毕业设计论文正文、参考文献等

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1、2003级本科毕业设计论文第35页共35页1绪论1.1课题的研究目的和意义水温控制在工农业生产和人们群众日常生活中有着广泛的应用价值，在安全生产、提高效率、提高产品质量、实现控制智能化等方面有着广泛的应用领域和极高的市场价值。工业上各式炉温控制，以及发动机冷却控制都在水温控制的广义范围之内。生活中，随着科技的发展和人民群众生活水平的提高，传统式热水器已经不能满足日益增长的大众需求，于是具有自动加热和恒温保持功能的智能化热水器应运而生，弥补了传统的简单盛水金属壶和单一加热功能热水器的不足之处，满足了各种条件下水温自动加热、断电和恒温保持的需求，从而极大的方便了人民群众的生活

2、。近年来，单片机以其功能强、体积小、使用方便、性能价格比高等优点,在仪器仪表、工业控制、家用电器、医用设备、计算机网络和通信、国防航空航天等领域都有着深入而广泛的应用。通过单片机进行温度控制与以往简单电路控制相比具有功能强、可靠性高、稳定性好、实现智能化以及更人性化的人机接口等优点。随着单片机的不断发展以及微电子技术的不断进步，更多的数字设备将被应用到这个领域，以其抗干扰、功耗低、便于微处理器控制的特点，逐渐成为水温控制系统中的主流。本课题将传感器技术和单片机技术相结合，力图以单片机为核心解决水温控制中实现多种功能的要求。1.2温度采集传感器的分类与发展1.2.1温度采集

3、方法分类随着科学技术的日益发展，温度采集技术也随之不断进步。目前，温度采集方法种类繁多，大致有以下几种：a)利用物体热胀冷缩原理制成的温度计利用此原理制成的温度计有三类1)玻璃温度计，它是利用玻璃感温包内的测温物质(水银、酒精、甲苯、煤油等)受热膨胀、遇冷收缩的原理进行温度测量的；2)双金属温度计，它是采用膨胀系数不同的两种金属牢固粘合在一起制成的双金属片作为感温元件，当温度变化时，一端固定的双金属片，由于两种金属膨胀系数不同而产生弯曲，自由端的位移通过传动机构带动指针2003级本科毕业设计论文第35页共35页指示出相应温度；3)压力式温度计，它是由感温物质(氮气、水银、

4、二甲苯、甲苯、甘油和低沸点液体如氯甲烷、氯乙烷等)随温度变化，压力发生相应变化，用弹簧管压力表测出它的压力值，经换算得出被测物质的温度值。b)利用热电效应技术制成的温度检测元件利用此技术制成的温度检测元件主要是热电偶。热电偶发展较早，比较成熟，至今仍为应用最广泛的检测元件。热电偶具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点。常用的热电偶有以下几种:1)镍铬-镍硅，型号为WRN，分度号为K，测温范围0-900℃，短期可测1200℃。2)镍铬-康铜，型号为WRK，分度号为F，测温范围0-600℃，短期可测800℃。3)铂锗-铂，型号为WRP，分度号为S，在130

5、0℃以下的温度可长期使用，短期可测1600℃。4)铂铑-铂锗，型号为WRR，分度号为B，测温范围300-1600℃，短期可测1800℃。其他还有非常用的热电偶。c)利用热阻效应技术制成的温度计用此技术制成的温度计大致可分成以下几种:1)电阻测温元件，它是利用感温元件(导体)的电阻随温度变化的性质，将电阻的变化值用显示仪表反映出来，从而达到测温的目的。目前常用的有铂热电阻(分度号为Pt100,Pt10两种)和铜热电阻(分度号有Cu50,Cu100两种)。2)导体测温元件，它与热电阻的温阻特性刚好相反，即有很大副温度系数，也就是说温度升高时，其阻值降低。他们的关系为式中-温度

6、T(K)时的电阻值()；-在温度时(K)的电阻值（）；e-自然对数的底，等于2.781…；B-常数，其值与半导体材料的成分和制作方法有关。3)2003级本科毕业设计论文第35页共35页陶瓷热敏元件，它的实质是利用半导体电阻的正温特性，用半导体陶瓷材料制作而成的热敏元件，常称为PCT或NCT热敏元件。PCT热敏元件分为突变型及缓变型二类。突变型PCT，元件的温阻特性是当温度达到顶点时，它的阻值突然变大，有限流功能，多数用于保护电器。缓变型PCT，元件的温阻特性基本上随温度升高阻值慢慢增大，起温度补偿作用。NCT元件特性与PCT元件的突变特性刚好相反，即随温度升高，它的阻值减

7、小。1.2.2温度采集传感器的发展温度传感器的发展大致经历了三个阶段：a)传统的分立式温度传感器b)模拟集成温度传感器c)数字集成温度传感器传统分立式温度传感器具有成本低，精度高等优点，但只能在一定温度范围内保持较好的线性特征，受体积的限制较多，而且易受外界噪声干扰，应用时必须考虑去噪和温度修正等问题。模拟集成式温度传感器具有精度高、体积小、使用灵活等优点，即继承了分立式传感器测量精准的特点，又克服了其体积较大和易受干扰的问题，具有良好的应用前景。数字式集成温度传感器则在简化电路、降低系统成本、简化去噪环节等方面具有更好的优势