智能热电偶测温系统设计
热电偶测温系统设计教学文稿
热电偶测温系统设计精品资料任务书课程传感器课程设计题目热电偶测温系统设计主要内容：本系统以单片机为核心，硬件设计使用高精度模/数转换器和高精度数/模转换器，分别实现对热电偶电动势的采样、放大、AD 转换和对线性化处理的数据转换，并在程序中采用修正后的数据，实现热电偶的线性化处理。
基本要求：1、按照技术要求，提出自己的设计方案（多种）并进行比较；2、利用热电偶和单片机等设计一种热电偶测温系统电路。
3、说明所用传感器的基本工作原理、画出应用电路电路图、写明电路工作原理、注明元器件选取参数、进行方案比较。
主要参考资料：[1]崔志尚.温度计量与测试[M].北京：中国计量出版社，1998．[2]赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京: 电子工业出版社，2007.[3]陈杰，黄鸿.传感器与检测技术[M].北京: 高等教育出版社，2006.[4]刘华东.单片机原理与应用[M].北京: 电子工业出版社，2006.完成期限指导教师专业负责人2016年 5 月 7 日摘要在现代化的工业现场, 常用热电偶测试高温,测试结果送至主控机。
热电偶是工程上应用最广泛的温度传感器之一，它具有构造简单、使用方便、准确度、热惯性小、稳定性及复现性好、温度测量范围宽等优点，适用于信号的远传、自动纪录和集中控制，在温度测量中占有重要地位。
但由于热电偶的热电势与温度呈非线性关系, 所以必须对热电偶进行线性化处理以保持测试精度。
该测温系统通过高精度模/数转换器AD7705对热电偶电动势进行采样、放大, 并在单片机内采用一定算法实现对热电偶的线性化处理, 再通过数/模转换器AD421进行数/模转换产生4 mA~ 20mA的电流, 送入主控中心。
关键词：热电偶；线性化；AD转换；DA转换；单片机目录一、设计要求 0二、设计方案及其特点 01、方案说明 02、方案论证 (1)三、传感器工作原理 (1)四、电路的工作原理 (2) (2)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (3)1、单元电路设计 (3)2、参数计算 (4)3、器件选择 (5)热电偶测温系统设计一、设计要求以单片机为核心，进行对系统控制和线性化算法的运算，使A/D 转换精度更好；在算法处理上，使用最佳计算方法，使得线性化算法达到运算量小、处理速度快、占用内存小等要求，并使该系统能很好的解决热电偶测试高温的精度问题。
热电偶温度检测系统设计与应用
热电偶温度检测系统设计与应用摘要：工业生产对环境温度要求较高，为保证温度在生产范围内，需要利用仪器进行环境测温。
而最常的测温仪器就是热电偶温度计。
热电偶的优势较多，能够更精确的测出环境温度来指导生产作业。
选择Ｋ型热电偶温度传感器作为检测元件，针对热电偶的特点，利用ＡＤ５９０测量室温进行冷端补偿，高精度低漂移集成运放ＯＰ０７对热电偶电压放大后经ＩＣＬ７１０９进行Ａ／Ｄ转换送ＡＴ８９Ｃ５１单片机，通过ＲＳ２３２串口发送到上位机。
在上位机中利用专用软件对温度数据分析处理，实现温度数据和波形的实时显示并最终生成隧道烘箱的温度检测报告。
测试结果表明，该设计检测温度的精确度高可靠性好，在隧道烘箱的温度检测方面，具有很高的实用性。
关键词：热电偶；温度检测引言工业生产中温度是必不可少的控制因素，对工业生产的意义重大。
为了实现精确化控制温度，热电偶测温仪表应用越来越广泛。
热电偶温度传感器能够直接与环境接触，省去中间介质的传递，温度测量更精确，误差更小。
而且热电偶结构简单，造型可根据需求随意变化，操作简单，性价比很高。
但是，热电偶的使用需要严格的操作规程，一旦使用不规范，或保养不到位，热电偶就会产生温量计量误差，给工业生产带来困扰。
因此，对热电偶的误差来源进行分析并寻找解决对策是十分必要的。
1热电偶的工作原理随着科技的进步，人类文明的发展，人们越来越追求高品质的生活，对各类产品的品质要求也越来越高。
对于温度计这一类产品，要提高产品品质，测温和控温就显得尤为重要。
在日常的温度测量当中，我们大部分人都会使用热电偶温度测量仪器进行测量，主要是热电偶结构简单，测量温度较为精确，而且生产加工较为便捷、安全等，优点诸多。
根据热电偶的接触式测量方法来看，热电偶在测量中是具有超强敏感性的源传感器，而且不用再外加电源，使用起来方便快捷。
热电偶的测温原理，就是通过使用两种材质不同的导体组成闭合回路。
如果热电偶两端温度不同，就会产生电流。
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。
基于热电偶的炉温检测系统设计
课程设计说明书(论文) 题目基于热电偶的炉温检测系统设计课程名称检测技术课程设计院系专业班级学生姓名学号设计地点指导教师课程设计任务书课程名称检测技术与系统课程设计院（系、部、中心）专业班级姓名起止日期指导教师5．课程设计进度安排起止日期工作内容第1天布置设计任务，熟悉课题，查找资料；第2天结合测控对象，确定系统结构，选择合适的传感器，设计调理电路；第3天选择合适的单片机，设计其外围电路；第4天设计电路参数，有条件情况下，在实验室进行实验，进一步理解测量电路输入输出关系，书写课程设计报告；第5天设计答辩。
6．成绩考核办法平时表现30%，设计成果40%，答辩表现30%.教研室审查意见：教研室主任签字：年月日院（系、部、中心）意见：主管领导签字：年月日目录1引言........................................................................................................... .......... . (6)2 总体设计.................... .......... .. (6)3 具体设计 (7)3.1传感器选用 (7)3.2热电偶传感器与单片机的硬件接口设计................................................ . (7)1)热电偶温度传感器信号放大电路 (7)2) A/D(模数)转换电路 (8)3）锁存器类型 (10)4）烘箱温度加热电路设计 (10)5）动态显示及键盘接口电路 (11)6)总电路图 (12)3.3热电偶传感器与单片机的软件接口设计 (13)4 结论.............................................................................................. . (16)5 参考文献 (16)基于热电偶的炉温检测系统设计1. 引言温度是表征物体冷热程度的物理量,是实际生活中经常需要测试和控制的参数，它与人们的生活息息相关。
