热敏电阻测温电路的设计说明
热电阻的测温电路
Pt100热电阻的测温电路[摘要] 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。
在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。
目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。
用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。
温度测量系统应用广泛，涉及到各行各业的各个方面，在各种不同的领域中都占有重要的位置。
从降低开放成本扩大适用范围、系统运行的稳定性、可靠性出发，设计一种以Pt100铂热电阻为温度信号采集元件的传感器温度测量系统。
才测量系统不但可以测量室内的温度，还可以测量液体等的温度，在实际应用中，该系统运行稳定、可靠，电路设计简单实用。
[关键字] 传感器 Pt100热电阻温度测量目录1 前言 (4)1．1 传感器概况 (4)1．2 设计目的 (7)2 设计要求 (8)2．1 设计内容 (8)2．2 设计要求 (9)3 原器件清单 (10)4 Pt100热电阻的测温电路 (11)4．1 总体电路图 (11)4．2 工作原理 (11)5 Pt100热电阻测温电路的原理及实现 (12)5．1 测温电路的工作原理 (12)5．2 测温电路的实现 (14)5．3 测量结果及结果分析 (15)6 制作过程及注意事项 (16)6．1 制作过程 (16)6．2 注意事项 (17)7 总结 (18)8 致谢 (19)参考文献 (20)1 前言1．1传感器概况传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。
热敏电阻温度计的设计实验
热敏电阻温度计的设计实验简介热敏电阻温度计是一种测量温度的传感器，它利用材料的电阻随温度变化的特性来实现温度的测量。
本文将详细介绍热敏电阻温度计的设计实验方法和步骤。
实验目的通过设计热敏电阻温度计的实验，掌握以下知识和技能： 1. 了解热敏电阻的基本原理和特点； 2. 掌握热敏电阻的测量方法和电路连接； 3. 学会使用热敏电阻测量温度。
实验器材和材料下面是进行热敏电阻温度计设计实验所需的器材和材料： 1. 热敏电阻 2. 连接线3. 变阻器 4. 示波器 5. 温度源 6. 温度计（参考）实验步骤步骤一：热敏电阻的特性测试1.连接热敏电阻和示波器：将热敏电阻的两端分别连接到示波器的输入端口。
2.设置示波器的垂直和水平方向的刻度，使得能够清晰地观察到热敏电阻的电阻变化。
3.通过改变温度源的温度，观察示波器上显示的电阻变化情况。
4.记录不同温度下的热敏电阻的电阻值，并绘制温度和电阻之间的关系曲线。
步骤二：热敏电阻的电路连接1.根据热敏电阻的数据手册，确定热敏电阻的额定电阻值和温度系数。
2.选择合适的电阻和电路连接方式，以便实现温度测量的精度和稳定性。
3.进行电路连接，并使用万用表测量电路的电阻值，确保电路连接正确无误。
步骤三：热敏电阻温度计的标定1.使用温度计准确测量一个已知温度，例如室温。
2.将已知温度下热敏电阻的电阻值测量结果和温度计的测量结果进行比较，得到电阻值和温度的对应关系。
3.根据已知温度和热敏电阻的电阻值，得到热敏电阻的标定曲线。
步骤四：热敏电阻温度计的实际温度测量1.使用标定曲线，根据热敏电阻的电阻值计算出实际温度。
2.将热敏电阻的电阻值连接到电路中，通过电路输出的电压或电流来测量实际温度。
结论通过实验设计和实施，我们成功地制作了一个热敏电阻温度计，并了解了热敏电阻的基本原理和特点。
我们还学会了热敏电阻的测量方法和电路连接，并掌握了使用热敏电阻进行温度测量的技能。
这些知识和技能将在实际应用中发挥重要作用，为温度测量和控制提供了有力支持。
NTC热敏电阻的温度测量技术及线性电路
表 1. 1中数据是对 V ishay - D ale热敏电阻系列 测得的 NTC 热敏电阻器性能参数。
3 利用电阻器对热敏电阻传感器进行运算放大器, 加上负反馈构成的
线性电路, 其闭环增益和传输特性以及它的输入、输
出阻抗基本上取决于外部的反馈元件, 因此, 使用运
算放大器进行线性信号的处理是非常方便的。实际
中常用运算放大器构成反相放大电路和同相放大电
路作为测量温度的接口电路, 如图 2为热敏电阻传
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热敏电阻温度计的设计
热敏电阻温度计的设计热敏电阻温度计的设计一、引言温度是测量各种物理和化学过程的关键参数。
热敏电阻温度计由于其出色的精度、快速响应和稳定性，在温度测量领域具有广泛的应用。
本文将详细介绍热敏电阻温度计的设计原理、结构、以及在实际应用中的注意事项。
二、设计原理热敏电阻温度计基于热电效应原理。
在导体中，自由电子因温度变化而产生热运动，产生电流。
这种现象被称为热电效应。
热敏电阻温度计利用这种效应来测量温度。
1.热电阻材料热敏电阻材料应具有高电阻率、良好的温度系数、稳定的物理和化学性质、以及可接受的响应时间。
常用的热敏电阻材料包括铜、镍、钴等。
2.测温原理热敏电阻的阻值随温度变化而变化。
通过测量电阻值的变化，可以确定温度的变化。
为了获得准确的温度读数，需要将电阻的变化转化为电压或电流的变化，再通过一定的算法进行计算。
三、设计结构热敏电阻温度计主要包括以下几个部分：1.热敏电阻热敏电阻是温度计的核心部件，负责感应温度的变化。
2.测量电路测量电路用于测量热敏电阻的电阻值，并将电阻值的变化转换为电压或电流的变化。
常用的测量电路包括惠斯通电桥和恒流源电路。
3.数据处理单元数据处理单元接收来自测量电路的信号，通过一定的算法处理数据，得出温度读数。
4.显示单元显示单元用于显示测得的温度读数。
四、实际应用及注意事项1.安装位置热敏电阻应安装在被测物体表面或内部，以减小误差。
对于移动或旋转的物体，应选择合适的安装位置，以避免因运动产生的误差。
