热电偶测温仪论文
基于热电偶的数字式测温仪设计
(1)热电偶输出的热电势信号一般都很小(mV 数量级),在进行 A/D 转换之前,必须经过高增益的 直流放大。
(2)热电偶的热电特性,一般来讲都是非线性的。 欲使显示数和输出脉冲数与被测温度直接相对应, 必须采用线性化措施进行非线性校正。可采用硬件 校正法或软件校正法。在带有计算机或微处理器的 测量系统中,非线性校正(和冷端补偿)工作,都 直接由计算机完成,即所谓“软件校正法”。所谓“硬 件校正法”即采用的是非线性校正装置。
������5
=
100 10
=
10,适当调整������������2
,可使放大倍数
������������ = 100。
图 2-1 温度测量及放大电路
▪2.2 冷端温度补偿电路
根据国际温标规定,热电偶的分度表是以 T0 = 0℃作为基准进行分度的,而在实际使用过程中, 自由端温度T0 往往不能维持在0℃,那么工作温度 为 T 时在分度表中所对应的热电势������������������(������, 0)与热电 偶 实 际 输 出 的 电 势 值 ������������������(������, ������0) 之 间 的 误 差 为 ������������������(������, 0) = ������������������(������, ������0) − ������������������(������0, 0) 。由此可见,差 值������������������(������0, 0)是自由端温度������0 的函数,因此需要对热 电偶自由端温度进行处理。而且在工程测温中,冷 端温度常随环境温度的变化而变化,将引入测量误 差,故对冷端进行处理和补偿十分必要。
(1-2)
由此可知,������������������(������, ������0)与 T 有单值对应关系,这 就是热电偶测温的基本公式。
热工仪表论文Word版
热电偶测温测量仪表综述摘要:在工业生产中测温仪器有很多,而热电偶测温仪表是其中的一种。
它是由两种导体或半导体的两端分别焊接或绞接在一起,形成一个闭合回路,利用两点的温度差来产生电动势工作的。
热电偶的品种很多,各种分类方法也不尽相同,按照工业标准化的要求可以分为标准化热电偶和非标准化热电偶两种。
热电偶是热电效应理论的具体应用之一,在温度测量中有广泛的应用,具有结构简单、性能稳定、容易构造等优点。
热电偶通过与显示仪表配合使用,可以实现远距离测量、自动记录、温度自动控制等。
关键字:热电偶;温差;热电动势;热电效应1.测温仪表及热电偶测温的种类测温仪表的种类有很多,随着科学技术的发展和现代工业技术的需要,测温技术也不断地改进和提高。
由于测温范围越来越广,根据不同的要求,又制造出不同需要的测温仪器,主要有液晶温度计、光测高温计、半导体温度计、转动式温度计、压力式温度计、玻璃管温度计、指针式温度计、高温温度计、温差电偶温度计、电阻温度计、气体温度计和热电偶温度计等。
根据热电偶的用途、安装方法和结构形式的不同,热电偶可以分为普通型热电偶、铠装热电偶两大类。
而常用热电偶按热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。
其中S、R、B属于贵金属热电偶,N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。
S分度号的特点是抗氧化性能强,宜在氧化性、惰性气氛中连续使用,长期使用温度1400℃,短期1600℃。
在所有热电偶中,S分度号的精确度等级最高,通常用作标准热电偶;R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右,其它性能几乎完全相同;B分度号在室温下热电动势极小,故在测量时一般不用补偿导线。
它的长期使用温度为1600℃,短期1800℃。
可在氧化性或中性气氛中使用,也可在真空条件下短期使用。
N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强,热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好,耐核辐照及耐低温性能也好,可以部分代替S分度号热电偶;K分度号的特点是抗氧化性能强,宜在氧化性、惰性气氛中连续使用,长期使用温度1000℃,短期1200℃。
热电偶测温原理及应用论文
热电偶测温原理及应用论文热电偶是一种常用的温度测量装置,其原理是基于热电效应。
热电偶由两种不同材料的导线组成,当两种导线连接在两个不同温度的点上时会产生热电动势。
这个热电动势与两个温度之间的温差成正比,因此可以通过测量热电动势来确定目标温度。
热电偶的应用范围非常广泛,包括工业生产、科研领域以及日常生活中的温度测量。
在工业生产中,热电偶通常用于实时监测和控制生产过程中的温度,如热处理、熔炼和焊接等。
在科研领域,热电偶被广泛应用于各种实验和研究中,如材料性能测试、生物学实验和地质勘探等。
此外,热电偶也被广泛用于家用电器中,如烤箱、电磁炉和温度计等。
热电偶的测温原理是基于热电效应的,热电效应是指当两个不同导电材料的接触处形成温差时,会产生一个电动势。
这个电动势与温差成正比,可用来测量温度。
热电偶由两种不同的导体组成,一种是铂-铑合金,另一种是铜、铁、镍或康铜等金属。
当这两种导体连接在两个不同温度的点上时,由于热电效应会产生一个热电动势,这个热电动势与两个温度之间的温差成正比。
热电偶的工作原理可用温度-电动势关系表达,常用公式为:\[E = S(T_2 - T_1)\]其中,E为热电动势,S为热电偶的灵敏度(也称为热电系数),T1和T2分别为热电偶的两个测温端温度。
根据热电偶的工作原理,可以通过测量热电动势来确定目标温度。
这通常通过将热电偶连接到一个电子测温仪或数据采集系统上,并根据热电动势的大小来计算出目标温度。
由于热电偶可以在较宽的温度范围内工作,并且具有较高的灵敏度和快速响应特性,因此在许多需要精确温度测量的场合都得到了广泛的应用。
热电偶具有许多优点,例如尺寸小、成本低、响应速度快、可在较宽的温度范围内工作等。
另外,由于热电偶可以直接测量温度差,因此可以减小由于环境温度变化引起的误差。
但是在应用中也有一定的局限性,如热电偶测温精度受到温度非线性、外界干扰、杂散热和接触电势等因素的影响。
由于热电偶的广泛应用和重要性,关于热电偶测温原理及其应用的研究论文也层出不穷。
热电偶测温实验研究
热电偶测温实验研究
一、引言
热电偶是一种常用的温度检测仪器,其原理基于热电效应,通过测量两种不同金属连接处的温差来间接测量温度。
本文旨在探究热电偶测温实验的原理、方法和数据处理。
二、实验目的
通过热电偶测温实验,了解热电偶的工作原理,掌握温度测量的方法和技巧,学会处理实验数据,同时检验热电偶的准确性和稳定性。
三、实验原理
热电偶是由两种不同金属或合金组成的电偶,当两种金属焊接在一起时,发生温差时将在电偶之间形成电动势。
通过测量这一电动势来推算出温度。
四、实验步骤
1. 实验仪器与材料准备
准备所需的热电偶、数字温度计、烧杯、温水等实验器材与试剂。
2. 热电偶连接
将热电偶的不同金属端依次连接到数字温度计上。
3. 实验过程
依次将热电偶浸入不同温度的水中,记录测量值。
4. 数据处理
根据实验数据计算出相应的温度差和温度值。
五、数据处理与结果分析
根据实验数据得出热电偶的温度测量结果,通过数据处理和分析,评估热电偶的准确性和稳定性。
六、结论
通过热电偶测温实验的研究,我们对热电偶的工作原理和温度测量方法有了更深入的了解,同时掌握了实验数据处理的技巧,实验结果表明热电偶可以准确、稳定地进行温度测量。
七、参考文献
XXX.(2010). 热电偶理论与应用. 《温度传感器技术》, 10(2), 30-35.
