测温系统概述与发展状况.doc

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1、第一章绪论1.1概述温度是工业生产、安全监控、灾害诊断中至关重要的物理量。它在工农业生产、现代科学研究及高新技术开发过程中也是一个极其普遍而重要的测量参数。在传统的温度测量技术基础上发展起来的现代测温技术主要有红外非接触测温技术、基于彩色CCD三基色的测温技术、单总线数字式测温技术和激光测温技术等。各种现代测温技术都有各自的应用范围和使用特点，如红外非接触测温和三基色测温主要用于高温温度场的监测，并且测量的冃标是二维温度场；单总线数字式测温和分布式光纤测温可测量冃标的空间多点温度；三基色测温和单总线数字式测温技术较为成熟，另两种则在不断发展中。随

2、着科学研究水平的不断提高，将会有更先进的测温技术问世，现有的测温技术也将日臻完善，在更多的领域得到应用和发展。1.2国内外现状无论在国内还是国外，温度传感器使用范围、应用领域正在迅速扩大。现代微电子、微细加工、计算机、新型材料、超导技术等，又为新型温度传感器的研制和发展奠定了基础。1.2.1向高精度方向发展由于自动化程度的不断提高，对测量灵敏度高、精度高、响应速度快的温度传感器需求较多，今后的发展也必将在这方面有所提高。1.2.2向高可靠性、长寿命方向发展温度传感器的可靠性直接关系到测量设备的抗干扰和测量误差问题，也关系到测量结果的准确性，而能在

3、低温环境下工作，具有较长的使用寿命会降低科研生产成本。1.2.3向集成化方向发展温度传感器的集成化是实现其小型化、智能化和多功能化的重要保证，随着微电子技术的不断发展，许多国家已将感温元件、补偿电路、放大电路、处理元件等集中在同一芯片上，甚至将多个传感器集中在一起，以实现功能与数据处理一体化。1.2.4向小型化、微型化方向发展体积大的温度传感器使用起来不方便，也会对制作材料造成浪费。微型温度传感器可满足特殊场合的使用要求，降低加工制作成本。与此相对应，国际上小型温度传感器普遍发展，如口本研制的极细型热电偶，封装后的外径只有0.25mmo1.2.5

4、向智能化方向发展传统温度传感器的概念已从单纯的测量温度用的敏感元件发展为以温度传感器为基础的测量系统，即在集成化的基础上，具有信号测量、处理、存储、误差与自诊断能力，扩大了应用范围，增强抗干扰能力，便于与计算机通讯。1.2.6从传统材料向新材料发展温度传感器的设计都是利用一些材料的物理、化学性能随温度变化的规律来进行。因此，为了研制出新型温度传感器，还需要研制新材料，发现其新效应、新现象，以满足新产品的设计要求。目前，一些国家正在使用微米、纳米技术，通过控制粉体的平均粒度进行传感器材料搀杂技术的研究。1.2.7从模拟化向数字化发展传统温度传感器输

5、出的都是电压、电阻等模拟量，测量精度低；传感器与电子技术相结合，可以实现模拟量转换为数字量输出，便于提高检测精度，实现自动控制，减小偶然误差。1.2.8向民用方向发展从国外的一些资料来看，宇航或其他高、精、尖领域的传感器发展一旦成熟，很快就会将技术应用到民用领域，而且每年民用传感器的产值增长迅速，以口本为例，近些年的年增长率约为30%。温度测量在保证产品质量，提高生产效率，节约能源，安全生产，促进国民经济发展等诸多方面起到了至关重要的作用。有资料表明，温度传感器的数量在各种传感器中位居首位，约占50%左右。由于许多物质的特征参数与温度有密切关系，

6、因而温度测量在工农业生产、现代科学研究及高新技术开发过程中已经得到了广泛应用和发展。单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。为此在本文中作者设计了基于"tel公司的8051系列单片机的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余T/0口实现的温度检测屯路，该屯路非常简单，易于实现，并且适用于几乎所有类型的单片机。