2.绝缘要求为避免误差，热敏电阻与测量电路之间应具有良好的绝缘。
绝缘材料的选择应考虑被测物体的环境条件，如湿度、压力等。
3.校准为了确保准确的温度读数，热敏电阻温度计应定期进行校准。
校准过程中，应使用已知标准温度的参考物体对温度计进行校准。
4.稳定性检测长时间使用后，热敏电阻可能会出现老化现象，导致温度读数的不准确。
因此，应定期对热敏电阻进行稳定性检测，以保证测得的温度读数的准确性。
5.环境因素环境因素如湿度、压力、光照等可能影响热敏电阻的温度读数。
热敏电阻测温电路设计方案汇总
热敏电阻测温电路设计⽅案汇总 1、原理电路 本测温控温电路由温度检测、显⽰、设定及控制等部分组成，见图2.2.1。
图中D1~D4为单电源四运放器LM324的四个单独的运算放⼤器。
RT1~RTn为PTC感温探头，其⽤量取决于被测对象的容积。
RP1⽤于对微安表调零，RP2⽤于调节D2的输出使微安表指满度。
S为转换开关。
图2.2.1测温控温电路 由RT检测到的温度信息，输⼊D1的反馈回路。
该信息既作为D2的输⼊信号，经D2放⼤后通过微安表显⽰被测温度；⼜作为⽐较器D4的同相输⼊信号，与D3输出的设定基准信号，构成D4的差模输⼊电压。
当被控对象的实际温度低于由RP3预设的温度时，RT的阻值较⼩，此时D4同相输⼊电压的绝对值⼩于反相输⼊电压的绝对值，于是D4输出为⾼电位，从⽽使晶体管V 饱和导通，继电器K得电吸合常开触点JK，负载RL由市电供电，对被控物进⾏加热。
当被控对象的实际温度升到预设值时，D4同相输⼊电压的绝对值⼤于反相输⼊电压的绝对值，D4的输出为低电位，从⽽导致V截⽌，K失电释放触点JK⾄常开，市电停⽌向RL供电，被控物进⼊恒温阶段。
如此反复运⾏，达到预设的控温⽬的。
2、主要元器件选择 本测温控温电路选⽤PTC热敏电阻为感温元件，该元件在0℃时的电阻值为264Ω，制作成温度传感器探测头，按图2.2.2线化处理后封装于护套内。
图2.2.2线化电路 线化后的PTC热敏电阻感温探头具有良好的线性，其平均灵敏度达16Ω/℃左右。
如果采⽤数模转换⽹络、与⾮门电路及数码显⽰器，替代本电路的微安表显⽰器，很容易实现远距离多点集中的遥测。
继电器的选型取决于负载功率。
为便于调节，RP1~RP4选⽤线性带锁紧机构的微调电位器。
3、安装与调试 调试⼯作主要是调整指⽰器的零点和满度指⽰。
先将S接通R0，调节RP1使微安表指零，于此同时，调节RP4使其阻值与RP1相同，以保持D1与D4的对称性。
然后将S接通R1，调节RP2使微安表指满度。
ntc热敏电阻测温电路设计_概述说明以及解释
ntc热敏电阻测温电路设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文讨论的是NTC热敏电阻测温电路设计。
在现代科技发展中，温度测量是非常重要的一项技术。
NTC热敏电阻作为常见的温度传感器之一，具有精确、可靠、成本低廉等特点，广泛应用于各个领域。
1.2 文章结构本文主要分为五大部分。
第一部分是引言，对文章进行概述说明以及目的阐述。
第二部分详细介绍了NTC热敏电阻的基本知识和特性。
第三部分讨论了温度测量原理及方法，并与其他常见温度测量方法进行比较。
第四部分重点探讨了NTC 热敏电阻测温电路设计的要点，包括选择合适的NTC热敏电阻型号与参数设置、温度补偿与校准技巧以及信号处理与转换电路设计要点。
最后一部分是结论和展望，总结了文章的主要内容并对未来发展进行了展望。
1.3 目的本文的目的是提供关于NTC热敏电阻测温电路设计方面的详细说明和解释。
通过对NTC热敏电阻的介绍和温度测量原理的解析，帮助读者了解如何选择合适的NTC热敏电阻、进行温度补偿与校准，并设计出高效可靠的信号处理与转换电路。
同时，本文还展望了NTC热敏电阻测温技术在未来的发展方向。
2. NTC热敏电阻简介2.1 什么是NTC热敏电阻NTC热敏电阻全称为负温度系数热敏电阻( Negative Temperature Coefficient Thermistor)，是一种根据温度变化而改变阻值的传感器。
它由金属氧化物制成，具有负温度系数特性，即当温度上升时，其电阻值会下降；反之，当温度下降时，电阻值会增加。
2.2 NTC热敏电阻的特性NTC热敏电阻具有许多独特的特性。
首先，它们响应速度快，能够实时测量环境温度。
其次，NTC热敏电阻的响应范围广泛，可覆盖从低至几摄氏度到高达几百摄氏度的整个温度范围。
此外，NTC热敏电阻精确可靠，在稳态和非稳态情况下都能提供准确的温度测量结果。
2.3 应用领域NTC热敏电阻广泛应用于各个领域中的温度测量与控制。
它们被广泛用于家电、汽车、电子设备等领域，在温度测量、过热保护、温度补偿等方面发挥着重要作用。
热敏电阻温度计的设计与标定
热敏电阻温度计的设计与标定一、实验内容与实验要求1．电阻温度计包括金属电阻温度计和半导体温度计，本实验要求利用半导体材料制备的热敏电阻设计出能够测量常温的温度计，测温范围“实验室室温－75℃”2．对温度计进行定标，绘制T-I(温度－电流)定标曲线。
3．用标定后的温度计，测量人体手心的温度，并与标准温度计所测量结果进行比较。
二、实验前应考虑并回答的问题1. 金属、半导体电阻随温度变化大致有怎么样的规律？2. 金属或半导体材料制成的热敏电阻随温度变化是线性的吗？3. 传感器为什么要定标？4. 非平衡电桥有什么用途？三、实验室可以提供的主要仪器1. 负温度系数半导体热敏电阻一支[25℃时电阻约5KΩ,B值3950/℃]2. 可调温压电源、微安表、万用表（不能当电压表用）。
3. 电加热水壶、金属水杯。
4. 玻璃温度计一支(0~100℃,准确度1℃)。
5. 电阻箱3个、塑料清洗瓶1个、开关和导线等。
四、实验设计报告和实验报告的要求(1). 实验设计报告的要求：1.实验目的；2.实验仪器[含仪器参数]；3.实验原理[热敏电阻、非平衡电桥测温原理，有电流－电阻关系公式，实验设计思路解释]；4. 电路中仪器的可调物理量数值预先选定和计算[电桥上三个电阻阻值、电源总电压等]，5. 实验步骤[结合预先选择和计算的的数据，准确写出“把电阻箱阻值调到xxΩ,电源电压调到x.xxV”]，6. 数据表[结合测量量和自变量，此外，电路中所用仪器的数值量都要记录；7. 实验注意事项。