热电偶测温系统设计资料
任务书课程传感器课程设计题目热电偶测温系统设计主要内容：本系统以单片机为核心，硬件设计使用高精度模/数转换器和高精度数/模转换器，分别实现对热电偶电动势的采样、放大、AD 转换和对线性化处理的数据转换，并在程序中采用修正后的数据，实现热电偶的线性化处理。
基本要求：1、按照技术要求，提出自己的设计方案（多种）并进行比较；2、利用热电偶和单片机等设计一种热电偶测温系统电路。
3、说明所用传感器的基本工作原理、画出应用电路电路图、写明电路工作原理、注明元器件选取参数、进行方案比较。
主要参考资料：[1]崔志尚.温度计量与测试[M].北京：中国计量出版社，1998．[2]赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京: 电子工业出版社，2007.[3]陈杰，黄鸿.传感器与检测技术[M].北京: 高等教育出版社，2006.[4]刘华东.单片机原理与应用[M].北京: 电子工业出版社，2006.完成期限指导教师专业负责人2016年5 月7 日摘要在现代化的工业现场, 常用热电偶测试高温,测试结果送至主控机。
热电偶是工程上应用最广泛的温度传感器之一，它具有构造简单、使用方便、准确度、热惯性小、稳定性及复现性好、温度测量范围宽等优点，适用于信号的远传、自动纪录和集中控制，在温度测量中占有重要地位。
但由于热电偶的热电势与温度呈非线性关系, 所以必须对热电偶进行线性化处理以保持测试精度。
该测温系统通过高精度模/数转换器AD7705对热电偶电动势进行采样、放大, 并在单片机内采用一定算法实现对热电偶的线性化处理, 再通过数/模转换器AD421进行数/模转换产生4 mA~ 20mA的电流, 送入主控中心。
关键词：热电偶；线性化；AD转换；DA转换；单片机目录一、设计要求 (1)二、设计方案及其特点 (1)1、方案说明 (1)2、方案论证 (2)三、传感器工作原理 (2)四、电路的工作原理 (3)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (3)1、单元电路设计 (4)2、参数计算 (5)3、器件选择 (6)六、总结 ................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的热电偶温度测试仪程设计说明
基于单片机的热电偶温度测试仪程设计说明设计说明：基于单片机的热电偶温度测试仪一、设计目的和背景现代工业生产中，温度是一个非常重要的参数，对于各种设备和工艺的控制都有着重要的影响。
而温度测试仪作为一个常用的传感器设备，用于测量环境中的温度，具有广泛的应用范围。
本设计旨在基于单片机实现一个热电偶温度测试仪，以满足工业生产对于温度测量的需求。
二、系统设计方案本设计采用基于单片机的方式来实现热电偶温度测试仪。
系统主要包含以下几个部分：1.热电偶传感器：用于测量环境中的温度。
热电偶是一种常用的温度传感器，其工作原理是利用热电效应，通过测量两个不同材料的接触处产生的电压来确定温度。
2.单片机：负责采集和处理热电偶传感器测得的温度数据，并将数据显示在LCD屏幕上。
在本设计中，采用AT89C51单片机作为主控制器。
3.信号放大模块：由于热电偶传感器的输出信号较小，需要经过一定的放大处理才能被单片机采集和处理。
信号放大模块采用运放电路实现。
4.电源模块：为整个系统提供稳定的电源，使用直流电源供电。
5.显示模块：将温度数据显示在LCD屏幕上，提供直观的温度信息。
6.按键模块和控制模块：通过按键来设置测试仪的参数和工作模式，并实现对测试仪的控制。
三、系统原理和工作流程1.系统原理：系统的工作原理是通过热电偶传感器测得温度信号，经过信号放大模块放大后，通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，并通过单片机处理和显示。
2.工作流程：首先，热电偶传感器将环境中的温度转换为电压信号，并经过信号放大模块放大后输出。
电压信号经过AD转换器转换为数字信号，单片机通过读取AD转换器的数值来获取温度数据。
通过按键模块设置参数，例如温度单位（摄氏度或华氏度）、温度报警阈值等。
单片机根据这些参数进行温度数据的处理，并将结果显示在LCD屏幕上。
四、硬件设计系统的硬件设计主要包括以下几个方面：1.热电偶传感器的选取和电路连接：选择合适的热电偶传感器，并通过电路连接到信号放大模块。
热电偶测温系统设计
热电偶测温系统设计
首先，对于热电偶的选型，需要根据实际应用的温度范围来选择适当的热电偶材料。
常见的热电偶材料有K型、J型、T型等，每种热电偶材料都有其适用的温度范围和精度要求。
例如，K型热电偶适用于-200℃至1250℃的温度范围，而T型热电偶适用于-200℃至400℃的温度范围。
因此，根据实际需求来选择热电偶材料非常重要。
其次，设计放大电路是热电偶测温系统的关键步骤之一、由于热电偶的温度变化非常微弱，通常需要将其输出信号放大才能得到较为准确的温度值。
放大电路可以使用运算放大器或放大器芯片来实现，通常采用差分放大的方式来增强信号的准确性和抗干扰能力。
此外，还需要考虑放大电路的输入阻抗和输出阻抗，以避免对测量结果产生影响。
在信号处理方面，可以使用微处理器或单片机来对放大后的信号进行进一步处理。
通过编程，可以实现温度的实时显示、数据存储和报警等功能。
此外，还可以添加人机界面，方便用户进行操作和调试。
为了确保热电偶测温系统的安全性，需要采取一系列的安全措施。
首先，需要合理选择安装位置，避免与其他高温、高压或易燃物质接触，以防发生事故。
其次，需要定期检查热电偶的连接和绝缘情况，避免因为接触不良或绝缘破损导致电气故障。
此外，还需要考虑系统的过热保护和过压保护功能，以防止设备损坏或人身安全受到威胁。
总之，热电偶测温系统设计需要综合考虑热电偶的选型、放大电路的设计、信号处理以及系统的安全性等方面。
通过合理的设计和实施，可以确保热电偶测温系统的稳定性、准确性和安全可靠性，使其在工业领域得到广泛应用。
热电偶测温系统的设计与应用研究
热电偶测温系统的设计与应用研究热电偶是一种基于“塞贝克效应”和“赫斯特效应”测量温度差的传感器，其原理是通过两种不同金属的接触产生的电势差来测量温度。
随着科技的发展，热电偶已经成为了温度测量的重要手段之一，并且广泛应用在矿山、化工、冶金、军工等领域。
一、热电偶的基本原理及结构1. 原理热电偶的工作原理基于热电效应。
热电效应是指在金属材料内部，通过温度梯度的存在产生的电场。