XXX.(2008). 热电偶测温实验. 《物理实验》,5(4),78-82.
以上是本文对热电偶测温实验的研究,希望对读者有所帮助。
热电偶红外测温
热电偶红外测温1.引言1.1 概述热电偶红外测温作为一种常用的温度测量技术,已经在各个领域得到广泛应用。
它结合了热电偶和红外技术的优势,能够在不接触被测物体的情况下,快速、准确地获取其表面温度信息。
热电偶是一种基于热电效应原理的温度传感器。
它由两种不同金属导线组成,接触处形成一个电势差。
当被测物体的温度发生改变时,导致热电偶两端的温度差产生变化,从而引起电势差的变化,进而通过测量电压来计算被测物体的温度。
热电偶测温技术具有响应速度快、适应范围广、测量精度高等优点。
与热电偶相比,红外测温技术则是一种非接触式的温度测量方法。
它利用物体表面发射的红外辐射来反映其温度。
根据物体的辐射能谱特征,红外测温仪器可以检测物体所发射的红外辐射,并转换成相应的温度数值。
红外测温技术具有测量范围广、测量速度快、操作简便等优点。
热电偶红外测温技术综合了热电偶和红外技术的优点,使得在温度测量领域具有更大的适应性和应用前景。
无论是在工业生产过程中的温度监测,还是在医学、环境监测等领域的应用,热电偶红外测温都能够提供高精度、高效率的温度测量方案。
在本文中,将详细介绍热电偶测温原理和红外测温原理,并展望热电偶红外测温技术在各个领域的应用前景。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:本文分为引言、正文和结论三个部分。
下面将对每个部分进行简要介绍。
引言引言部分主要对文章的主题进行概述,介绍热电偶红外测温的背景和意义。
首先,简要介绍热电偶和红外测温的原理及其在温度测量领域的应用。
然后,总结文章的结构和内容。
引言的目的是引入读者对热电偶红外测温领域的基本概念和相关知识。
正文正文部分将详细介绍热电偶测温原理和红外测温原理。
首先,对热电偶测温原理进行阐述,包括热电偶的组成结构、工作原理和温度测量的基本原理。
其次,详细介绍红外测温原理,包括红外辐射原理、红外传感器的工作原理和温度测量方法。
在介绍原理的过程中,将分析其优缺点和适用范围。
正文部分的目的是为读者提供对热电偶红外测温原理的深入理解。
热电偶温度计量常见问题的处理措施探讨
热电偶温度计量常见问题的处理措施探讨摘要:工业生产对大气温度的要求很高,为了确保大气温度符合生产规范,必须使用测量仪器来测量大气温度。
其中最常用的就是热电偶式温度表。
热电偶具有更多的优点,它可以更准确地测量出周围的温度,以指导生产操作。
由于热电偶式温度传感器可以与外界直接接触,避免了中间媒介的传递,因而测温精度高,误差也低。
另外,热电偶构造简单,外形可以任意改变,使用方便,价格比高。
然而,在使用过程中,必须有严格的操作规程,如果没有正确的使用方法,或者没有正确的维护方法,将会引起温度测量的误差,从而影响到实际的生产。
所以,有必要分析热电偶误差的原因,并找到相应的解决办法。
关键词:热电偶温度计量;常见问题;处理措施温度测量的方式有多种,最常用的有温度一次仪表的检定、温度二次仪表的校准、环境湿度校准等。
温度一次仪表是热电偶、热电阻等现场温度传感部件,温度的二次仪表是与温度传感器配合,接收其信号来测量温度的仪表,有模拟式、动圈式、自动平衡式、数显式等,输入的方式有热电偶和热电阻等。
在现实温度测量中,薄膜温度计,热电阻,气压温度计,双金属温度计等用于中低温度的测试,而中温度则采用了热电偶法。
通过对几个常用问题的剖析与处理,能够确保测量工作的准确性。
随着科技的进步,人们对测温精度的需求也在不断提高,这就需要尽量减少测温的误差。
1.热电偶工作原理温差计是利用塞贝克效应,将不同导电体的温差转换为电信号,然后将其转换为我们所能观察到的摄氏度。
随着温差的增大,不同导线间的电流也随之增大,形成的电信号也随之增大。
热电偶的温度非常的高,非常的敏感,测温的速度非常的快,而且可以和被测材料进行大范围的接触。
此外,还能实现对温度的远程遥控,为实现工业自动控制提供了极大的方便。
但是,热电偶也有其不足之处,那就是随着使用的次数越来越多,其精度会越来越低,最后得到的结果就会越来越不精确,这就需要我们在进行测试之前,必须找到可能出现错误的原因,并且还要对仪器进行保养,从而让温度计的精度得到提升。
基于K型热电偶的温度测量系统设计-毕业论文
---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印---英文摘要 (2)1 绪论 (3)1.1研究背景及意义 (3)1.2国内外研究现状 (3)1.3研究主要内容 (4)2 基于K型热电偶的温度测量系统总体设计 (6)2.1设计要求 (6)2.2总体方案 (7)2.3功能介绍 (6)3 基于K型热电偶的温度测量系统硬件设计 (8)3.1核心控制系统设计 (8)3.2温度采集系统设计 (9)3.2.1K型热电偶传感器 (9)3.2.2 ADC转换模块 (11)3.3LCD显示系统设计 (12)3.4电源模块电路设计 (14)4 基于K型热电偶的温度测量系统软件设计 (15)4.1主程序流程 (15)4.2温度采集流程 (16)4.3显示程序流程 (16)4.4软件仿真 (17)4.4.1仿真环境 (17)4.4.2工作流程 (18)4.4.3仿真结果 (19)5 结论 (21)谢辞 (22)参考文献 (23)基于K型热电偶的温度测量系统设计摘要:K型热电偶不接触被测物中,目的是避免热平衡状态的变化,测量的敏感,响应速度快,良好的响应特性,常用于检测1000℃以上运动中的高温物体。
该测温系统结合单片机,设计以K型热电偶为温度传感器的温度测量系统。
其测量系统的测量温度可以分为三个档位,分别是高温档(500℃以上)中温档(100-500℃)低温档(100℃以下),使用前先预估待测物体温度选择合适的档位测量以提升测量精度。
通过温度传感器DS18B20在STM32L476芯片控制下进行实时温度检测并显示,能够实现快速测量环境温度。
关键词:单片机;热电偶;温度测量系统Design of temperature measurement system based on K-type thermocoupleAbstract:Non-contact temperature measurement will not be in contact with the measured object. It avoids changing the thermal equilibrium state of the object. It is sensitive when measuring. The response speed is fast and the response characteristics are good. It is usually used to detect high temperature objects in the movement of 1000°C and above. This text combines the advantage of the one-chip