(2) 实验报告的要求：在实验设计报告的基础上，增加实验中测量到的数据，完成数据处理和分析，实验总结和感受。
五、实验原理：1. 半导体热敏电阻半导体热敏电阻随温度变化典型特性可分为三种类型：负温度系数热敏电阻（NTC ）；正温度系数热敏电阻（PTC ）和特定温度下电阻值发生突变电阻器（CTR ）。
具有负温度系数的热敏电阻，电阻值随温度升高而迅速下降，这是因为热敏电阻由一些金属氧化物如Fe 3O 4、MgCr 2O 4等半导体制成，在这些半导体内部，自由电子数目随温度的升高增加得很快，导电能力很快增强；虽然原子振动也会加剧并阻碍电子的运动，但这种作用对导电性能的影响远小于电子被释放而改变导电性能的作用，所以温度上升会使电阻值迅速下降。
热敏电阻测温原理
热敏电阻测温原理1. 热敏电阻的基本原理热敏电阻是一种根据温度变化而改变电阻值的电阻器件。
它由热敏材料制成，当温度升高时，热敏材料的电阻值会增加；当温度降低时，电阻值会减小。
这种特性使得热敏电阻可以应用于温度测量。
热敏电阻的基本原理是基于热敏材料的电阻与温度之间的关系。
热敏材料是一种具有温度敏感性的半导体材料，其电阻值随温度的变化而变化。
一般来说，热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系，即温度升高时电阻值增加，而温度降低时电阻值减小。
2. 热敏电阻测温原理热敏电阻测温的基本原理是利用热敏电阻的温度敏感性来测量环境温度。
热敏电阻通常被用作温度传感器，可以将温度转换为电阻值，再通过电路进行测量和处理。
热敏电阻测温的原理可以分为以下几个步骤：步骤一：建立电路首先，需要建立一个测量电路，以将热敏电阻的电阻值转换为电压或电流信号。
这个电路通常由一个电流源和一个测量电阻组成。
电流源通过热敏电阻产生电流，测量电阻用于测量电流的大小。
步骤二：测量电阻值当电流通过热敏电阻时，热敏电阻的电阻值会随温度的变化而变化。
通过测量电路，可以测量到电流的大小，进而计算出热敏电阻的电阻值。
步骤三：温度与电阻值的关系根据热敏电阻的特性，可以建立温度与电阻值之间的关系模型。
这个模型可以是一个数学函数或者一个查找表，用于将电阻值转换为温度值。
步骤四：温度测量通过将热敏电阻的电阻值转换为温度值，就可以实现温度的测量。
根据温度与电阻值的关系模型，可以将测量到的电阻值转换为相应的温度值。
3. 热敏电阻测温的应用热敏电阻测温技术广泛应用于各种领域，包括工业控制、家用电器、医疗设备等。
以下是一些常见的应用场景：温度控制热敏电阻可以用于温度控制系统中，通过测量环境温度并与设定温度进行比较，实现对温度的控制。
例如，空调系统中的温度控制就可以使用热敏电阻来实现。
温度监测热敏电阻可以用于温度监测系统中，实时监测环境温度的变化。
例如，温度监测系统可以用于监测电子设备的工作温度，以防止过热导致设备损坏。
三线制pt100热电阻测温电路的设计
三线制pt100热电阻测温电路的设计以三线制PT100热电阻测温电路的设计为标题，本文将详细介绍该电路的设计原理、组成部分以及工作原理。
一、设计原理三线制PT100热电阻测温电路是一种常用的温度测量电路，其基本原理是利用PT100热敏电阻的温度特性来测量被测温度。
PT100热敏电阻是一种铂电阻，其电阻值随着温度的变化而变化，具有较高的精度和稳定性。
二、组成部分1. PT100热敏电阻：PT100热敏电阻是测温电路的核心元件，其电阻值与温度成正比，通常采用铂电阻材料制成。
2. 增加电阻：为了提高电路的灵敏度和测量范围，通常在PT100热敏电阻前串联一个固定电阻，使电路的总电阻变化更大。
3. 恒流源：为了保持电路中的恒定电流，通常在电路中加入一个恒流源，保证电流的稳定性。
4. 运放：为了放大电路中的微弱信号，通常在电路中加入一个运放，以提高电路的灵敏度和抗干扰能力。
5. A/D转换器：为了将模拟信号转换为数字信号，通常在电路中加入一个A/D转换器，以便通过数字方式读取温度值。
三、工作原理1. 恒流源通过PT100热敏电阻和增加电阻形成一个电桥电路，使电流通过PT100热敏电阻。
2. PT100热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化，从而使电桥电路产生不平衡电压。
3. 运放对电桥电路的不平衡电压进行放大，输出一个与温度成正比的电压信号。
4. A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，通过数字方式读取并显示温度值。
四、电路设计注意事项1. 选择合适的PT100热敏电阻：根据被测温度范围选择合适的PT100热敏电阻，确保其电阻值变化在合适的范围内。
2. 确保电路的稳定性：恒流源和运放的选择要保证电路的稳定性，避免温度变化对测量结果的影响。
3. 抗干扰能力：合理布局电路，采取屏蔽措施，提高电路的抗干扰能力，避免外界干扰对测量结果的影响。
4. 温度补偿：由于PT100热敏电阻的温度特性并非完全线性，为了提高测量的准确性，可以进行温度补偿，校正测量结果。
电子设计大赛论文-热敏电阻测温电路设计
电子设计大赛论文（B组）热敏电阻测温电路设计第三十组K3队组队成员：顾代辉黄龑罗程2010年5月23日摘要：科技发展，很多工业化的生产都需要温度测量，这使得温度测量仪器变成一个很重要的东西。
下面我们将题目所给的温度测量电路进行分析和改动设计。
题目所给图是一个在工业场合的温度测量系统，采用RTD 电阻温度检测器。
通过分析可知，ref R 两端分到的电压即为ref V ,Vo3输出的电压即为NTC 两段分到的电压。
而要求我们设计的电路所用的是NTC 负温度系数热敏电阻器。
题目要求我们将电流产生电路的电流控制在0.1m A 。
这里我们简单的将r ef R 改成25k 。