温度梯度的大小和方向，以及热电效应的大小和方向，都与电极材料的物理特性相关。
热电偶就是利用了这个原理来进行温度测量的。
2. 结构热电偶通常由两根不同金属制成的导线组成。
与另一根金属制成的引出线相连，形成一个闭合回路。
当两条导线的接头处存在温度差时，就会产生热电势差，而这个热电势差就可以测量温度。
二、热电偶测温系统的设计1. 系统组成热电偶测温系统由测量机、热电偶、放大器、数据采集卡和计算机组成。
其中，测量机用于实时读取温度数据，热电偶用于测量实际温度，放大器用于放大热电势差信号，数据采集卡用于将信号转化为数字信号，计算机用于显示和处理温度数据。
2. 测量机测量机是热电偶测温系统的核心部分，主要负责测量热电偶的温度，并将数据发送给放大器。
同时，测量机具有清晰的显示屏，可实时反映测量数据。
测量机还可以进行温度校准、数据存储等功能。
3. 放大器放大器是热电偶测量系统的重要组成部分，主要负责放大热电势差信号。
4. 数据采集卡数据采集卡是一个连接计算机和测量机的中间件，用于将模拟信号转化为数字信号，并将数字信号发送给计算机进行处理和储存。
5. 计算机计算机是热电偶测量系统的外围设备，主要负责接收测量机发送的数字信号，并进行处理和存储。
计算机还可以进行数据分析、图形显示等功能。
6. 其它组成部分除了以上五个组成部分，热电偶测量系统还需要电源、连接线、电缆等辅助部件。
三、热电偶测温系统的应用研究热电偶测温系统不仅在工业自动化领域得到了广泛应用，也在科研领域有了很大的用途。
基于热电偶的测温系统设计_毕业设计完整版
温度是一个十分重要的物理量大于它的测量与控制又十分重要的意义。随着现 代工弄也技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温 度：如大气及空调房中的温度高低直接影响着人们的身体健康；在大规模集成电路 生产线上环境温度不适当会严重影响产品的质量。
测温技术在生产过程中，在产品质量控制和检测设备在线故障诊断和安全保护 以及节约能源等方面发挥了重要作用。
本设计是将两者结合，利用单片基结合传感器技术而开发设计出一个温度监控 系统。该设计的预期结果就是设计出一套基于单片机控制的热电偶测温数字显示系 统并能 proteus 实现仿真。根据要求编写出应用程序，绘制出 protel 电路图，动 手完成实物设计。
4
XXXXXX 毕 业 设 计
2 总设计方案
本系统以 AT89S52 作为处理器，使用 MAX6675 作为温度传感器，配以温度显示。 整个系统力求结构简单，功能完善。使用温度传感器 MAX6675+AT89S52，MAX6675 将 热电偶测温应用时复杂的线性化、冷端补偿及数字化输出等问题集中在一个芯片上 解决，简化了将热电偶测温方案应用于嵌入式系统领域时复杂的软硬件设计，因而 该器件是将热电偶测温方案应用于嵌入式系统领域的理想选择。
基于热电偶温度传感器的高速测温系统设计--毕业论文-毕业设计资料
本科毕业设计题目基于热电偶温度传感器的高速测温系统设计学生姓名专业班级学号院（系）指导教师目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1绪论 (1)2系统原理概述 (3)2.1快速测温的算法实现 (3)2.2热电偶测温基本原理 (4)2.3热电偶冷端补偿方案确定 (5)2.3.1分立元气件冷端补偿方案 (5)2.3.2集成电路温度补偿方案 (6)2.3.3方案确定 (7)2.4硬件组成原理 (7)2.5软件系统工作流程 (7)3硬件设计 (9)3.1热电偶简介 (9)3.1.1热电效应 (9)3.1.2热电偶基本定律 (11)3.1.3热电偶温度补偿 (11)3.1.4热电偶的结构形式 (12)3.1.5K型热电偶概述 (13)3.1.6K型热电偶特点 (14)3.2具有冷端补偿的数字温度转换芯片MAX6675功能简介.. 143.2.1冷端补偿专用芯片MAX6675性能特点 (15)3.2.2冷端补偿专用芯片MAX6675温度变换 (16)3.2.3冷端补偿专用芯片MAX6675的冷端补偿问题 (17)3.2.4冷端补偿专用芯片MAX6675的热补偿跟噪声补偿问题 (17)3.2.5冷端补偿专用芯片MAX6675测量精度的提高方法 (17)3.2.6冷端补偿专用芯片MAX6675的温度读取 (17)3.3单片机选择及部分功能简介 (18)3.3.1AT89C51单片机的SPI实现 (20)3.4路同相三态双向总线收发器74LS245 (21)3.5硬件电路详细设计 (21)3.5.1温度采集电路 (21)3.5.2显示电路 (22)3.5.3报警电路 (24)3.5.4单片机控制电路 (25)4软件设计 (26)4.1主程序设计 (27)4.2温度采集转换程序设计 (28)4.3显示程序设计 (30)5系统仿真 (31)5.1Proteus概述 (31)5.2系统仿真结果 (31)结束语 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)基于热电偶温度传感器的高速测温系统设计摘要本文主要介绍了基于热电偶温度传感器的快速测温系统的设计。
基于MAX6675和K型热电偶的高精度智能测温系统
基于 MAX6675和 K型热电偶的高精度智能测温系统背景温度是一个很古老的概念，它起源于人们想用数值来表达冷、热感觉的愿望。
伽利略最早用他设计的一种标有刻度的仪器进行实验来指示温度。
四个世纪后的今天，我们发现：虽然温度测量技术己经高度发展，但仍被继续研究。
温度是一个基本物理量，是主要的热工参数之一。
通常将随时间而变化比较快的温度称为动态温度。
近年来，人们对动态温度的认识越来越深，并对其测量给予了高度的重视。
动态温度测量比较复杂，只有通过反复测试，尽量模拟出传感器使用中经常发生的条件，才能获得传感器动态性能。
现状温度是七个基本物理量之一，它是工业生产中一个重要的操作参数，很多工业产品的质量和产量都直接与温度这一参数有关，如果温度测量不准或控制不好，将会使产品质量差，甚至报废，给工业生产带来极大的损失。
有人作过这样的统计，温度这一参数的测量约占工业测量总数的５０％左右。
在国民经济其它各部门中，温度测量也是极为重要的。
温度测量在工农业生产、国防、科研、医疗卫生及日常生活中都有着非常重要的意义。
温度测量首先是由温度传感器来实现的。
测温仪器通常由温度传感器和信号处理两部分组成。
温度测量的过程就是通过温度传感器将被测对象的温度值转换成电的或其它形式的信号传递给其它信号处理器电路进行信号处理转换成温度值显示出来。
因此，人们对温度传感器的发展、开发应用极为重视，生产和销售温度传感器的公司遍布全球。