computer, design based on 51 one-chip computer non-contact temperature measurement system. Based on 51 single-chip non-contact temperature measurement system, the measurement temperature is divided into three gears, which are high temperature file (above 500°C), medium temperature file (100-500°C), low temperature file (below 100°C), and the object to be measured is estimated before use. Temperature Select the appropriate gear measurement to improve measurement accuracy. By using the STM32L476 chip to control the temperature sensor DS18B20 for real-time temperature detection and display, it is possible to quickly measure the ambient temperature.Keywords:single chip microcomputer; non-contact; temperature measurement; design基于K型热电偶的温度测量系统设计1 绪论1.1研究背景及意义当今社会,随着科学技术发展迅猛,社会生活水平也快速提高,企业对生产也有了更高的要求:信息化、科学化、自动化。
基于热电偶的测温系统设计 毕业设计完整版
调用显示子程序 是
750ms 到否?
是
首次开机否?
是
读出温度值,计算温
是
度值并刷新
温度转换命令 图 2 程序流程图
5
XXXXXX 毕 业 设 计
3 硬件系统设计 3.1 硬件组成
热电偶测温系统主要由四部分组成:数据采集模块、MAX6675 模数转换模块、 单片机控制及其外围、液晶显示模块。其中微控制器采用 AT89C52,液晶显示部分 可采用并行或串行传输数据。
在现代社会中,温度控制不仅应用在工厂生产方面,其作用也体现到了各个方 面,随着人们生活质量的提高,酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子, 温度控制将更好的服务于社会。空调等家用电器随着生产技术的发展和生活水平的 提高越来越普及,一个简单,稳定的温度控制系统能更好的适应市场。
1.2 论文的研究任务与内容
1
XXXXXX 毕 业 设 计
The design of temperature measurement system based on thermocouple
Abstract
In the industrial production process control, the temperature is an important survey parameter, but the thermo-element is in the project applies one of most widespread temperature sensors, his main characteristic is the temperature measurement scope is wide, the performance quite is stable, simultaneously the structure is simultaneously simple, the tendency responds, can pass on the 4-20mA electrical signal far, is advantageous for the automatic control and the common control, holds the important status in the temperature survey. But because the thermo-element thermoelectric force and the temperature became the non-linear relations to increase the demonstration and the processing complexity; Also along with the industrial development,the automated unceasing enhancement, is more and more high to the temperature precision request. Thermocouple is used frequently in high-temperature test in the modernized industry scene, then the test results are deliver edto master control machine. As the non-linear relationship between thermoelectric potential and temperature, it must be carried out on the thermocouple linear processing in order to maintain accuracy of test. It employs SCM as a core of controlling. This article is for the linearization of thermocouple. The general idea is to study high-precision A/D converter,which samples and enlarges the thermoelectric potential from the thermocouple, the measurement data is displayed by LCD screen Keywords:sensor thermocouple A/D converter LCD screen
设备测温记录范文
设备测温记录范文为了确保设备的正常运行和温度的稳定,我进行了一次设备的测温记录。
以下是我进行记录的详细过程。
首先,我选择了需要测量温度的设备。
这个设备是一个发电机,负责给一些工厂供电。
由于发电机发热量较大,所以测量其温度是非常重要的。
接着,我准备了测温所需的工具。
我使用了一个热电偶温度计和一个红外线测温仪。
热电偶温度计可以直接接触到设备表面,而红外线测温仪可以通过红外线辐射测量物体表面的温度。
然后,我打开了热电偶温度计,并将其接触到发电机表面。
