数显温度测量

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1、学号10700230天津城建大学电子系统综合设计结课作业数显温度测量仪学生姓名彭建超班级10电信2班成绩指导教师(签字)计算机与信息工程学院2013年11月13日目录第一章概述11.1　课题设计的意义11.2　传感器现状11.2.1温度传感器11.2.2湿度传感器11.3　设计方案21.3.1设计目的21.3.2设计要求2第二章设计思路3第三章功能模块说明53.1测温部分53.2温度采集及电阻/电压转换电路63.3电压放大电路模块63.3A/D转换电路73.4显示电路8第四章心得总结9参考文献10第一章概述1.1　课

2、题设计的意义温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。在整个宇宙当中，温度无处不存在。无论在地球上还是在月球上，也无论是在炽热的太阳上还是在阴冷的冥王星上，这一切无不由于空间位置的不同而存在着温度的差别。随着生产的发展，一个低成本和具有较高精度的温度湿度测量仪在许多领域会代替人工操作，自动控制各种仪器调整环境温度湿度。目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量，而且温湿度信息传递不及时，精度达不到要求，不利于控制者根据温度、湿度变化及时做出决定，为此，本设计开发了一种能够同时测量多点

3、，并实时性高、精度高，能够综合处理多点温湿度信息，并能进行温湿度控制的测控产品。总之，环境温湿度的检测与调节仪器的设计和开发具有非常大的市场前景和实用价值。1.2　传感器现状1.2.1温度传感器集成温度传感器是目前应用范围最广、使用最普及的一种全集成化传感器。其种类很多，大致可分为以下5类：1、模拟集成温度传感器；2、模拟集成温度控制器；3、智能温度传感器；4、通用智能温度控制器；5、微机散热保护专用的智能温度控制器。集成温度传感器的主要应用领域有以下3个方面：1.温度测量：可以构成数字温度计、温度变送器、温度巡回检

4、测仪、智能化温度检测系统及网络化测温系统。2.温度控制：适用于智能化温度测控系统、工业过程控制、现场可编程温度控制系统、环境温度监测及报警系统、中央空调、风扇温控电路、微处理器及微机系统的过热保护装置、现代办公设备、电信设备、服务器中的温度测控系统、电池充电器的过热保护电路、音频功率放大器的过热保护电路及家用电器。3.特殊应用：例如，热电偶冷端温度补偿、测量温差、测量平均温度、测量温度场、电子密码锁（仅对内含64位ROM的单线总线智能温度传感器而言）及液晶显示器表面温度监测等。1.2.2湿度传感器湿度传感器产品及湿度

5、测量属于90年代兴起的行业。湿度传感器主要分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都是在基片上涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附在感湿材料上后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了较大的发展。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展。9国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一，质量价格都相差较大，用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度，需要在这方面作深入的了解。现在国内市场上出现了不少国内外湿度传感器产品，电容式湿敏元

6、件较为多见，感湿材料种类主要为高分子聚合物，氯化锂和金属氧化物。1.3　设计方案1.3.1设计目的1．了解温度采集传感器Rt100的工作原理，掌握其工程设计实用方法。2.掌握模数转换、电阻电压转换及数码显示电路的设计构建方法。3.掌握电子电路系统设计的基本方法，培养提高综合利用多学科相关知识进行初步工程设计与实际装调系统电路的能力。1.3.2设计要求本次课程设计任务为数显温度测量仪:测温范围-50℃—200℃，用CC7107（ICL7107）组装3.5位数字电压表显示。测温传感器铂-100热电阻（Pt-100）。热电

7、阻变换电路要求用全桥测量电路。用ICL7107芯片，经过铂金属的传热和中间电路将热信号转换为电压信号再经放大后输入到ICL7107芯片，最后经数字显示电路将温度信号显示。9第二章设计思路由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路。设计电路由稳压电路、温度采集、电阻/电压转换器、控制电路和显示电路组成。其中，温度采集传感器采用热敏电阻铂Rt100，A/D转换器用ICL7107（双电

8、源±5V供电，适合驱动发光二极管显示），共阳数码管用ICL7107控制。本方案用到了ICL7107，电路中的A/D转换电路与数码显示电路都由其控制与组成，因而在设计具体电路时，要针对ICL7107进行合理的设计。而电阻/电压转换电路由运放电路组成，Rt100是电阻/电压转换电路的核心部分。该方案的设计方框图表示如下：图2-1基于ICL7107的