解决问题测试温度，使误差不是很大，并且超过150℃时候报警。
根据测温系统的性能指标要求，对硬件和软件功能合理的分配，侧重系统整体功能的合理实现，软硬件平台的稳定运行。
系统任务分析以STC89C52单片机为核心的可编程温度控制器。
使用具有冷端补偿的单片K型热电偶放大器与数字转换器MAX6675，由于MAX6675将热电偶测温应用时复杂的线性化、冷端补偿及数字化输出等问题集中在一个芯片上解决，简化了将热电偶测温方案应用于嵌入式系统领域时复杂的软硬件设计，而且大大减少了温度控制过程中的不稳定因数，提高了测量的准确性。
智能测温系统设计报告书
智能测温系统设计报告书1. 引言随着科技的不断发展，智能化渗透到我们生活的方方面面。
智能测温系统作为一种应用于各个领域的智能化温度检测设备，有着广泛的应用前景。
本报告旨在设计一种智能测温系统，并详细介绍该系统的设计原理、硬件架构和软件实现。
2. 设计原理智能测温系统的设计原理是通过采集目标物体的红外辐射，计算目标物体的表面温度。
该设计基于斯特藩-玻尔兹曼定律，即目标物体的辐射功率与其绝对温度的四次方成正比。
智能测温系统利用红外传感器和数字信号处理器实现红外辐射的测量和温度计算。
3. 硬件架构智能测温系统的硬件架构主要包括红外传感器、数据采集模块和计算模块。
- 红外传感器负责接收目标物体发出的红外辐射并转化为电信号。
- 数据采集模块将红外传感器接收到的信号进行放大和滤波处理，以获取精确的红外辐射数据。
- 计算模块通过处理数据采集模块提供的红外辐射数据，应用斯特藩-玻尔兹曼定律进行温度计算，最后输出目标物体的表面温度。
4. 软件实现数据预处理数据预处理过程包括对输入的红外辐射数据进行放大、滤波和ADC （模数转换）处理，使得处理后的数据更加精确和可靠。
温度计算根据斯特藩-玻尔兹曼定律，通过处理红外辐射数据计算目标物体的表面温度。
计算模块利用软件算法，对处理后的数据进行数值计算，得出最终的温度结果。
结果显示设计一种用户友好的界面，显示目标物体的实时温度。
该界面可以通过显示屏或通过网络传输到监控平台进行显示。
5. 优势和应用智能测温系统相比传统的温度计具有以下优势：- 非接触性测温，避免了传统接触式温度计可能带来的污染和传染风险。
- 实时监测和报警功能，能够迅速对异常温度进行预警并采取相应的措施。
- 数据可追溯性，智能测温系统可以存储历史温度数据，并能够导出和分析这些数据。
智能测温系统的应用范围广泛，包括但不限于以下领域：- 工业生产线的温度监控- 建筑物的空调温度调节- 医疗设备的温度控制- 电子设备的散热管理6. 结论通过本报告的设计和实现，我们成功地开发了一种智能测温系统。
基于STC12C5A60S2单片机热电偶温度检测系统设计测控系统综合设计
测控系统综合设计一、设计目的1、了解热电偶的基本概念，掌握热电偶的工作原理；2、掌握热电偶的基本定律、基本类型、温度补偿方法、使用热电偶的测温方法；3、掌握热电偶温度测量系统设计方法，学会独立思考、解决问题的能力。
二、设计任务1、收集资料，阅读文献，了解热电偶测温原理。
2、设计热电偶温度补偿电路，信号放大电路，A/D采样电路及信号的处理显示电路。
3、编写程序实现热电偶温度系统设计，画Protell99电路图。
三、设计内容1、热电偶工作原理：热电偶是一种感温元件，热电偶由两种不同成份的均质金属导体组成，形成两个热电极端。
温度较高的一端为工作端或热端，温度较低的一端为自由端或冷端，自由端通常处于某个恒定的温度下。
当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在塞贝克电动势—热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。
测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。
热电偶温度测量由如图所示三部分组成：1）、热电偶2）、毫伏测量电路或毫伏测量仪表3）、连接热电偶和毫伏测量电路的补偿导线与铜线图1 热电偶连接示意图2、工业用普通热电偶结构图2 工业用普通热电偶结构图➢热电极（材料的热电特性稳定）；➢绝缘套管（防止电极间短路）；➢保护套管（隔离电极与介质，免受机械损伤或化学腐蚀等）；➢接线盒。
铂铑10-铂热电偶分度表3、常用的热电偶1）、热电偶名称的含义：前面为正极，后面为负极，下脚标为某种金属的含量。
2）、分度号：代表温度范围和输出电压等级。
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。
3)、分度表：温度与热电动势之间的关系。
图3 S型(铂铑10-铂)热电偶分度表分度表每10℃分档,中间值按内插法计算:式中：tM—被测温度值；tH —较高的温度值；tL — 较低的温度值；EM 、EH 、EL — 分别为温度tM 、tH 、tL 对应的热电势4、铂铑10—铂热电偶(S 型)正极：铂铑合金丝,用90％铂和10％铑(重量比)冶炼而成。
基于热电偶传感器的智能测温仪设计
XXXXXXXXXXX本科毕业论文（设计）二〇一四 年 五 月 十日题 目 基于热电偶传感器的智能 测温仪设计作 者 XXXXX 学 院信息科学与工程学院 专 业电子信息科学与技术 学 号 XXX 指导教师 XXX湖南涉外经济学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立开展工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或创作过的作品成果。
对本文工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业论文（设计）作者签名：二0一四年五月十日摘要在工农业生产过程中，温度是一个非常重要的物理参数，温度检测类仪表作为温度测量工具也因此得到了广泛应用。
热电偶有成本低、准确度高和测温范围宽等优势，自然成为工业应用中优先考虑的方案。
为获得准确的测温值，本论文将微机技术与热电偶传感器结合起来，设计了较高精度较高集成度的智能测温仪表。
跟传统热电偶测温方案相比该设计采用了数字集成芯片MAX6675，该芯片集成了A/D转换器、冷端补偿及SPI 串口的热电偶放大器与数字转换器，这使得仪表的精度跟集成度得到提升的同时也降低了设计的复杂度。
该论文主要由测量仪表的软件设计、硬件设计两个部分组成。
热电偶测温仪表硬件主要由单片机最小系统电路、MAX6675数据采集与转换电路、数码管显示电路、串口通信电路、报警电路五个部分组成。
软件部分主要由数据读取程序、串口通讯程序、数码管动态扫描显示程序等程序模块组成。
设计的测温软件程序可以在51单片机上移植。
