基于Pt100 热电阻的简易温度测量系统

基于PT100热电阻的简易温度测量仪

摘要：

本文首先简要介绍了铂电阻PT100的特性以及测温的方法，在此基础上阐述了基于PT100的温度测量系统设计。在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，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。通过对电路的设计，减小了测量电路及PT100自身的误差，使温控精度在0℃～100℃范围内达到±0.1℃。

本文采用STC89C52RC单片机，TLC2543 A/D转换器，AD620放大器，铂电阻PT100及液晶系统，编写了相应的软件程序,使其实现温度及温度曲线的实时显示。该系统的特点是：使用简便；测量精确、稳定、可靠；测量范围大；使用对象广。

关键词：

PT100 单片机温度测量 AD620 TL431

Abstract

This article briefly describes the characteristics of PT100 platinum resistance and temperature measurement method, on the basis it describes the design of temperature measurement system based on PT100. In this design, it is use a PT100 platinum resistance as temperature sensor, in order to acquisition the temperature signal, it use of constant-current temperature measurement method and use single-chip control, Amplifier, A / D converter. It can still improve the perform used two-wire temperature circuit and reduce the measurement eror. The temperature precision is reached ±0.1℃ between 0℃～100℃.

The system contains SCM(STC89C52), analog to digital convert department (TLC2543), AD620 amplifier, PT100 platinum, LCD12864, write the corresponding software program to achieve real-time temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range. Keywords:

PT100 MCU Temperature Measures AD620 TL431

目录

前言 (4)

第一章方案设计与论证 (6)

1.1 传感器的选择 (6)

1.2 方案论证 (7)

1.3 系统的工作原理 (8)

1.4 系统框图 (9)

第二章硬件设计 (9)

2.1 PT100传感器特性和测温原理 (9)

2.2 硬件框图以及简要原理概述 (11)

2.3 恒流源模块测温模块设计方案 (11)

2.4 信号放大模块 (12)

2.5 A/D转换模块 (15)

2.6 单片机控制电路 (18)

2.7 显示模块 (19)

第三章软件设计 (19)

3.1系统总流程的设计 (19)

3.2 主函数的设计 (20)

3.3 温度转换流程图的设计 (21)

3.4 显示流程图 (21)

3.5 按键流程的设计 (22)

第四章数据处理与性能分析 (23)

4.1采集的数据及数据处理 (23)

4.2 性能测试分析 (23)

第五章结论与心得 (24)

1 结论 (24)

2 心得 (24)

附录1 原理图 (25)

附录2 元器件清单 (26)

附录3 程序清单 (27)

前言

随着科技的发展和“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信与信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，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感器。其发展速度之快，以及其应用之广，并且还有很大潜力。

为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合温度传感器技术而开发设计了这一温度测量系统。文中将传感器理论与单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热电阻作为温度传感器来测量实时的温度，以及实现热电转换的原理过程。

本设计应用性比较强，设计系统可以作为温度测量显示系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、生产温度监控系统等等。本课题主要任务成环