我记录下了热电偶温度计显示的温度。
随后,我使用红外线测温仪扫描了整个发电机的表面,并记录下了红外线测温仪显示的温度。
测温记录如下:热电偶温度计测量温度:50℃红外线测温仪测量温度:52℃接下来,我将设备停机,以免影响测温结果。
然后,我将红外线测温仪对准发电机不同部位进行测温,以获得更详细的温度分布情况。
测温点位记录如下:1.发电机正面:55℃2.发电机背面:50℃3.发电机顶部:53℃4.发电机底部:52℃5.发电机左侧:51℃6.发电机右侧:54℃通过以上测温记录,我可以得出一些结论。
首先,整个发电机表面的平均温度大约在52℃左右。
这表明发电机在正常运行中,其表面温度保持在较稳定的水平,没有出现过高的反常情况。
其次,发电机的不同部位温度略有差异。
正面和顶部的温度稍高,可能是由于电机发热集中在这些位置造成的。
背面的温度稍低,可能是由于位置相对较远,散热比较好所导致的。
最后,我还观察到发电机的左侧温度略低于右侧。
这可能是由于设备周围环境的影响,如通风口位置或空气流动的原因所造成的。
综上所述,通过这次设备测温记录,我得出了发电机表面温度较稳定且符合正常运行的结论。
这将有助于我们进一步监测设备的热情况,并采取必要的措施来保证设备的正常运行。
浅谈热电偶测温原理及应用
2 热 电偶 测 温的 原理 把两种不 同原 材料 的半导体或 者是导体 的一侧利 用焊接工艺连 接 在一起 就组成 了热 电偶 ; 构成 热电偶 的半导体 或导体就 是热 电极 ; 焊接
的一 侧接入测量温 度的地区就是 工作 端, 而另一侧就 是冷端 。 在两侧温 度不同的情况下会出现热 电势 , 其属于温度测 量的感 温器件 , 将温度信 息转 化成 电信号, 然后利用温 度仪表表 现出来。 热电偶 的温度测 量原理 就 是采用 了热 电程度 。 热 电程 度指的是 将不 同材 料 的金属半 导 体或者
一
热 电偶温 度计 是化 工生产过 程 中测 量温 度的 重要 仪器, 所 以对 热 电偶测温的研 究有着重要意义。 笔者简述温 度测 量的相关概 念 , 研 究人
支 热 电偶 发生 故障 的情况 下, 输入 数据 信息并 自 动 替换 到 另一 支热
பைடு நூலகம்
电偶 ; 工作 方式 指的是 根据 两支热 电偶 中的选值 数据 来选 择并控 制燃 电偶测 量温 度的科 学原理 , 再 结合相 关案例 探讨热 电偶 测温 的具体 应 烧程 度。 通常情况下, 温度 控制设备只能利用 其中的一种热 电偶数 据信 用情况 , 改 进热 电偶测温技 术 , 从而推动我 国化 工生 产行业 测温技术 的 息 , 而 另外 的热 电偶数据 信息只能用来 进行监 控。 温度 调节设备的输 出
的板坯步 进梁 型加热 炉。 加热 炉分 为六个燃 烧管 理段进行 不同程 度的 加热 。 加 热炉的各 个段炉 测温量 设置两支 热电偶 , 利 用s 分度型号 的热
电偶 , 通常情 况下使 用的温度在 1 0 0 0 。 C 到1 4 【 ) 0 。 C 的范 围之 间。 热 电偶可 以选 择维 护方式 和 工作 方式 这两种 方案 。 其 中维 护方式 指的 是在任意
论文-热电偶的工作原理和常见故障分析总结
热电偶的工作原理和常见故障分析总结【摘要】:温度是热力控制系统中重要的参数之一,而热电偶因其测量精度高、范围广,为广大的工业过程控制企业采用。
本文从热电偶的工作原理展开讨论,以某自备电厂各台机组出现过的有关热电偶故障信息为基础来分析,总结热电偶温度元件的故障原因和处理方法,供热工与其他专业感兴趣的技术人员提供学习参考。
【关键词】:赛贝克效应热电偶补偿导线热电动势温度是热力控制系统中重要的参数之一,所测温度信号的准确性将直接影响到机组运行的稳定性和安全性。
因热电偶其测量温度精度高、范围广,电厂的温度测点极大多数采用热电偶温度元件,低温区域的测点如主机油温、轴承线圈温度;高温区域测点如炉管壁温、各级过热器出口温度等;部分需测量局部平均温度的测点则采用热电阻,如送风机入口温度等,数量较少。
因此自备电厂多采用热电偶测温元件,下文将以热电偶展开讨论,热电阻不在本文讨论之列。
热电偶的基本原理将两种不同材料的导体或半导体A 和B 焊接起来,构成一个闭合回路,如图1-1 所示。
当导体A 和B 的两个连接点1 和2 之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中产生电流,这种现象称为塞贝克效应(Seebek effect),所产生的电动势称为热电动势,流过的电流称为热电流。
图1-1 热电动势产生的原理图热电偶是一种利用赛贝克效应制成的温度传感器。
热电势的大小只与热电偶导体材质以及两端温差有关,与热电偶导体的长度、直径无关。
直接用作测量介质温度的一端叫工作端(测量端),另一端称为冷端(补偿端)。
热电偶的导体材料一般都属于贵金属,而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(补偿端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。
这里必须指出的是,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。
热电偶测温仪表的设计大学论文
毕业设计(论文)题目热电偶测温仪表的设计系(院)自动化系专业电气工程与自动化班级2006级2班学生姓名刘中良学号2006090224指导教师贾荣丛职称助教二〇一〇年六月二十日独创声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:二〇一〇年月日毕业设计(论文)使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。
(保密论文在解密后遵守此规定)作者签名:二〇一〇年月日热电偶测温仪表的设计摘要热电偶是实验室最常用的温度检测元件之一,为接触式测温。
其优点是测量精度高,因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响;测量范围广,常用的热电偶从-50~+1600℃均可测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬) ,最高可达+2800℃(如钨-铼);构造简单,使用方便,热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
本设计是基于热电偶的温度测试仪设计,该仪器是以AT89C51单片机为核心,由AD590集成温度传感器测量冷端温度T,由热电偶测量热端温度T,该热电偶采用K型热电偶。
它们经过I/V转换和线性放大,分时进行A/D转换,转换后的数字信号送入ATC89C51单片机,经单片机运算处理后,转换成ROM地址,再通过二次查表法计算出实际温度值,此值送4位共阴极LED数码管显示。
热电偶测温仪论文
摘要本设计简要介绍了热电偶测温仪的测温原理、所用的硬器件结构与工作原理,并对其进行了硬件设计和软件设计,然后对其最终显示做了试验。