关键词：智能仪表；K型热电偶；温度测量；MAX6675；AT89S51ABSTRACTIn the industrial and agricultural production process, the temperature is a very important physical parameters , temperature detection instrumentation for temperature measurement tool class and therefore widely used . Thermocouple low cost , high accuracy and wide temperature range and other advantages, will naturally become a priority in industrial applications programs . In order to obtain an accurate temperature measurement value , this paper will microcomputer technology and thermocouple sensors combine high precision design of a high degree of integration of intelligent Thermometer . Compared with the conventional thermocouple program designed using digital integrated chip MAX6675, the chip integrates the A / D converter , serial interface SPI cold junction compensation and thermocouple amplifier and digital converter. This makes integration with precision instrumentation has been improved , while also reducing the complexity of the design. The paper mainly consists of measuring instruments software design, hardware design of the two parts. In this design , first introduced the hardware part of the thermocouple thermometer table. Thermocouple Thermometer hardware consists of five parts: the smallest single-chip system circuit , MAX6675 data acquisition and conversion circuits , digital display circuit , serial communication circuit , alarm circuit . Software part consists of the following modules: data reading program , serial communication program , the digital display dynamic scanning procedures routines. Software program designed temperature can be used in the 51 MCU .Keywords:intelligent instrument; K-type thermo-couple; temperature measurement;MAX6675; AT89S51目录诚信声明 (I)摘要 (II)ABSTRACT (III)第一章绪论 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.1.1 研究背景 (1)1.1.2 研究意义 (1)1.2研究现状及发展趋势 (1)1.2.1国内外测温研究现状 (1)1.2.2发展趋势 (2)1.3研究思路及主要内容 (3)第二章系统方案论证与总体设计 (4)2.1 系统方案论证 (4)2.1.1 热电阻测温系统 (4)2.1.2红外测温系统 (4)2.1.3热电偶测温系统 (4)2.2方案选型与总体设计 (4)2.3本章小结 (5)第三章仪表的硬件设计 (5)3.1温度的数据采集与前期数据处理模块 (6)3.1.1 K型热电偶 (6)3.1.2 K型热电偶串行模数转换器MAX6675 (7)3.1.3 MAX6675与AT89S51 单片机的接口 (9)3. 2 AT89S51与PC机串口通讯模块 (10)3.2 .1 RS-232C标准 (10)3.2.2 MAX232芯片简介 (10)3.2.3单片机的串行口工作方式 (11)3.2.4接口电路 (11)3.3蜂鸣器报警与报警温度值设定模块 (12)3.4 LED数码管显示模块 (12)3.5 AT89S51单片机最小系统模块 (12)3.5.1 AT89S51单片机 (12)3.5.2片内振荡器和时钟电路 (13)3.5.3单片机复位电路 (13)3.6 本章小结 (14)第四章软件设计 (15)4.1 KeilC51集成开发环境简介 (15)4.2 基于KeilC51软件编程设计 (15)4.2.1 主程序流程图 (15)4.2.2 读取MAX6675数据程序 (15)4.2.3 报警温度值设定程序 (17)4.2.4串口通讯程序 (17)4.2.5数码管显示子程序 (17)4.3本章小结 (19)第五章仿真 (20)5.1proteus简介 (20)5.2仿真步骤 (20)5.2.1建立仿真电路原理图 (20)5.2.2导入程序 (20)5.3仿真结果 (21)5.3.1测温模块与报警模块 (21)5.3.2 串口通讯模块仿真 (22)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录A 硬件原理图 (27)附录B 设计程序 (28)第一章绪论1.1 研究背景和意义1.1.1 研究背景温度是所有物理现象中一个最基本的物理现象，它是应用于生产过程中最基础、最普通的工艺参数。
热电偶温度测量系统设计
