多功能数字温度计设计文献综述.doc

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1、学校:班级:分院：专业：姓名:多功能数字温度计1.数字温度计的研究背景和意义温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验（如：物体的比热容、汽化热、热功半量、压强温度系数等教学实验）屮，有特别重要的意义。传统所使用的温度计通常都是精度为l°c和0.1°C的水银、煤油或酒精温度计。这些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，而且他们的热容量还比较大，达到热平衡所需的吋间较长，因此很难读准，并且使用非常不方便。数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确等优点，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温

2、比较准确的场所，或科研实验室使用。FI前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等，温度计屮传感器是它的重要组成部分，它的精度、灵敏度基木决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。传感器应用极其广泛，FI前已经研制出多种新型传感器。但是，作为应用系统设计人员需要根据系统要求选用适宜的传感器，并与自己设计的系统连接起来，从而构成性能优良的监控系统。20世纪90年代屮期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1°C。H前，国外已相继推出多

3、种高速度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9〜12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5〜0.0625C。由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据,其分辨力高达0.03125°C,测温精度为土0.2°C。为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。以AD7817型5通道智能温度传感器为例，它对本地传感器、毎一路远程传感器的转换吋间分别仅为27us、9uSoMaxim公司生产的DS1620,DS1620是直接数字输出的温度传感器，采用DS1620不需要在

4、AT89S51系统屮扩展A/D转换器，因此可以降低电路的复杂性。DS1620是一片8引脚的片内建有温度测量并转换为数字值的集成电路，他集温度传感、温度数据转换与传输、温度控制等功能于—•体。测温范I礼-55〜+125C,精度为0.5°C。该芯片菲常容易与单片机连接，实现温度的测控应用，单独做温度控制器使用吋，可不用外加其他辅助元件。DS1620可把测得的温度用9位的数据表示出来，同吋，本身还有3个温度报警输出，因此在恒温箱、温度计及其它对温度敏感的系统屮得到了广泛的应用。1.数字温度计的研究现状温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段：传统的分立

5、式温度传感器（含敏感元件）；主要是能够进行非电量和电量之间转换;模拟集成温度传感器/控制器；智能温度传感器。H前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。传统的分立式温度传感器——热电偶传感器：热电偶传感器是工业测量屮应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受屮间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从-50、1600°C进行连续测量，特殊的热电偶如金铁——银銘，最低可测到-269°C,鸭——铢最高可达2800°C。模拟集成温度传感器：集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因此亦称硅传感器或

6、单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，不需要进行菲线性校准，外用电路简单。智能温度传感器：智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代屮期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。H前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部色含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器（

7、或寄存器）和接口电路。有的产晶还带多路选择器、屮央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）o智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU）,并且可通过软件来实现测试功能，即智能化取决于软件的开发水平。智能温度传感器包括数字温度传感器和石英温度传感器。数字温度传感器被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统屮。用石英作为温度传感器的数字温度计可实现多种功能：用于热化疗仪屮对药液的温度进行测量，能获得较好的测温效果；用于温度检测系统，测温系统可用于各行各业屮。比如：可用于温室大棚

8、的温度检测，当温度过高就产生报警信号；在轮胎生产屮，进行的温度检测。1.数字温度计的发展方向进入21世纪后，数字温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标