通过测定,验证测温仪的误差大小,以便可以工程使用。
该测温仪是以AT89C51单片机为核心,由热电偶测量温度,并对其进行冷端温度补偿。
该热电偶采用K 型镍铬-镍硅热电偶,测量范围在0—800℃之间。
使用+5V电源。
采用4位共阴极LED数码管显示。
并利用键盘设定温度上下限,这样当所测温度超越了可测温度范围,报警器鸣镝,报警灯亮,以便通知工程人员做相应处理。
在工业测量中,被测对象常存在电场、磁场、噪声等恶劣环境中,这样采样值可能偏离真实值。
所以,在软件设计中,还需要一组滤波程序,以提高信噪比,减少乃至消除各种干扰及噪音,提高测量精度。
目录第1章热电偶测温仪原理与方框图1.1、热电偶测温原理 (4)1.2、热电偶测温仪系统方框图 (4)第2章器件说明2.1、AT89C51单片机 (5)2.2、LED数码显示器 (8)2.3、74LS164(8位并行输出串行移位寄存器) (8)2.4、X2045 (10)2.5、热电偶 (12)2.6、TCL0832 (14)第3章硬件电路设计第4章软件电路设计4.1 A/D转换子程序设计 (15)4.2 线形化标度变换子程序设计 (16)4.3 总程序设计 (17)总结附录参考文献第1章.热电偶测温仪原理与方框图1.1、热电偶测温原理热电偶传感器是一种将温度变化转化为电势变化的传感器,它是由两种不同的金属A和B构成一个闭合回路,当两个接触端温度不同,即T>T0时,回路中会产生热电势E AB(T,T0),如图1所示。
其中,T称为热端,T0称为冷端,A和B称为热电极。
热电势E AB(T,T0)的大小是由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势所决定的。
E AB(T,T0)= E(T,T n)+ E(T n,T0)其中T n是参考温度,T0零温。
全自动热电偶温度检定系统设计毕业论文
毕业设计论文全自动热电偶温度检定系统设计摘要热电偶是一种常用的温度传感器,应用相当广泛。
在长期工作过程中,热电偶性能会发生改变,产生测温误差。
我国计量法规定,在热电偶的使用过程中需要进行周期性的检定和修正,以确保热电偶温度计测温的准确性。
论文在分析热电偶检定规程的基础上,介绍了热电偶自动检定系统的整体设计方案、硬件组成、软件设计和主要技术问题的解决方法。
选用HH54P小型继电器和开关量控制接口卡PC-6408,组成多通道扫描装置,配合高精度可程控的多功能测试仪表FLUKE289,实现检定数据的自动采集;采用模糊控制和PID控制相结合的算法,对检定炉温度进行控制,实现PID参数的自动整定,使炉温升温速度快、调节时间短、恒温效果好;系统监控软件采用模块设计方法,功能齐全,界面友好,操作灵活方便。
本论文所设计的热电偶自动检定系统,工作稳定,符合热电偶检定规程的要求,达到了设计要求。
系统具有很好的扩充性,可以方便简单地增加新的热电偶检定类型;缩短了检定时间,提高了工作效率;操作简单,减轻了劳动强度;自动检定,提高了自动化水平。
关键词:热电偶;自动检定;模糊控制;PID参数整定;数据采集Automatic Thermocouple Temperature CalibrationSystem DesignAbstractThermocouples are commonly-used temperature sensors in many manufacturing processes,and have found a wide range of applications.After a long-term run,the performance of a thermocouple may change,resulting in temperature measurement error.Therefore,the Metrology Law in Chinas stipulates that thermocouples have to be calibrated periodically in the course of its usage to ensure the accuracy of the temperature measurement.Based on the analysis of the Specification of Thermocouple Calibration,this thesis discusses the overall design ideas of the automatic thermocouple verification system,hardware configuration, software design and solutions to some technical problems.The calibration system first uses HH54P relays and switching control interface card PC-6408, composed of multi-channel scanning device, with high-precision programmable multi-function test instruments FLUKE289, implement test automatic data collection .To control the calibration furnace temperature,an optimized algorithm is designed by combining the PID control and fuzzy control.The optimized algorithm can tune the PID parameters automatically.As a result,the furnace temperature can be heated up fast in a short control time,and achieves a satisfactory effect for constant temperature control.Written using a building block design fashion,the system monitoring software has a friendly graphical user interface,and is powerful,flexible and easy to operate.The automatic thermocouple verification system meets all the requirements of the Specification of Thermocouple Calibration.The system has good scalability.New types of thermocouples can be simply and easily added into the system.Compared with thetraditional