数扫描分析，扫描参数设为temp（温度），从0℃～3℃每 隔1℃扫描一个值。输出电压值为三极管的集电极与发射极 电压之差，扫描的分析是瞬态分析。分析的结果如图15-5 所示，温度每增加1℃，三极管两端电压下降约2mV。
2）直流稳压源子电路分析 下面对这个电路进行如下仿真：
① 桥式整流输出电压： 整流桥输出接负载后，用示波器观察波形如图15-10所示。 正弦波经整流后输出单一方向的波动。
图15-10 整流桥输出
2电路原理与设计
② 滤波后输出电压 整流桥后接滤波器，输出接电阻后电路输出波形如图1511所示。由图可以看到，交流成分减小，但仍然存在小 的波动。
◆注意：因仿真中所用的仿真模型只是对热电偶的近似，所 以在自由端温度为0摄氏度的情况下，热电偶模型的输出电 压值就有误差，而补偿电桥的设计只是保证0摄氏度时仿真 电桥电路的输出为0，所以仿真子电路输出的电压值和K型 热电偶分度表的相应值会有一定误差。
2电路原理与设计
图15-9 参数扫描分析结果
2电路原理与设计
图12-3 修饰子模块
2电路原理与设计
图15-5 PN结负温度特性
2电路原理与设计
◆补偿电桥电路应首先调零，调零的方法是首先双击三极管， 打开如图15-6所示的属性设置对话框，单击“Edit Model” 按钮，可打开元件模型编辑窗口，如图15-7所示，将参数 测量温度设为0℃，然后调节滑动变阻器RW，使电桥两输 出端12盒IO2之间的电压近似为0。当自由端温度（即环境 温度）为25℃时，将模拟环境温度的V1的值设为25V，将 三极管的参数测量温度设为25℃，然后对电路进行参数扫 描分析，其设置如图15-8所示。
(完整版)热电偶测温系统设计
任务书课程传感器课程设计题目热电偶测温系统设计主要内容：本系统以单片机为核心，硬件设计使用高精度模/数转换器和高精度数/模转换器，分别实现对热电偶电动势的采样、放大、AD 转换和对线性化处理的数据转换，并在程序中采用修正后的数据，实现热电偶的线性化处理。
基本要求：1、按照技术要求，提出自己的设计方案（多种）并进行比较；2、利用热电偶和单片机等设计一种热电偶测温系统电路。
3、说明所用传感器的基本工作原理、画出应用电路电路图、写明电路工作原理、注明元器件选取参数、进行方案比较。
主要参考资料：[1]崔志尚.温度计量与测试[M].北京：中国计量出版社，1998．[2]赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京: 电子工业出版社，2007.[3]陈杰，黄鸿.传感器与检测技术[M].北京: 高等教育出版社，2006.[4]刘华东.单片机原理与应用[M].北京: 电子工业出版社，2006.完成期限指导教师专业负责人2016年5 月7 日摘要在现代化的工业现场, 常用热电偶测试高温,测试结果送至主控机。
热电偶是工程上应用最广泛的温度传感器之一，它具有构造简单、使用方便、准确度、热惯性小、稳定性及复现性好、温度测量范围宽等优点，适用于信号的远传、自动纪录和集中控制，在温度测量中占有重要地位。
但由于热电偶的热电势与温度呈非线性关系, 所以必须对热电偶进行线性化处理以保持测试精度。
该测温系统通过高精度模/数转换器AD7705对热电偶电动势进行采样、放大, 并在单片机内采用一定算法实现对热电偶的线性化处理, 再通过数/模转换器AD421进行数/模转换产生4 mA~ 20mA的电流, 送入主控中心。
关键词：热电偶；线性化；AD转换；DA转换；单片机目录一、设计要求 (1)二、设计方案及其特点 (1)1、方案说明 (1)2、方案论证 (2)三、传感器工作原理 (2)四、电路的工作原理 (3)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (3)1、单元电路设计 (4)2、参数计算 (5)3、器件选择 (6)六、总结 ................................................................................... 错误!未定义书签。
E型热电偶测温系统,智能化测控应用
智能化测控应用系统设计报告设计名称：E型热电偶测温系统题目：E型热电偶测温系统年级：学生姓名：学号：专业：指导教师：摘要温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中，有特别重要的意义。
热电偶是利用导体的电阻率随温度的变化这一物理现象来测量温度的，在生产、科研和农业中需要测量和控制用途较为广泛，具体应用于在建材、化工、石油、制造、农业以及日常生活等领域中。
温度量得测量与控制也是随处可见，而本设计就是完成热电偶对温度的采集和显示。
本文采用STC89C52单片机作为处理的核心部分，用E型热电偶作为温度传感器，用A/D转换功能，把采集到的温度经放大后直接送到STC89C52单片机，经过单片机处理后送到上位机显示。
关键字：STC89C52单片机，热电偶，上位机AbstractMetal heat resistance was widely used as temperature pickup in many situations for its precision measurement, good linearity and repetitiveness, great measuring range and minute extension. Callendar's thermometer is a standard among them. Too much metal heat resistance used especially copper ,iron etc.will cause repetitive problems in demarcating the sensors. Considering its complexity, strictness and high costs, I use a convient metal heat resistance as temperature pickup,which has a precise platinum resistance as its standard sensor.In this theory, I use atmega16 as function center and pt100 as temperaturepickup. Use A/D transforming function, I can send it the gathered temperature directly, then STC89C52 will deal with