温度检测实训指导书.doc

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1、温度检测实训指导书　　基于DS18B20的温度检测系统实训指导书本次实训时间为2周，具体安排如下设计任务计划时间布置任务，说明设计的性质及内容初步分析电路图１天研究指导书、查找资料1天显示接口技术１天焊接1天显示原理、编程、调试２天DS18B20数据采集原理、编程、调试２天全部调试1天书写实训报告等１天　　一、前言在生产生活中，温度是一个很重要的量，所以，温度的检测是不可缺少的。　　在单片机的应用中，一个很重要的应用就是对温度进行检测。　　本实训首先介绍温度测量的有关知识，接着介绍实现温度检测所必须的元器件，并且给出硬件的原理图，然后逐步分析程序的各个主要模块以及程序的全貌，最后将总

2、结一下实例的技巧与注意点。　　1、基础知识温度测量的基础知识主要包括温度测量的基本概念和温度传感器的简介。　　下面将就这两个方面进行介绍。　　温度是表征物体冷热程度的物理量。　　温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。　　它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。　　目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。　　华氏温标（℉）规定在标准大气压下，冰的熔点为32℉，水的沸点为212℉，中间划分180等份，每一份为华氏1度，符合为℉。　　摄氏温标（℃）规定在标准大气压下，冰的熔点为0℃，水的沸点为100℃

3、，中间划分180等份，每一份为摄氏1度，符合为℉。　　热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它规定分子运动停止时的温度为绝对零度，记符合为K。　　国际实用温标是一个国际协议性温标，它与热力学温标相接近，而且精度高，使用方便。　　目前国际通用的温标是1975年第15届国际权度大会通过的《1968年国际实用温标-1975年修订版》，记为IPTS-68（Rev-75）。　　但由于IPTS-68温标存在一定的不足，国际计量委员会在18届国际计量大会第七号决议授权予1989年会议通过了1990年国际温标ITS-90，ITS-90温标替代了IPTS-68。　　我国自1994年1月1日起全面实施

4、ITS-90国际温标。　　2、温度传感器的简单介绍测量温度的时候，通常使用线性（NTC）温度传感器。　　线性温度传感器就是线性化输出的负温度系数（简称NTC）热敏元件，它实际上是一种线性温度——电压转换元件，就是说在通以工作电流（100μA）的条件下，元件的电压值随温度呈线性变化，从而实现了非电量到电量的线性转换。　　这种温度传感器其主要特点就是在工作温度范围内温度——电压关系为一直线，这使得二次开发测温、控温电路的设计，将无需线性化处理，就可以完成测温或控温电路的设计，从而简化仪表的设计和调试。　　温度传感器的重要参数如下测温范围可在-200℃~+200℃之间，但考虑实际的需要，一

5、般无需如此宽的温度范围，，因而3个不同的区段，以适应不同封装设计，同时在延长线的选用上亦有所不同。　　而对于温度补偿专用的线性热敏元件，则只设定工作温度范围为-40℃~+80℃，完全可以满足一般电路的温度补偿之用。　　基准电压指传感器置于0℃的温场（冰水混合物），在通以工作电流（100μA）的条件下，传感器上的电压值。　　实际上就是0点电压。　　其表示符号为V　　（0），该值出厂时标定，由于传感器的温度系数S相同，则只要知道基准电压值V　　（0），即可求知任何温度点上的传感器电压值，而不必对传感器进行分度。　　温度系数S指在规定的工作条件下，传感器的输出电压值的变化与温度变化的比值，

6、即温度每变化1℃传感器的输出电压变化之值，其表达式为S=ΔV/ΔT（mV/℃）。　　温度系数是线性温度传感器作为温度测量元件的物理基础，其作用与热敏电阻的B值相似，这个系数在整个工作温度范围内是同一值，即-2mV/℃，而且各种型号的传感器也是同一值，这一点传统的热敏电阻温度传感器是无可比拟的。　　互换精度指在同一工作条件下（同一工作电流、同一温度）对于同一个确定的理想拟合直线，每一只传感器的电压V（T）——温度T曲线与该直线的最大偏差，这个偏差通常按传感器的温度——电压转换系数S折合成温度来表示。　　由于传感器的输出线性变化及温度——电压转换系数相同，即在测温范围内全程互换，所以互换

7、精度表示了基准电压值的离散程度，即用基准电压值的离散值折合成温度值的大小来描述整批传感器之间的互换程度。　　线性度是描述传感器的输出电压值随温度变化的线性程度，实际上也就是传感器输出电压在工作温度范围内相对于理想拟合直线的最大偏差。　　一般情况下，其线性度的典型值为±0.5%，很显然传感器的线性度越高（其值越小），仪表的设计就越简单，在仪表的输入级完全不必采用线性化处理。　　二、使用器件本实训中除了8051外，还需要用到DS18B20温度传感器。　　温度传