对于滤波电路，我们设计各个参数使得其截至频率在100Hz 左右，就能滤掉1000HZ 的干扰信号；对于基准源，我们都用基本的连接方法，输出电压为2.5V ；对于稳压管，输出电压为恒定的5V ；对于串口连接，我们用到MAX232芯片其中一个接口，与单片机的RXD/TXD 连接传输数据。
关键词：温度传感器 A VR 串口显示I ．电路分析（1）电流产生电路分析：首先对于运放A1，由虚短和虚断，可知111211120V V II === 有：11212210O V V V R R --= 可解得：1121122=O V V V =即第一个运放功能为将信号放大两倍。
对于运放A2,同理，有212221220V V I I ===有:221O V V =可见，运放A2是一个电压跟随器。
又：24211234()2REF O REF O O V V R V V V V R R -⨯+=+=+ 11122O REF O V V V V ==+故：REF R 两端分到的电压为122R O REF REF O O REF V V V V V V V =-=+-=由此可见：REF R 两端分压恒为基准电压REF V ，只要基准电压和REF R 的值不变，则通过REF R 的电流REF REF V I R = 2.512.5mA k==为恒定值，该电路的作用为产生恒定电流。
热敏电阻测温电路
热敏电阻测温电路概述热敏电阻（thermistor）是一种将温度变化转化为电阻变化的传感器。
热敏电阻测温电路是一种常见的温度测量方法，通过读取热敏电阻的电阻值来确定温度。
本文将介绍热敏电阻测温电路的工作原理、电路设计以及使用注意事项。
工作原理热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系，温度升高时电阻值减小，温度降低时电阻值增加。
这是因为热敏电阻的电阻值受其内部材料温度相关性的影响。
常见的热敏电阻有两种类型：PTC（正温度系数）和NTC （负温度系数）。
PTC热敏电阻的电阻值随温度升高而增加，而NTC热敏电阻的电阻值随温度升高而减小。
热敏电阻测温电路利用了热敏电阻温度-电阻特性的这一特点，通过测量电阻值来间接确定温度。
电路设计热敏电阻测温电路一般由以下几部分组成：1.热敏电阻：选择适当的热敏电阻类型和参数，根据测量范围和精度要求进行选择。
2.偏置电阻：为了减小热敏电阻的电阻变化对测量结果的影响，一般需要在热敏电阻和测量电路之间加入一个偏置电阻。
3.电桥：为了提高测量精度，常常使用电桥电路来测量热敏电阻的电阻值。
电桥电路一般由热敏电阻、偏置电阻和参考电阻组成。
4.读取电路：读取电桥电路的输出电压，通过将输出电压与参考电压进行比较，可以得到热敏电阻的电阻值，从而确定温度。
使用注意事项在设计和使用热敏电阻测温电路时，需要注意以下几点：1.热敏电阻的特性：了解选用的热敏电阻的温度-电阻特性，以及其额定工作范围和精度。
2.偏置电阻的选择：根据热敏电阻的特性和设计要求，选择适当的偏置电阻，以使热敏电阻的电阻变化对测量结果的影响最小化。
3.电桥电路的设计：根据热敏电阻的特性和设计要求，设计适当的电桥电路，以提高测量精度。
4.温度补偿：热敏电阻的温度-电阻特性可能受到环境温度的影响，在一些应用中，可能需要进行温度补偿以提高测量精度。
5.输出接口：根据实际需求，选择合适的输出接口（如模拟电压输出或数字信号输出），以便接入其他设备或系统。
单片机课程设计报告 基于单片机的热敏电阻测温系统设计
单片机课程设计报告-- 基于单片机的热敏电阻测温系统设计单片机课程设计报告2011 / 2012 学年第 2学期课程名称：单片机课程设计上机项目：基于单片机的热敏电阻测温系统设计专业班级：电子信息工程02班1摘要在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
传统的测温元件有热电偶和热电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。
我们用一种相对比较简单的方式来测量。
我们采用温度传感器DS18B20作为检测元件，温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。
DS18B20可以直接读出被侧温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。
本文介绍一种基于STC12C5608AD单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件，测量范围0℃-～+100℃，使用数码管驱动芯片CH451显示，能设置温度报警上下限。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了集成温度传感器DS18B20的原理，STC12C5608AD单片机功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、结构简单。
关键词：温度测量DS18B20 STC12C5608AD CH451目录2摘要 (2)第1章绪论 (4)第2 章时间安排 (5)第3章设计方案及选材 (6)3.1 系统器件的选择 (7)3.1.1温度采集模块的选择与论证 (7)3.1.2 显示模块的选择与论证 (8)3.2 设计方案及系统方框图 (8)3.2.1 总体设计方案 (8)3.2.2 系统方框图 (9)第4章硬件设计 (10)4.1 总系统组成图 (10)4.2 温度测量传感器部分 (10)4.3 控制部分 (10)4.4 显示部分 (11)4.5 报警部分 (12)第5章程序流程图设计 (13)5.1 主程序流程图 (13)5.2 温度采集流程图 (14)第6章总结 (15)参考文献 (16)3第1章绪论现在电子技术日新月异，各种新型的自动控制系统也越来越多地运用到人们的日常生活、工业生产等领域，它不但可以提高劳动生产率，而且可以使控制的设备或执行的操作更加精确。