the temperature and present it on the monitor LCD1602. In this way, I can fulfill this issue, and it is more accurateKey words: Atmega16, pt100 temperature pickup, Digital display, LCD1602目录1 前言 (1)2 总体方案设计 (2)2.1方案比较 (2)2.1.1 方案一 (2)2.1.2 方案二 (2)2.2 方案论证 (3)2.3 方案选择 (3)3 单元模块设计 (4)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (4)3.1.1 STC89C52单片机最小系统 (4)3.1.2 电源电路模块 (7)3.1.3 信号放大电路模块 (7)3.1.4 信号选择电路模块 (8)3.1.5 信号模数转换电路模块 (9)3.1.6 数据传输电路模块 (10)3.2电路参数的计算及元器件的选择 (10)3.2.1 复位电路 (10)3.2.2 晶振电路 (10)3.2.3 电源电路电路 (11)3.3特殊器件介绍 (11)3.3.1 检测器件E型热电偶 (11)3.3.2 信号放大器TL084 (11)3.3.3 模数转换芯片ADC0804 (12)3.4各单元模块之间的连接 (13)4 软件设计 (13)4.1软件总体设计 (13)4.2下位机软件设计 (14)4.2.1 Keil uVision3 的介绍 (14)4.2.2 Keil uVision3 的安装及使用 (14)4.2.3 下位机软件设计结构 (15)4.3上位机软件设计 (17)4.3.1 Visual Basic 6.0 软件简介 (17)4.3.2 上位机软件设计结构 (17)5 系统调试 (18)5.1电源部分的调试 (18)5.2 单片机最小系统的调试 (18)5.3 串口部分的调试 (19)5.4传感器信号采集的调试 (19)5.5放大部分电路调试 (19)5.6 模数转换部分的调试 (19)5.7 系统综合调试 (19)6 系统功能、指标参数 (20)6.1 系统实现的功能 (20)6.2 系统指标参数测试 (20)6.3 系统功能及指标参数分析 (20)7 结论 (21)8 总结与体会 (23)9 谢辞 (25)10 参考文献 (26)附录1 系统电路原理图 (28)附录2 系统ＰＣＢ板 (29)附录3 系统实物图 (30)附录4 系统程序源代码 (31)1 前言在信息化社会，几乎没有任何一种技术的发展和应用能够离得开传感器和信号探测技术的支持。
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摘要温度是表征物体冷热程度的物理量。
在工农业生产和日常生活中，对温度的测量控制始终占据着重要地位。
温度传感器应用范围之广、使用数量之大，也高居各类传感器之首。
本文使用温度传感器设计了一个完整的测温系统。
该系统所采用的温度传感器为热电偶，A/D转换器件为ADC0809，微型计算机采用的是MCS-51单片机。
系统将温度变换、显示和控制集成于一体，用软件实现系统升、降温的调节，控制采用了模糊控制原理对系统进行控制。
设计的系统所满足的技术指标：测温范围为500—800℃，响应时间为小于等于1s，误差范围为-5℃—+5℃。
关键词：热电偶A/D转换模糊控制ABSTRACTTemperature is the physical quantity of symptom object cold hot level. In the daily life and production of industry and agriculture, occupy important position all along for the measure control of temperature. Temperature sensor application broad scope and use big quantity, also hold the head of each kind of sensor high.This paper uses temperature sensor and has designed , is a and complete to measure warm system. The temperature sensor adopted by this system is thermocouple, the converter of A/D is ADC0809, what personal computer adopt is that MCS-51 only flat machine. System alternates temperature , shows and controls to be more integrated than one body , realizes system with software to rise , cool down regulation, control has adopted vague control principle as system controls.The technical index of design satisfied by system: Measure warm scope is 500 —800 ℃, respond time to be smaller than is equal to 1 s, scope is error - 5℃— + 5℃. Keyword: Thermocouple Conversion of A/D Vague to control目录第一章绪论 (1)第二章系统设计 (2)第三章硬件结构及分析 (4)3.1温度检测元件—热电偶 (4)3.1.1 热电偶的特性 (4)3.1.2 热电偶的基本定律 (5)3.1.3 热电偶测温 (6)3.2电源电路 (9)3.3测量电路 (10)3.4滤波电路 (11)3.5控制电路 (12)3.6A/D采集部分原理 (13)3.6.1 A/D转换器概述 (13)3.6.2 逐次逼近式A/D转换原理 (13)3.7显示部分原理 (15)3.8键盘部分的应用 (16)3.8.1 键盘的工作原理 (16)3.8.2 矩阵式按键接口 (17)3.8.3 键盘、显示器组合接口 (19)第四章控制软件及流程 (22)4.1键盘、显示及A/D转换 (22)4.2控制程序 (24)4.2.1 控制程序原理 (24)4.2.2 模糊控制在该系统中的实现 (25)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章绪论检测与传感是实现单片机控制的关键环节，它与信息系统的输入端相连，并将检测的信号输送到信息处理部分，是单片机控制系统的感受器官。