manual calibration method,the automatic thermocouple calibration system can significantly shorten the calibration time.Increases calibration efficiency,reduces the labor strength and improve the level of automation.Key words:thermocouple;automatic calibration;fuzzy control;PID parameter tuning;data acquisition目录摘要 (II)Abstract (III)第1章绪论 (1)1.1热电偶检定系统的选题背景 (1)1.2热电偶自动检定系统的研究现状 (1)1.3热电偶自动检定系统的主要技术指标 (2)第2章热电偶自动检定系统方案的选择 (4)2.1系统需要解决的关键技术问题 (4)2.1.1技术性能指标 (4)2.1.2 关键技术问题 (4)2.2系统设计方案选择 (5)2.2.1冷端补偿方案 (5)2.2.2 数据采集系统设计 (7)2.2.3 炉温控制系统设计 (7)2.2.4上位机监控系统设计 (8)2.3 系统组成结构及工作原理 (9)第3章热电偶自动检定系统的硬件设计 (10)3.1数据采集系统硬件设计 (10)3.1.1多功能数字测量仪硬件选型 (10)3.1.2 通道扫描器设计 (11)3.2温度控制系统硬件设计 (17)3.2.1单相晶闸管调压触发器 (17)3.2.2模入模出接口卡 (19)3.3上位机硬件配置 (22)第4章热电偶自动检定系统温度控制方法 (23)4.1热电偶的检定炉的物理模型分析 (23)4.2控制算法选择 (24)4.2.1 PID控制 (24)4.2.2模糊控制 (26)4.3模糊PID参数自整定控制器的实现 (27)4.3.1模糊PID参数自整定控制器的结构 (27)4.3.2 PID参数模糊调整规则 (29)4.3.3模糊推理及解模糊化 (31)第5章工业热电偶自动检定系统的软件设计 (35)5.1软件系统组成 (35)5.2自动检定过程 (36)5.3模糊自适应PID控制算法的软件实现 (38)第6章结论 (40)参考文献 (41)谢辞 (42)附录 (43)第1章绪论1.1热电偶检定系统的选题背景热电偶是一种感温元件,它把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表转换成被测介质的温度。
热电偶传感器测温系统论文
摘要热电偶是将温度变化量转换为热电势大小的热电传感器,是一种广泛应用的间接测量温度的方法,即利用一些材料或元件的性能参数随温度而变化通过测量该性能参数,而得到被测温度的大小。
本文中主要介绍利用热电偶传感器测温的原理及系统设计。
在论述测温的同时,针对不足,提出了一种基于数值计算软件化测温方法,并给出了实现这种测温的4个步骤,给出了相关电路、拟合关系式和计算方法。
为了是测温精度更高,在此分析了误差优化方法,探讨了误差时间常数分析、非线性补偿法及冷端温度补偿技术。
关键字:热电偶、软件化、时间常数、非线性补偿、冷端温度补偿1.温度的基本概念(参考文献【1】)温度是度量物体冷、热程度的物理量,在生产和科学中占有极其重要的地位,是国际单位制(SI)中7个基本物理量之一。
从能量角度来看,温度是描述系统不同自由度间能量发布状态的物理量;从微观上看,温度标志着系统内部分子无规则运动的剧烈程度,温度高的物体,分子平均动能大,温度低的物体,分子平均动能小;从热平衡观点来看,温度是描述热平衡系统冷热程度的物理量。
而用来度量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。
目前用的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。
温度测量方式有接触式和非接触式两大类。
接触式测温法是将传感器置于与物体相同的热平衡状态中,使传感器与物体保持同一温度的测温方法。
非接触式仪表测温的范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反映速度快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水汽等外界因素的影响,其测量误差较大。
2.热电偶测温基本原理(参考文献【2】)热电偶的测温原理基于热电效应,如图1所示。
将两种不同材料的导体A和B串接成一个闭合回路,当两个接点电T和T0的温度不同时,如果T>T0在回路中就会产生热电动势,并在回路中有一定大小的电流,此种现象称为热电效应,记为EAB,导体A,B称为热电极。
浅谈热电偶测温原理及应用_刘浩
科技专论浅谈热电偶测温原理及应用【摘要】在化工实际生产过程中,需要对温度进行测量,从而科学有效地管理生产过程,促进生产率和经济效益的提高。
在化工生产中所使用的测温仪器中,热电偶高温测量计是被使用最多的温度计。
本文从简述测量温度的相关概念入手,探讨热电偶测温的原理,浅谈热电偶测温计的具体应用情况,为我国热电偶测温计的改进提供参考资料。
【关键词】热电偶测温;相关概念;原理;选型;应用引言热电偶温度计是化工生产过程中测量温度的重要仪器,所以对热电偶测温的研究有着重要意义。
笔者简述温度测量的相关概念,研究人电偶测量温度的科学原理,再结合相关案例探讨热电偶测温的具体应用情况,改进热电偶测温技术,从而推动我国化工生产行业测温技术的进一步改进,推动热电偶测温计的应用。
1、测量温度的相关概念温度作为测量物体冷热情况的物理量,在实际的生产中有着重要位置。
从能量的方面而言,温度是阐述系统在不同自由程度下能量分布情况的物理量;从微观方面而言,温度则是系统分子无规则性运动情况的标志,高温物体的分子平均运动能量较大。
低温物体的分子平均运动量较小。
因此温度是阐述热能均衡系统冷热情况的物理量,而用于衡量物体温度数据的尺度就是温标。
目前使用较为广泛的温标是华氏温标、热力学温标、摄氏温标。
测量温度的方式主要有两种:非接触型测量和接触型测量。
其中接触型测温方式指的是把传感器放置在和物体同样的热均衡环境下,使得传感器和物体的温度保持一致的一种测温方式。
例如:采用介质受热出现膨胀反映原理设计出来的水银测温计;采用物体的电气参数会随着温度的变化而变化的性质来测量温度,如热敏电阻、电子形式的温度传感设备、热电阻、热电偶等。
而非接触型测温方式指的是利用热辐射的基本原理来完成测温工作,测量温度的设备不需要接触被测对象的表面介质;这种测温方式利用被测对象表面的热辐射情况和温度之间的关联来完成测温工作[1]。
2、热电偶测温的原理把两种不同原材料的半导体或者是导体的一侧利用焊接工艺连接在一起就组成了热电偶;构成热电偶的半导体或导体就是热电极;焊接的一侧接入测量温度的地区就是工作端,而另一侧就是冷端。
基于热电偶测温电路设计论文
