PT1000温度测量

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1、基于PT1000的温度测量仪设计摘要：本文主要介绍了温度测量仪的设计，包括硬件设计和软件设计。文中首先介绍系统总体结构，接着对系统设计过程进行具体介绍（包括硬件部分和软件部分），最后对本次设计进行总结。在本次设计中选用了PT1000作为温度传感器，采用恒流源测温方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。总的来说，该设计是可行的。关键词：温度PT1000热电阻AT89C51单片机DesignoftemperaturemeasuringinstrumentbasedonPT10

2、00Abstract:Thispapermainlyintroducesthedesignoftemperaturemeasuringinstrument,includingthehardwaredesignandsoftwaredesign.Thispaperintroducestheoverallstructureofthesystem,thenthesystemdesignprocesswereintroduced(includingthehardwarepartandsoftware),th

3、elastofthisdesignweresummarizedinthispaper.InthisdesignchosePT1000asatemperaturesensor,adoptsaconstant-currentsourcemethodfortemperaturemeasurement,throughthemicrocontrollertocontrol,amplifier,A/Dconvertertemperaturesignalacquisition.Ingeneral,thedesig

4、nisfeasible.Keywords:AT89C51microcontroller;Pt1000thermalresistance;temperature;一、设计目的和意义温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量，也是工业控制中主要的被控参数之一。对温度的测量与控制在现代工业中也是运用的越来越广泛。作为在各种控制场合经常使用的传感器，它的性能好坏会直接影响到系统性能。因此，要选择适当的传感器，不仅要掌握各种类型传感器的结构、原理及性能指标，还必须懂得传感器的信

5、号应该如何控制、处理和现实，只有通过对传感器应用实例的分析了解，才能掌握传感器的开发和应用。现在越来越多的传感器被用于各个领域，且为了提高自身的功效、时效及生产力，各领域的专家们也在自主研发适用于该领域的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。温度传感器是其中重要的一类传器。其发展速度之快，以及其应用之广，且还有很大潜力。为了提高对传感器的认识和了解，基于实用、广泛和典型的原则设计了本系统。二、控制要求1、使用PT1000设计放大测量电路，如桥式测量电路。2、设计放大电路和滤波电路，使

6、用A/D和MCU完成数据采集、处理显示。3、搭建电路完成调试4、分析结果5、测量范围0~120度，精度0.5度。6、实时显示温度，精确到两位小数。三、设计方案论证根据要求，本设计的测温模拟电路是把当前PT1000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AT89C51，单片机再根据公式换算把测量得的温度传感器的电阻值转换为温度值，并将数据送出到LED数码管进行显示。本设计系统包括了温度测量单元，信号处理单元，A/D转换模块，数

7、据处理与控制模块，温度显示五个部分。系统结构图如图1所示：PT1000温度信号放大及A/D转换电传感器滤波电路路AT89C51单片机LED显示电路图1系统结构总框图四、系统设计1、硬件设计（1）温度测量电路本方案采用惠斯顿电桥测量温度，此种方法中电桥的四个电阻中三个是恒定的，另一个用Pt1000热电阻，当Pt1000电阻值变化时，测试端产生一个电势差，由此电势差换算出温度。测量电路图如图2惠斯顿电桥测量温度电路：图2惠斯顿电桥测量温度电路另一种方案采用恒流源测量电路的方法，通过电路提供一个恒流源，使

8、通过PT1000的电流恒定不变，即PT1000上产生的压降只与它自身阻值有关。具体点电路图如图3恒流源测量温度电路：图3恒流源测量温度电路考虑到电路的难易、性能以及其他参数指标的计算方便与否，本次设计选用了惠斯顿电桥测量温度的方法。（2）信号放大电路（包括滤波电路）使用LM358对PT1000上产生的压降进行放大，在这个电路中放大倍数为10倍。具体电路如图4信号放大及滤波电路：图4信号放大及滤波电路LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适