在科学实验和生产实际中，很多物体和现象具有明显和稳定的数量特征，我们可以通过测量和计算，确定该量的大小，并用数字给出结果，还有一些物体特征数量较少，或某些现象不十分明显，常常被很多其他量或现象所掩盖，能否检出这些被掩盖量的存在，进而得出这些量的大小数值，都需要传感和检测技术。
在科学技术的研究、工业生产应用的过程中，对这些量不仅要进行测量，而且要对其进行控制、变换、传输、显示等。
在实践的过程中，人们逐步认识到电量具有易测等许多优点，而且大多非电量可以精确的转化为电量，这就是所谓的非电量测量技术。
在单片机控制系统中信号检测主要就是应用这种非电量测量技术。
本文就是采用了非电量测量技术，用热电偶将温度这一非电量转化为电量，在通过信号调理电路对输出信号进行放大、滤波，并送A/D转换，最后送单片机处理并实现对后续电路的控制。
在加热过程中，我们采用了可控硅调压控制的方案，因为可控硅控制方法简单，元件的性能可靠，使用时不易损坏，且成本较低，故在设计中采用了可控硅元件进行调压。
加热对象为电阻性元件（如碳棒等）。
由于被控对象是温度，且恒温箱体的热容量大，热惯性大，在加热过程中容易产生超调和震荡现象，控制精度难以实现。
本设计采用模糊控制的方法，不仅控制程序较为简单，而且能达到较好的控制效果。
第二章系统设计该系统的基本组成如图2.1所示。
图2.1 系统原理框图如上图所示，本系统由传感器、放大器、滤波器、A/D转换电路、单片机及键盘和显示电路组成。
温度参数是不能直接测量的，一般只能根据物质的某些特性值与温度之间的函数关系，通过对这些特性参数的测量间接的获得。
温度传感器的基本工作原理正是利用了这一性质。
随着科学技术的发展，现已开发出种类繁多的温度传感器。
常用的温度传感器由P-N结温度传感器、热敏电阻温度传感器、集成温度传感器、热电阻及热电偶温度传感器等。
其中，P-N结温度传感器有较好的线性度，热时间常数约0.2s～2s,灵敏度高，其测温范围为-50℃～+50℃。
其温度与压降的关系如图(2.2)所示。
这种温度传感器的缺点是，同一型号的二极管或三极管的特性不一致。
热敏电阻是电阻式传感器。
它利用阻值随温度变化的特性来测量温度。
一般把由金属氧化物陶瓷半导体材料经成型、烧结等工艺制成的测温元件叫做热敏电阻。
热敏电阻的非线性严重，稳定性差，不可用于精确测量，主要用于电路温度补偿和保护。
集成温度传感器实质上是一种集成电路。
它的线性好、灵敏度高、体积小、使用方便，但其测温范围窄，只可测180℃以下的温度。
图2.2 二极管的V-T特性热电阻的基本材料有铂、铜和镍，其阻值随温度的升高而增大。
其中铂电阻有很好的稳定性和测量精度，测温范围宽，为-200～600℃，但价格高。
铜电阻测温范围窄，为-50～+150℃。
热电偶测温范围宽，一般为-50～+1600℃，最高的可达2800℃，并且有较好的测量精度。
另外，热电偶已标准化，系列化，易于选用，可以方便的用计算机做非线性补偿，因此应用很广泛。
因为该系统测温范围为500～800℃，所以经比较采用热电偶作为温度传感器。
热电偶使用时用二极管构成温度补偿电路，二极管的线性度好，且用这种方法构成的补偿电路与以往电路比较，性价比高。
热电偶的输出信号较小，所以放大器选用低失调低漂移运放OP-07，组成增益可调的差动结构。
该差动结构一方面用于放大热电偶的输出信号，另一方面用于与二极管构成的温度补偿电路的输出值相减。
因为热电偶的输出信号小，所以有一点干扰也会对输出产生很大影响。
该系统的干扰主要以50HZ及其以上的频率的干扰为主，所以采用两级低通滤波器滤除干扰。
滤波器用的是有源低通滤波，其转折频率为10HZ。
系统的设计指标要求测量精度在-5V～+5V范围内，响应速度为小于等于1mS。
ADC0809为逐次逼近式A/D转换器，转换精度约为1/256，转换速度约为120uS，所以选用ADC0809完全可以满足系统要求。
通过单片机完成键盘控制、显示及对加热系统的控制。
键盘采用4*4矩阵式键盘，用四个数码管显示温度值，采用动态显示。
对加热装置的控制通过单片机控制可控硅的导通角来完成。
因为可控硅控制方法简单、性能可靠、不易损坏且成本较低，故在设计中采用了可控硅元件进行调压来控制加热，加热对象为电阻性元件（如碳棒等）。
控制原理采用模糊控制，因为被控对象是温度，且恒温箱体的热容量大，热惯性大，在加热过程中容易产生超调和震荡现象，控制精度难以实现。
本设计采用模糊控制的方法，不仅控制程序较为简单，而且能达到较好的控制效果。
. . . . . 第三章 硬件结构及分析 3.1 温度检测元件—热电偶 3.1.1 热电偶的特性 基于热电效应原理工作的传感器称为热电偶传感器，简称热电偶。
热电偶的测温范围宽，一般为－50℃～+1600℃，最高的可达2800℃。
并且有较好的测量精度。
另外，热电偶已标准化，产品系列化，易于选用，可以用模拟法调整电路或仪表，也可以方便地用计算机作非线性补偿，因此它是目前接触式测温中应用最广的热电式传感器。
如图3.1所示，两种导体（或半导体）A 或B 的两端分别焊接或绞接在一起，形成一个闭合回路。
若两个接点处于不同的温度，导体A 和B 的电子的逸出电位不同（即逸出功不同），电子密度不同，因而在他们的接触面处电子向对面流出的量不同，一面有多余电子，另一面缺少电子，便产生接触电动势（称为热电势），在回路中产生电流。
图中导体（或半导体）A 和B 称为热电极，它们组成热电偶AB 。
测温时接点（1）置于被测温度场中，称测温端（或工作端，热端）；接点（2）一般处于某一恒定温度，称参考端（或自由端，冷端）。
B TT0(1)(2)图3.1 热电效应示意图热电偶产生的热电势与两个电极的材料及两个接点的温度有关，由单一导体的温差电势和两种导体的接触电势组成，通常写成),(0T T E AB 。
温差电势是指一根匀质的金属导体，当两端的温度不同时，其内部产生的电动势。
温差电势的形成是由于导体内高温端自由电子的动能比低温端自由电子的动能大。
这样，高温端自由电子的扩散速率比低温端自由电子的扩散速率大，使得高温端因失去一些电子而带正电，低温端因得到一些电子而带负电，从而两端形成一定的电位差。
根据物理学推导，当导体A 两端的温度分别为T ，0T 时，温差电势可由下式表示dt T T E TT A A ⎰=0),(0σ （3-1） 式中A σ——导体A 的温差系数。