温度传感器信号检测

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1、温度传感器信号检测处理设计一、绪论1.1设计背景及意义一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器.称重传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器.称重传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS传感器、生物传感器等新兴传感器。其中，无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。与传统的温度计相比，由于采用了改进型智能温度传感器AD590作为检测元件，本数字温度计减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。AD590温

2、度计还可以在过限报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发，具有很好的发展前景。AD590是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠在该论文中，我们通过对单片机和温度传感器的设计，从中学到了许多有用的东西，其中我们明白了如何去设计一个产品，首先要有性价比、良好的适应性，其次要知道设计的关键，最后也懂得了设计与实际的联系。1.2设计的应用前景  温度传感器的应用范围很广，它不仅广泛应用于日常生活中，而且也大量应用于自动化和过程检测控制系统。目前，全球的传感器市

3、场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型称重传感器的出现与市场份额的扩大。二、总体设计方案2.1总体设计框图温度传感器采集到的微弱电压信号经过滤波器放大器放大十倍后送入A／D转换器(ADC0804)的输入端。ADC0804将模拟信号转换为数字信号后传给AT89C51．选用3个共阳极8段数码显示管用于动态显示当前测量温度。用单片

4、机P1.0至P1.7驱动控制段码，P2.0,P2.1至P2.2驱动三极管实现位选。驱动器74LS244使LED八段数码管动态显示。CPU89C51模数转换器ADC0804放大电路传感器3位数码管显示图2.1总体设计框图2.2总体设计方案分析按功能要求简易传感器信号测试仪可以测量温度，并在3位LED数码管上显示数值。测量最小分别率为0.019V,测量误差约为0.02V。按系统功能实际要求，控制系统采用89C51单片机，A/D转换采用ADC0804。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行压力测量和A/D的转换量的测量、数码显示的功能。2.3信号调

5、理模块的构成及工作原理模块的基本原理如图1所示，系统一共有n个单元测量电路，能实现传感器的多通道测量。每个单元测量电路采用四线制的方式，而这种四线制的结构中需要一个精密的恒流源;此外，由于单元测量电路的输出信号较弱，还需要将输出信号进行直流放大，放大后再进行A/D转换。为了提高测量精度，减小测量时外围电路带来的误差，本设计采用了多路电子开关Ka，使得n路单元测量电路共用一个0.5mA的精密恒流源，同时使n路单元测量电路共用一个放大电路，即在对Pt温度传感器进行测量时，只有当电子开关组Ka和Kb组的第n个开关同时接通时才能够选中第n个Pt温度传感器并对

6、其进行参数的测量。三、硬件设计原理3.1总原理图及工作原理分析简易传感器信号测试仪信号采集是通过温度传感器AD590将温度的变化转换为变化电压，通过有源滤波器进行滤波放大，得到一个稳定的电压信号，信号进过A/D转换、数据处理，最后通过三位数码管显示出来。电路原理图如图3.1.1所示。图3.1.1总电路原理图3.2AD590传感器检测电路单元3.2.1AD590基本知识AD590的主要特性：AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流传感器,是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转换为电流。其规格如下：　　a、每增加1℃,它会增加1μA输出

7、电流　　b、可测量范围-55℃至150℃c、供电电压范围+4V至+30VAD590温度与电流的关系如下表所示摄氏温度AD590电流经10KΩ电压0℃273.2uA2.732V10℃283.2uA2.832V20℃293.2uA2.932V30℃303.2uA3.032V40℃313.2uA3.132V50℃323.2uA3.232V60℃333.2uA3.332V100℃373.2uA3.732V表3.2.1AD590的管脚图及元件符号如下图所示：AD590是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值。根据特性分挡，AD590的后缀以I，

8、J，K，L，M表示。AD590L，AD590M一般用于精密温度测量电路，其电路外形如图1所示，它采用金属壳3