ntc热敏电阻电路设计
ntc热敏电阻电路设计引言热敏电阻（NTC）是一种基于温度变化而改变电阻值的电子元件。
在电路设计中，NTC热敏电阻常被用于测量温度、温度补偿和温度控制等应用。
本文将深入探讨NTC热敏电阻电路的设计原理、特性及应用。
一、NTC热敏电阻的基本原理NTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而降低，具有负温度系数。
其基本原理是：在NTC热敏电阻内部，电子和空穴的浓度随温度的升高而增加，导致载流子的浓度增加，从而使电阻值下降。
二、NTC热敏电阻的特性1. 温度-电阻特性曲线NTC热敏电阻的温度-电阻特性曲线呈指数关系，即温度每升高1摄氏度，电阻值下降的幅度随温度的升高而增大。
2. 灵敏度NTC热敏电阻的灵敏度是指单位温度变化引起的电阻变化。
灵敏度越高，NTC热敏电阻对温度变化的响应越敏感。
3. 热时间常数热时间常数是NTC热敏电阻温度响应速度的指标，表示电阻值变化至稳定值所需的时间。
热时间常数越小，NTC热敏电阻的响应速度越快。
三、NTC热敏电阻电路设计NTC热敏电阻常用于温度测量、温度补偿和温度控制等电路中。
下面将介绍几种常见的NTC热敏电阻电路设计。
1. 温度测量电路温度测量电路是最常见的NTC热敏电阻应用之一。
该电路通过测量NTC热敏电阻的电阻值来间接测量温度。
一种简单的温度测量电路如下： - 连接一个恒流源和NTC热敏电阻，形成电压分压电路。
- 将NTC热敏电阻的电阻值与温度之间的关系通过查找表或数学模型来确定。
2. 温度补偿电路在某些电路中，温度的变化会导致其他元件的性能发生变化，从而影响整个电路的工作稳定性。
为了解决这个问题，可以使用NTC热敏电阻作为温度补偿元件，以调整其他元件的工作参数，使电路在不同温度下保持稳定。
3. 温度控制电路温度控制电路利用NTC热敏电阻的特性，实现对温度的精确控制。
一种常见的温度控制电路是基于PID控制算法的闭环控制系统，其中NTC热敏电阻用于测量温度，控制器根据测量值与设定值的差异来调整加热或冷却元件的工作状态。
ntc热敏电阻电路设计
ntc热敏电阻电路设计
【实用版】
目录
一、NTC 热敏电阻的概念与特性
二、NTC 热敏电阻电路设计原理
三、NTC 热敏电阻电路应用实例
四、NTC 热敏电阻电路的优点与局限性
正文
一、NTC 热敏电阻的概念与特性
TC（Negative Temperature Coefficient）热敏电阻是一种具有负温度系数的半导体陶瓷材料，其电阻值随温度的升高而呈指数关系减小。
NTC 热敏电阻器广泛应用于测温、控温、温度补偿等方面，具有精度高、感温时间短等优点。
二、NTC 热敏电阻电路设计原理
TC 热敏电阻电路设计主要依据其特性，通过电阻的变化实现对温度的测量与控制。
常见的 NTC 热敏电阻电路设计包括电桥平衡电路、分压电路等。
1.电桥平衡电路：在电桥平衡电路中，NTC 热敏电阻作为温度传感器，其阻值随温度变化而变化，使得电桥平衡电阻也随温度变化而变化，从而实现对温度的测量。
2.分压电路：在分压电路中，NTC 热敏电阻与固定电阻共同组成分压电阻，其阻值随温度变化而变化，从而改变分压电阻的电压，实现对温度的测量与控制。
三、NTC 热敏电阻电路应用实例
TC 热敏电阻电路广泛应用于各种测温、控温场景，如粮仓测温仪、食品储存、医药卫生、科学种田、海洋、深井、高空、冰川等领域的温度测量。
四、NTC 热敏电阻电路的优点与局限性
TC 热敏电阻电路具有精度高、感温时间短、结构简单等优点，适用于各种温度测量与控制场景。
热敏电阻数字温度计及设计与制作
评分：大学物理实验设计性实验实《用热敏电阻改装温度计》实验提要设计要求⑴通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵选择实验的测量仪器，设计出实验方法和实验步骤，要具有可操作性。
⑶根据实验情况自己确定所需的测量次数。
实验仪器惠斯通电桥，电阻箱，表头，热敏电阻，水银温度计，加热电炉，烧杯等实验所改装的温度计的要求（1）要求测量范围在40℃~80℃。
（2）定标时要求测量升温和降温中同一温度下热敏温度计的指示值（自己确定测量间隔，要达到一定的测量精度）。
（3）改装后用所改装的温度计测量多次不同温度的热水的温度，同时用水银温度计测出此时的热水温度（作为标准值），绘制出校正曲线。
提交整体设计方案时间学生自选题后2~3周内完成实验整体设计方案并提交。
提交整体设计方案，要求电子版。
用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里。
思考题如何才能提高改装热敏温度计的精确度？用热敏电阻改装温度计实验目的：1．了解热敏电阻的特性；2．掌握用热敏电阻测量温度的基本原理和方法；3．进一步掌握惠斯通电桥的原理及应用。
实验仪器：惠斯通电桥，电阻箱，热敏电阻，水银温度计，滑动变阻器，微安表，加热电炉，烧杯等实验原理：1．惠斯通电桥原理惠斯通电桥原理电路图如图1所示。
当电桥平衡时，B，D之间的电势相等，桥路电流I＝0，B,D之间相当于开路，则U B=U D;I1=I x,I2=I0;于是I1R1=I2R2,I1R X=I2R0 由此得R1/R X=R2/R0或R X=R0R1/R2 （1）（1）式即为惠斯通电桥的平衡条件，也是用来测量电阻的原理公式。
欲求R X，调节电桥平衡后，只要知道R1,R2,R0的阻值，即可由(1)式求得其阻值。
2.热敏电阻温度计原理热敏电阻是具有负的电阻温度系数，电阻值随温度升高而迅速下降，这是因为热敏电阻由半导体制成，在这些半导体内部，自由电子数目随温度的升高增加的很快，导电能力很快增强，虽然原子振动也会加剧并阻碍电子的运动。
温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)