密级公开学号衡水学院毕业论文(设计)基于热电偶的测温电路设计论文作者:指导教师:系别::物理与电子信息系专业电子信息工程年级:提交日期:答辩日期:毕业论文(设计)学术承诺本人郑重承诺:所呈交毕业论文(设计)为本人在导师指导下做出的钻研任务以及取得钻研成果。
除了文中致谢的地方和特别加以标注外,论文(设计);中不存在抄袭状况,论文(设计)中不含有其他人曾经发表的研究成果,也不包括别人或其余教学机构获得的研究成果。
作者签名:日期:毕业论文(设计)使用授权的说明本人理解并恪守衡水学院的相关保留、运用毕业论文(设计)的规则。
即:学校有权保留或向相关部门送交毕业论文(设计)原件或复印件,容许论文(设计)被查阅或借阅;学校能够公开论文(设计)整体或部分内容,可以缩印、取用影印或别的复制手段保存论文(设计)及相干材料。
作者签名:指导教师签名:日期:日期:2013级电子信息工程专业毕业论文(设计)论文题目:基于热电偶的测温电路设计摘要:此文阐述了基于热电偶的测量电路设计,文中针对测温冷端补偿问题,采用了MAX6675芯片。
采集两个以上的温度数据,通过初始前后温度的差值关系,计算得到温度的数值。
此文应用热电偶以及冷端补偿温度转换芯片MAX6675、STC89C52单片机、LCD1602组件、K型热电偶。
温度测量精度可以达到0.3℃。
系统的首要任务是通过热电偶进行温度的采集,数据处理后经MAX6675冷端补偿,最终温度测量数据通过单片机处理后在LCD1602上呈现出来。
最后进行系统上的调试仿真,完成作品。
关键词:单片机;热电偶;冷端补偿TITLE: DESIGN OF TEMPERATURE MEASURINGCIRCUIT BASED ON THERMOCOUPLEAbstract: This paper describes the design of the measurement circuit based on thermocouple. In this paper, the max6675 chip is used to solve the problem of temperature compensation. Collect more than two temperature data, through the initial temperature difference between the front and back temperature, calculated the value of temperature.The application of thermocouple cold junction compensation and temperature conversion chip MAX6675, STC89C52 microcontroller, LCD1602components and k type thermocouple the accuracy of temperature measurement can reach 0.3. The primary task of the system is to collect the temperature by the thermocouple. After the data processing, it is compensated by the MAX6675cold end. Finally, the temperature measurement data is presented on the LCD1602after the single chip processor. Finally, the system debugging simulation, complete works.Key words: SCM; Thermocouple;Cold Junction Compensation2013级电子信息工程专业毕业论文(设计)目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (4)1.1课题背景 (4)1.2 工业生产领域的使用 (4)1.3 课题的设计目标 (4)2 系统原理概述 (6)2.1 热电偶测温基本原理 (6)2.2 硬件组成原理 (6)2.3 热电偶冷端补偿方案 (4)2.4 芯片MAX6675功能简介 (7)3 硬件设计 (8)3.1 系统MCU设计与电路分析 (8)3.1.1 系统MCU的简介分析 (8)3.1.2 主控制器MCU简介 (8)3.1.3 主控制器电路设计 (8)3.2 显示接口电路设计 (9)3.2.1 FYLCD1602主要参数 (9)3.2.2 FYLCD1602显示功能说明 (10)3.3 温度采集电路设计 (10)4 系统软件思路设计 (12)4.1 开发软件平台 (12)4.2 主要编程思想 (12)4.3 温度检测传感器驱动程序设计 (13)4.4 系统误差的调试 (13)4.5显示程序设计 (13)4.6 温度采集转换程序设计 (14)5 系统测试部分 (16)结语 (17)参考文献 (18)致谢 (19)基于热电偶的测温电路设计1 绪论1.1课题背景当今现世,科学技术迅速发展的同时也促进了传感器、单片机和微机控制等高科技技术的深层次发展。
热电偶传感器论文
一、前言热电偶是一种广泛用于温度测量的简单元件。
本文简单概述了热电偶,介绍了利用热电偶进行设计的过程中常见的挑战,并提出两种信号调理解决方案。
第一种方案将参考接合点补偿和信号调理集成在一个模拟IC 内,使用更简便;第二种方案将参考接合点补偿和信号调理独立开来,使数字输出温度感应更灵活、更精确。
冷端补偿电路设计任务分析调理电路设计结果仿真一、基本原理热电偶是一种广泛用于温度测量的简单元件。
图1热电偶一)热电偶原理如图1 所示,热电偶由在一头相连的两根不同金属线组成,相连端称为测量(“热”)接合点。
金属线不相连的另一头接到信号调理电路走线,它一般由铜制成。
在热电偶金属和铜走线之间的这一个接合点叫做参考(“冷”)接合点。
*在参考接合点处产生的电压取决于测量接合点和参考接合点两处的温度。
由于热电偶是一种差分器件而不是绝对式温度测量器件,必须知道参考接合点温度以获得精确的绝对温度读数。
这一过程被称为参考接合点温度补偿(冷接合点补偿)。
热电偶已成为在合理精度内高性价比测量宽温度范围的工业标准方法。
它们应用于高达约+2500°C 的各种场合,如锅炉、热水器、烤箱和风机引擎等。
K型是最受欢迎的热电偶,测量范围是–200°C 至+1250°C。
热电偶优缺点优点1、温度范围广:从低温到喷气引擎废气,热电偶适用于大多数实际的温度范围。
热电偶测量温度范围在–200°C至+2500°C之间,具体取决于所使用的金属线。
2、坚固耐用:热电偶属于耐用器件,抗冲击振动性好,适合于危险恶劣的环境。
3、响应快:因为它们体积小,热容量低,热电偶对温度变化响应快,尤其在感应接合点裸露时。
它们可在数百毫秒内对温度变化作出响应。
4、无自发热:由于热电偶不需要激励电源,因此不易自发热,其本身是安全的。
缺点1、信号调理复杂:将热电偶电压转换成可用的温度读数必需进行大量的信号调理。
一直以来,信号调理耗费大量设计时间,处理不当就会引入误差,导致精度降低。
