软件的流程图103.4部分设计模块11第4章电路仿真的设计与分析134.1Proteus仿真软件介绍134.2电路仿真设计134.3仿真分析14第5章调试实验1

2、4结论16致谢17参考文献：17ABSTRACT19附录A20附录B21附录C29RTD电阻测量摘要：本设计利用铂电阻PT100作为传感器，通过采用了两线制桥式测量电路，减小了测量电路及PT100自身的误差。本文采用AT89S52单片机，ADC0808A/D转换器，LM358放大器，铂电阻PT100及LCD1602字符液晶组成系统，编写了相应的软件程序,使其进行电阻测量及显示对应阻值和温度。该系统的特点是：使用简便；测量精确、稳定、可靠；测量范围大；使用对象广。关键词：PT100；AT89S52；电阻测量引言RTD是Res

3、istanceTemperatureDetector的缩写，意思是电阻温度探测器。RTD的电阻值以0℃阻值作为标称值。0℃下铂RTD电阻的阻值标准为100Ω，100℃时为139.1Ω。RTD的误差要比热敏电阻相对的小，对于铂来说，误差一般在0.01%，镍通常为0.5%。除误差和电阻较小以外，RTD与热敏电阻的接口电路大致相同。在RTD电阻测量系统中，RTD传感器、模数转换器和放大器都是非常重要的器件，由于热电阻RTD具有线性度高、稳定、可重复性利用的特点，其中PT100/PT1000铂热电阻的阻值随着温度的变化而变化,利用

4、这一特点来采集RTD电阻和温度信号,将采集到的信号转换成电压信号;经过LM358双运算放大电路将电压信号放大后，通过逐次逼近式A/D转换器ADC0808转换成数字信号并由单片机系统读取和采集，最后通过LCD1602字符液晶显示出测量结果。本文在分析RTD温度测量系统原理的基础上，对于RTD电阻测量的方法进行介绍，分析RTD器件的性能特征以及各项参数。第1章方案设计与论证1.1传感器的选择本设计要求对电阻温度探测器(RTD)进行测量，常用的RTD电阻材料有铜、铂、镍及镍/铁合金等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳

5、定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等。RTD是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。各种不同材料的RTD使用在不同的测温范围场合。RTD的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。由于本设计的任务是要求测量RTD电阻，决定采用RTD中线性度相对较好的PT100作为本课题的RTD传感器，具体的型号为WZP型铂电阻，该传感器的测温范围从-200℃～+650℃。具体在0℃～100℃

6、的分度特性表见附录A所示。1.2方案论证方案一：直接测量，直接用欧姆表粗测RTD电阻的值，宜选用量程适中且通过RTD电阻测量电流较小万用表，如选用MF10型万用表，主要用于精度要求低或测量电路好坏时使用，但是这种测量方案没有作为设计的必要。方案二：间接测量，采用RTD传感器通过电桥测量电路输出信号，经信号放大器放大后，送到A/D转换芯片，将模拟量转化为数字量，传送给单片机控制系统，最后经过LCD1602显示电阻和对应温度。RTD也是最常用的一种温度传感器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定，使用方便，测量范围为-200℃～

7、+650℃，完全满足要求，考虑到铂电阻的测量精确度是最高的，所以我们设计最终选择铂电阻PT100作为传感器。该方案采用热电偶PT100做为传感器、LM358作为信号放大器，ADC0808作为A/D转换部件。相对与方案一，方案二在功能、性能、可操作性等方面都有较大的提升，所以在这里我选用方案二完成本次设计。1.3系统的工作原理测RTD电阻的模拟电路是把当前PT100热电阻传感器的电阻值，转换为容易测量的电压值，经过放大器放大信号后送给A/D转换器把模拟电压转为数字信号后传给单片机AT89S52，单片机先对测量参数进行修正再根

8、据公式换算把测量得的RTD传感器的电阻值转换为温度值，并将电阻和温度数据送出到1602液晶进行显示。1.4系统框图本设计系统主要包括RTD信号采集单元，单片机数据处理单元，电阻、温度显示单元。其中RTD信号的数据采集单元部分包括PT100传感器、信号的获取（采样）电路、放大电路、A/D转换电路。系统的总