温度监测及报警电路（热敏电阻+LM324）姓名：_____孔亮______ 学号：____0928401116____一、元件介绍：1、热敏电阻MF53-1：2、LM324：LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，lm324原理图如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。
两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
lm324引脚图见图2。
图一图二由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。
3、LED——发光二极管LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。
据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。
LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W（2010年）。
一般LED工作时，加10mA足以使之正常工作，故电阻值为V o/10mA，即为外加电阻的值，如+5V的电压下可以使用500欧姆的电阻。
二、设计原理：检测电路采用热敏电阻RT(MF53-1)作为测温元件；采用LM324作比较电路；用发光二极管实现自动报警。
报警分三级：温度>20O C，一个灯亮；温度>40O C，二个灯亮；温度>60O C，三个灯亮。
三、M ultisim仿真：仿真电路设计图说明：该仿真电路图以5kΩ的电位器模拟热敏电阻MF53—1在不同温度下的阻值，并利用分压电路将不同温度下热敏电阻下方的电位送入LM324与事先计算好的电位进行比较，当其电位大于事先计算好的电位时，运放输出高电平，点亮LED，达到报警的效果。
ntc测温电路原理
ntc测温电路原理
NTC（Negative Temperature Coefficient）测温电路是利用负温
度系数（NTC）热敏电阻来测量温度的一种电路设计。
NTC热敏电阻是一种电阻，在不同温度下其电阻值会发生变化。
具体来说，随着温度的升高，NTC电阻的电阻值会逐渐
减小。
这种特性使得NTC热敏电阻可以用作温度传感器，通
过测量其电阻值的变化来确定环境的温度。
在NTC测温电路中，NTC热敏电阻一端连接到电流源，另一
端连接到一个参考电阻。
这个参考电阻的电阻值是已知的且稳定的，用来建立一个基准电压。
NTC热敏电阻与参考电阻串
联连接，形成一个电压分压器。
通过测量NTC热敏电阻与参考电阻之间的电压分压，可以推
导出NTC热敏电阻的电阻值。
由于NTC热敏电阻的电阻值与温度呈负相关，因此可以根据电阻值的变化来得知温度的变化。
为了实现温度测量，NTC测温电路通常还要包括一个模拟电路，用来将NTC热敏电阻的电阻值转换为与温度呈线性关系
的电压信号。
这个模拟电路通常使用运放以及其他元件来实现。
总结起来，NTC测温电路利用NTC热敏电阻的负温度系数特性，通过测量其电阻值的变化来确定温度的一种电路设计方法。
温度传感器应用电路
R2
R1
Es
A
R3
r r Rt
r
桥臂
图中Rt 为热电阻；r为引线电阻； R1 ，R2为固定电阻； R3为调零精 密可变电阻。调使Rt0= R3 ，（ Rt0：热电阻在0 ℃时旳电阻值） ，在0 ℃时，（R3+r）* R1=（ Rt0+r）* R2电桥平衡。测量时， Rt阻值变化时，从电流表中即可有 电流流过。
C2 IN 4733103
3. Pt100三线法性测量电路
仪用放大器
图8.3.6 热电阻旳三线测温原理图
4. Pt100四线法性测量电路
图8.3.7 热电阻旳四线测温原理图
其他应用请读者参照教材。
5. 工业流量计
当液体不流动时，两个 铂电阻等温，电桥平衡
流动环境 铂电阻
4
不流动环境 3
铂电阻
当液体流动时，铂电阻4温度随流速变化，铂电阻3温 度不随流速变化，流体速度将引起电桥旳不平衡输出。
热敏电阻
气体
热敏电阻用旳恒定电流加热，一方面使本身温度升高，另一方面也向周围介质散热，在单位时间 内从电流取得旳能量与向周围介质散发旳热量相等，到达热平衡时，才干有相应旳平衡温度，相 应固定旳电阻值。当被测介质旳真空度升高时，玻璃管内旳气体变得稀少，气体分子间碰撞进行 热传递旳能力降低，热敏电阻旳温度就会上升，电阻值随即增大，其大小反应了被测介质真空度 旳高下。
4.单相异步电 机开启
工作绕组 开启绕组
图8.2.4 热敏电阻测量单点温度原理图
电动机刚起动时，PTC 热敏电阻还未发烧 ，阻值很小，起动绕组处于通路状态，对 开启电流几乎没影响，开启后，热敏电阻 本身发烧，温度迅速上升，阻值增大；当 阻值远不小于开启线圈 L2 阻抗时，就以 为切断了开启线圈，只由工作线圈 L1 正 常工作。此时电动机已起动完毕，进入单 相运营状态。
ad转换(热敏电阻测温)实验原理
ad转换(热敏电阻测温)实验原理
AD转换（模数转换）在热敏电阻测温实验中起着关键作用。
其原理是将电
阻值转换为相应的数字数值，并通过计算或其他算法得到温度值。
具体来说，这个过程可以分为以下几个步骤：
1. 电路连接：首先，将热敏电阻与一个合适的电路连接起来。
这个电路通常包括一个电源供电电路和一个ADC采样电路。
电源供电电路为热敏电阻提
供工作电压，而ADC采样电路用于采集热敏电阻上的电压信号。
2. 温度变化：当环境温度发生变化时，热敏电阻的阻值会随之改变，从而引起其上电压信号的变化。
3. AD转换：随后，ADC采样电路将这个变化的电压信号转换为数字信号。
这个转换过程涉及到一定的算法，通常是将电压信号与一个参考电压相比较，并将结果编码为一个二进制数字。
4. 计算温度：最后，通过一定的计算或算法，将这个数字信号转换为对应的温度值。
这通常涉及到对热敏电阻的特性曲线进行查表或拟合等操作，以将数字信号映射到温度值。
通过以上步骤，我们就可以通过AD转换和适当的算法，从热敏电阻的电压信号中得到精确的温度值。
这种方法的优点在于它可以实现高精度的温度测
量，并且可以通过数字信号传输和处理，方便地实现远程监控和数据记录等功能。