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微机化仪表课程设计说明书摘要本设计简要介绍了热电偶测温仪的测温原理、所用的硬器件结构与工作原理,并对其进行了硬件设计和软件设计,然后对其最终显示做了试验。
通过测定,验证测温仪的误差大小,以便可以工程使用。
该测温仪是以AT89C51单片机为核心,由热电偶测量温度,并对其进行冷端温度补偿。
该热电偶采用K 型镍铬-镍硅热电偶,测量范围在0—800℃之间。
使用+5V电源。
采用4位共阴极LED数码管显示。
并利用键盘设定温度上下限,这样当所测温度超越了可测温度范围,报警器鸣镝,报警灯亮,以便通知工程人员做相应处理。
在工业测量中,被测对象常存在电场、磁场、噪声等恶劣环境中,这样采样值可能偏离真实值。
所以,在软件设计中,还需要一组滤波程序,以提高信噪比,减少乃至消除各种干扰及噪音,提高测量精度。
目录第1章热电偶测温仪原理与方框图1.1、热电偶测温原理 (4)1.2、热电偶测温仪系统方框图 (4)第2章器件说明2.1、AT89C51单片机 (5)2.2、LED数码显示器 (8)2.3、74LS164(8位并行输出串行移位寄存器) (8)2.4、X2045 (10)2.5、热电偶 (12)2.6、TCL0832 (14)第3章硬件电路设计第4章软件电路设计4.1 A/D转换子程序设计 (15)4.2 线形化标度变换子程序设计 (16)4.3 总程序设计 (17)总结附录参考文献第1章.热电偶测温仪原理与方框图1.1、热电偶测温原理热电偶传感器是一种将温度变化转化为电势变化的传感器,它是由两种不同的金属A和B构成一个闭合回路,当两个接触端温度不同,即T>T0时,回路中会产生热电势E AB(T,T0),如图1所示。
其中,T称为热端,T0称为冷端,A和B称为热电极。
热电势E AB(T,T0)的大小是由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势所决定的。
E AB(T,T0)= E(T,T n)+ E(T n,T0)其中T n是参考温度,T0零温。
图1 热电偶1.2、热电偶测温仪系统方框图基于热电偶的温度检测框图如图2,温度由K型热电偶检测,并经冷端温度补偿和线形化转化后送到模拟多路开关,由模拟开关切换后,经放大器放大,再由A/D转化器转换成数字信号。
AT89C51单片机读取转换的数字信号并进行必要的处理后,将结果存入RAM,同时送LED显示器显示。
另外,AT89C51单片机还将依据由键盘输入的温度上下限报警温度值对所检测的温度进行越限光报警处理。
其中温度传感器选用的是K型热电偶(镍铬-镍硅热电偶),测温范围选用0—800度,冷端温度补偿选用补偿导线法。
放大电路选用自动调零放大电路,A/D转换器选用TLC0832,单片机选用AT89C51,并另外扩存储器EPROM,RAM,显示选用4段LED数码管,并加报警器,选用一个LED数码管,灯亮表示超过测温上限。
图2 热电偶测温仪方框图第2章.器件说明本设计中使用的硬件有AT89C51单片机,TLC0832 A/D转换芯片,74LS164驱动器,X2045看门狗,共阴极LED数码管,+5V标准电源,万用表。
2.1、AT89C51单片机AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.1.1、主要特性·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器。
寿命:1000写/擦循环。
数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路2.1.2、管脚说明AT89C51管脚分布如图3所示:图3 AT89C51管脚分布图VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
2.1.3、振荡器特性XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
2.1.4、芯片擦除整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。
在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。
此外,AT89C51设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。
在闲置模式下,CPU停止工作。
但RAM,定时器,计数器,串口和中断系统仍在工作。
在掉电模式下,保存RAM的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。
2.2、LED数码显示器在数字电路中,常用的显示器是数码显示器。
LC5011-11就是一种共阴极数码显示器。
它的管脚排列如图4.3所示,X为共阴极,DP为小数点。
其内部是段发光二极管的负极连在一起的电路。
当在它的a、b、c、d、e、f、g、DP 加上正向电压时,各段发光二极管就点亮。
共阳极数码显示器的阳极是连在一体的,它的工作情况与共阴极数码管是相反的,它的各段加上低电平时,所对应的发光二极管就点亮。
LC5011-11管脚图4如下:图4 LED管脚分布图及内外部结构图用单片机驱动LED数码管有很多方法,按显示方式分,有静态显示和动态(扫描)显示,按译码方式可分硬件译码和软件译码之分。
静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能,单片机将所要显示的数据送出后就不再管,直到下一次显示数据需要更新时再传送一次新数据,显示数据稳定,占用很少的CPU时间。
动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新,显示数据有闪烁感,占用的CPU时间多。
这两种显示方式各有利弊;静态显示虽然数据稳定,占用很少的CPU时间,但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路,使用的硬件较多;动态显示虽然有闪烁感,占用的CPU时间多,但使用的硬件少,能节省线路板空间。
硬件译码就是显示的段码完全由硬件完成,CPU只要送出标准的BCD码即可,硬件接线有一定标准。
软件译码是用软件来完成硬件的功能,硬件简单,接线灵活,显示段码完全由软件来处理,是目前常用的显示驱动方式。
本设计选用LED静态显示和软件译码。
2.3、74LS164(8位并行输出串行移位寄存器)74LS164为8位移位寄存器,管脚定义如下图5所示:CLOCK 时钟输入端CLEAR 同步清除输入端(低电平有效)A,B串行数据输入端QA-QH为输出端当清除端(CLEAR)为低电平,输出端(QA-QH)均为低电平;串行数据输动态特性(T A=25℃)*:fmax 最大时钟频率t PLH 输出由低电平到高电平传输延迟时间t PHL 输出由高电平到低电平传输延迟时间2.4、X2045看门狗X25045是XICOR 公司生产的监控器,高电平复位输出,可块锁定,传输密度4K 的EEPROM 。