基于热电偶温度传感器的高速测温系统设计

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1、基于热电偶温度传感器的高速测温系统设计本科毕业设计题　　目　基于热电偶温度传感器的高速测温系统设计　学生姓名　专业班级　学　　号　　　　　院（系）指导教师　　基于热电偶温度传感器的高速测温系统设计目　　录中文摘要I英文摘要II1　绪论12　系统原理概述32.1　快速测温的算法实现32.2　热电偶测温基本原理42.3　热电偶冷端补偿方案确定52.3.1　分立元气件冷端补偿方案52.3.2　集成电路温度补偿方案62.3.3　方案确定72.4　硬件组成原理72.5　软件系统工作流程73　硬件设计93.1　热电

2、偶简介93.1.1　热电效应93.1.2　热电偶基本定律113.1.3　热电偶温度补偿113.1.4　热电偶的结构形式123.1.5　K型热电偶概述133.1.6　K型热电偶特点143.2　具有冷端补偿的数字温度转换芯片MAX6675功能简介143.2.1　冷端补偿专用芯片MAX6675性能特点153.2.2　冷端补偿专用芯片MAX6675温度变换16基于热电偶温度传感器的高速测温系统设计3.2.3　冷端补偿专用芯片MAX6675的冷端补偿问题173.2.4　冷端补偿专用芯片MAX6675的热补偿跟噪声

3、补偿问题173.2.5　冷端补偿专用芯片MAX6675测量精度的提高方法173.2.6　冷端补偿专用芯片MAX6675的温度读取173.3　单片机选择及部分功能简介183.3.1　AT89C51单片机的SPI实现203.4　路同相三态双向总线收发器74LS245213.5　硬件电路详细设计213.5.1　温度采集电路213.5.2　显示电路223.5.3　报警电路243.5.4　单片机控制电路254　软件设计264.1　主程序设计274.2　温度采集转换程序设计284.3　显示程序设计305　系统仿真3

4、15.1　Proteus概述315.2　系统仿真结果31结束语33致谢34参考文献35附录36基于热电偶温度传感器的高速测温系统设计基于热电偶温度传感器的高速测温系统设计摘　　要　　本文主要介绍了基于热电偶温度传感器的快速测温系统的设计。本文综合考虑到热电偶的热惰性时间常数问题，采用快速算法实现了温度快速测量的功能。快速算法思想是：在等时间间隔内快速采集三个温度数据，然后根据它们与热时间常数、初始温度以及稳定后的温度之间的关系，最后得出稳定后温度的数学计算公式，从而得到所测量的温度值。　　本文采用了带有

5、冷端补偿的温度转换芯片MAX6675、K型热电偶、89C51单片机、数码管等元器件设计了相应温度采集电路、温度转换电路、温度控制电路、超量程报警电路、数码管显示电路。结合硬件电路给出了相应的软件设计，测温精度可达到0.25℃。本系统的工作流程是：首先热电偶采集温度，数据经过MAX6675内部电路的处理后送给单片机进行算法处理，最后通过数码管电路显示出测量温度。本设计最后对系统进行了protuse的调试和仿真，实现了设计的要求。关键词　温度传感器　热电偶　热时间常数　冷端补偿41基于热电偶温度传感器的高速

6、测温系统设计BASEDONTHERMOCOUPLETEMPERATURESENSORHIGH-SPEEDTEMPERATUREMEASURINGSYSTEMDESIGNABSTRACT　　Thisdesigndescribesthethermocoupletemperaturesensorbasedontherapidtemperaturemeasurementsystem.Thiscomprehensivetakingintoaccountthethermalinertiaofthethermocou

7、pletimeconstantproblem,theuseoffastalgorithmfeaturesfastmeasurementoftemperature.Fastalgorithmideais:intheotherthreeintervalsquicklyacquiretemperaturedata,andthenbasedontheycontactwiththermaltimeconstant,initialtemperatureandstabletemperature,Finally,tem

8、peratureformulaisgiven,sowecanobtainthemeasuredtemperaturevalues.　　ThisdesignusesatemperatureconversionchipMAX6675，K-typethermocouple,89C51microcontroller,LEDandothercomponents,designcorrespondingtemperatureacquisitioncirc