热敏电阻温度计的设计 实验报告
大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告实验名称 热敏电阻温度计的设计教师评语实验目的与要求：（1） 掌握电阻温度计测量温度的基本原理和方法。
（2） 设计和组装一个热敏电阻温度计。
主要仪器设备：稳压电源， 自制电桥盒（如右下图所示）， 直流单臂电桥箱和热敏电阻感温原件等。
实验原理和内容： 热敏电阻温度计的工作原理由于热敏电阻的阻值具有随温度变化而变化的性质， 我们可以将热敏电阻作为一个感温原件， 以阻值的变化来体现环境温度的变化。
但是阻值的变化量以直接测量的方式获得可能存在较大的误差， 因此要将其转化为一个对外部条件变化更加敏感的物理量； 本实验中选择的是电流， 通过电桥可以将电阻阻值的变化转化为电流（电压）的变化。
电桥的结构如右图所示， R1、R2、R3为可调节电阻， Rt 为热敏电阻。
当四个电阻值选择适当时， 可以使电桥达到平衡， 即AB 之间（微安表头）没有电流流过， 微安表指零； 当Rt 发生变化时， 电桥不平衡， AB 间有电流流过， 可以通过微安表读出电流大小， 从而进一步表征温度的变化。
成 绩教师签字当电桥不平衡时， 可以描绘成如右侧的电路图。
根据基尔霍夫定律和R1=R2的条件， 能够求得微安表在非平衡状态下的电流表达式：ttg ttcd g R R R R R R R R R U I ++++-=331322)21(式中， Ucd 为加载在电桥两端的电压， Rg 为微安表头的内阻值。
可以见到， 为使Ig 为相关于Rt 的单值函数， R1、R2、R3和Ucd 必须为定值， 而其定制的大小则决定于以下两个因素： 1） 热敏电阻的电阻-温度特性。
2） 所设计的温度计的测温上限t1和测温下限t2。
步骤与操作方法： 1. 温度计的设计（1） 测出所选择的热敏电阻Rt-t 曲线（或由实验室给出）。
（2） 确定R1、R2、R3的阻值。
具体方法如下：该实验中， t1=20℃，t2=70℃, 对应R t -t 曲线可以得到R t1和R t2； Rg 由实验室给出， U cd 取值为1.3V ， 由微安表面板上可读出I gm =50μA 。
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课程题目：热敏电阻测温电路的设计院系：机电汽车工程学院班级：学生：学号：小组成员：指导教师：目录一、设计目的、要求及方案选择-----------------------------------------------------(2)1、设计目的---------------------------------------------------------------------------(2)2、设计要求---------------------------------------------------------------------------(2)3、设计方案的选择--------------------------------------------------------------------(2)二、硬件系统各模块电路的设计---------------------------------------------------（3）1、单片机系统的设计---------------------------------------------------------------（3）1-1、AT89C51的简介及管脚功能---------------------------------------------(3)1-1、AT89C51的最小系统介绍-----------------------------------------------(5)2、基于MF58的NTC热敏电阻温度测量电路设计 ---------------------------（7）2-1、MF58热敏电阻的介绍---------------------------------------------------(8)2-2、温度测量电路的设计----------------------------------------------------(10)3、LED数码管显示电路的设计---------------------------------------------------(11) 3-1、显示电路驱动系统的设计------------------------------------------------(11)3-2、数码管显示的原理--------------------------------------------------------(17) 3-3、显示电路的原理图---------------------------------------------------------(19)三、软件系统各模块电路的设计----------------------------------------------------(19)1、程序设计语言的选用-------------------------------------------------------------(19)2、软件程序的设计-------------------------------------------------------------------(1 9)2-1、测量系统软件的设计------------------------------------------------------(20) 2-2、显示电路软件的设计------------------------------------------------------(22)四、结论---------------------------------------------------------------------------------(24)五、参考文献---------------------------------------------------------------------------(25)六、附页----------------------------------------------------------------------------------(26)一、设计目的、要求及方案选择1、设计目的随着人们生活水平的提高，人们对各种测量器具的智能化、多功能化提出了更高的要求，而电子技术的飞速发展使得单片机在各种测量产品领域中的应用越来越广泛。
把以单片机为核心，开发出来的各种测量及控制系统作为测量产品的主要部分，使各种测量产品更具智能化、拥有更多功能、便于人们操作和使用，更具时代感，这是测量产品的发展方向和趋势所在。
有的测量产品要求测量温度、测量光强度、测量流量、测量速度，需要增加显示、报警和自动诊断等功能。
这就要求我们的生产具有自动控制系统，自动控制主要是由计算机的离线控制和在线控制来实现的，离线应用包括利用计算机实现对控制系统总体的分析、设计、仿真及建模等工作；在线应用就是以计算机代替常规的模拟或数字控制电路使控制系统“软化”，使计算机位于其中，并成为控制系统、测试系统及信号处理系统的一个组成部分，这类控制由于计算机要身处其中，因此对计算机有体积小、功耗低、价格低廉以及控制功能强有很高的要求，为满足这些要求，应当使用单片机。
单片机在电子产品中应用的广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制，但那些温度检测与控制电路通常较复杂，成本也高，本设计提供了一种低成本的利用单片机多余I／O口实现的温度检测电路，该电路非常简单，且易于实现，并且适用于几乎所有类型的单片机。
2、设计要求20、热敏电阻温度测量系统设计任务要求：a、设计基于MF58的NTC热敏电阻信号调理电路b、设计A/D转换电路c、设计数码管显示电路3、设计方案的选择本设计以AT89C51单片机系统为核心，采用热敏电阻对温度进行检测；通过电容进行充放电进行A/D转换把温度信号调解转换为电压信号，计算出电阻，与AT89C51单片机接口设置LED八段数码管实时显示温度值。
本设计包括热敏电阻选择、测量模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。
文中对每个部分功能、实现过程作详细介绍。
二、硬件系统各模块电路的设计1、单片机系统的设计F1ash AT89系列单片机是一种部含Flash存储器的特殊单片机。
由于它部含有大容量的Flash存储器，所以，在产品开发及生产便携式商品、手提式仪器等方面有着十分广泛的应用，也是目前取代传统的MCS-51系列单片机的主流单片机之一。
AT89系列单片机对于一般用户来说，有下列明显的优点：①部含有Flash存储器，在系统开发过程中很容易修改程序，可以大大缩短了系统的开发时间。
②与MCS-51系列单片机引脚兼容，可以直接进行代换。
③AT89系列并不对80C31的简单继承，功能进一步增强。
AT89系列包括两大类第一类是常规的，就是AT89C系列，这类单片机要用常规的并行方法编程，必需使用编程器编程；第二类是在系统可编程(即芯片安装到电路板上之后不用拿下来而直接往里面烧写程序)ISP Flash系列，也就是AT89S系列，这类单片机除了用常规的并行方法编程外，还可以在系统用下载线进行编程，省去价格较贵的编程器，而且可以在目标板上直接修改程序。
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000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，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。
考虑到单片机的存储空间与价格，以及我对单片机的熟悉程度，课本学习的是AT89C51单片机，因此，此次设计我选用了AT89C51单片机来完成此次设计。
1-1AT89C51的简介及管脚功能VCC：供电电压。
GND：接地P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。
当P0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/地址的低八位。
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4个TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
P2口：P2口为一个部上拉电阻的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，它们被部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入时，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：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（定时器/计数器0外部输入）P3.5 T1（定时器/计数器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。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间只外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间访问部程序存储器。
当PC值超过片程序存储器空间时，则自动转向外部程序存储器的程序。
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部时钟工作电路的输入XTAL2：来自反向振荡器的输出。