南邮温度测量仪实验报告
南邮电子测量实验报告示波器原理及应用
![南邮电子测量实验报告示波器原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/fc62c30a6c85ec3a87c2c55e.png)
实验报告( 2010/2011 学年第二学期)课程名称电子测量原理实验名称示波器原理及应用实验时间年月日指导单位自动化学院指导教师学生姓名班级学号学院(系) 自动化学院专业示波器原理及应用一、实验目的1.了解数字示波器测量的基本原理。
2.熟悉虚拟数字存储示波器的操作,观察几种典型信号的波形并进行参数测量。
二、实验内容1.测量周期信号的幅值、频率。
2.测量信号的时域参数。
3、信号的测量、存储、回放。
4、观察李沙育图形。
三、实验器材1.SJ-8002B电子测量实验箱1台2.双踪示波器(60MHz模拟或数字示波器)1台3.函数信号发生器(0. 1Hz~10MHz)1台4.计算机(具有运行windows2000和图形化控件的能力) 1台四、实验原理1.数字示波器原理数字存储示波器是用A/D 变换器把模拟信号转换成数字信号,然后把数据存储在半导体存储器RAM 中。
当有需要时,将RAM 中存储的内容调出,通过LCD 用点阵或连线的方式再现波形,其原理框图可以参考图6-1。
在这种示波器中信号采集和信号显示功能是分开的,它的功能和性能主要取决于进行信号采集与处理的A/D、RAM 和微处理器的性能。
由于采用RAM 存储器,可以快写数慢读数,或者慢写数快读数,这样即使得即使在观察缓慢信号或者观测高速信号时显示带宽限制时也不会有闪烁现象。
2.虚拟数字存储示波器组成图6-1 虚拟数字存储示波器虚拟示波器将计算机和测量功能融合于一体,用计算机软件代替传统仪器的某些硬件的功能,用计算机的显示器代替传统仪器物理面板。
通过相关的软件可以设计出的操作方便、形象逼真的仪器面板,不仅可以实现传统示波器的功能,而且具有存储、再现、分析、处理波形等特点,还可以进行各种信号的处理、加工和分析,完成各种规模的测量任务。
而且仪器的体积小、耗电少,方便携带,可以在不同的计算机上使用。
在SJ-8002B中,采用了虚拟数字存储示波器的原理来实现数据的采集。
南邮测控综合实验第二次实验报告
![南邮测控综合实验第二次实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/45da42f60975f46527d3e16f.png)
南京邮电大学自动化学院实验报告实验名称:RLC参数测试系统课程名称:测控技术与仪器专业综合实验所在专业:测控技术与仪器学生姓名:林若愚班级学号:B12050518任课教师:戎舟2014/2015学年第二学期实验地点:教5-214实验学时:4RLC参数测试系统摘要:本系统实现了基于虚拟仪器开发的RLC参数的智能测试。
该系统利用AD711运算放大电路和elvis数据采集平台有效地实现了电压采集,并采用图形化的编程语言LabVIEW和专家系统思想,实现了对所采集信号的分析处理。
实验结果表明该系统能对电容和电阻的相关参数进行准确测试,通过充分利用虚拟仪器的运算和显示功能,在降低仪器成本的同时,使仪器的灵活性和数据处理能力大大提高。
一、实验目的1.理解RLC参数测试原理,掌握RLC参数测试系统的设计方法。
2.掌握数据采集卡平台模拟信号输入和模拟信号输出的连接和编程。
二、实验内容1.理解RLC参数测试基本原理,确定测试方法。
2.搭建测试电路,采用多功能数据采集卡实现激励信号的产生和响应信号的采集。
3.设计面板,采用相关法或频谱分析法完成RLC参数的测量,并进行测量数据的处理和误差分析。
三、实验设备(1)计算机1台(2)elvis数据采集平台1台(3)运算放大器AD7111个(4)电阻、电容被测元件各3-5个四、实验硬件原理1.伏安法测量原理伏安法基于欧姆定律和阻抗的定义,若已知流经被测阻抗的矢量电流,并测得被测阻抗两端的电压,由比率可得到被测阻抗的矢量,原理如图1111所示。
图1RLC测量原理被测阻抗为,令则有如果被测元件为电阻R,则如果被测元件为电容C,则解得2.相关分析测量算法采集Ux和Us到计算机后,编程难点是相位差计算。
假设两个同频且叠加噪声的信号为x(t)、y(t):其互相关函数为当时由于噪声与信号不想关,且噪声之间也不相关,利用三角函数的正交性得:即由此可知,计算出两个信号的幅值A、B的胡相关函数Rxy(0),即可求得相位差。
温度电测实验报告
![温度电测实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/112fee602e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e293.png)
温度电测实验报告实验目的本实验旨在通过温度电测实验,探索温度测量原理并掌握相关实验操作方法,进一步理解温度测量的基本原理。
实验器材和材料•温度计•热水•冰块•实验用杯实验步骤1.准备工作:将温度计放置在室温下静置,待温度计的温度稳定在室温后,记录室温值作为实验前的基准温度。
2.实验一:测量热水的温度。
–准备一杯热水,将温度计插入杯中。
–等待温度计指示稳定后,记录读数。
–注意避免温度计接触杯底或杯壁,以免影响测量结果。
3.实验二:测量冰块的温度。
–将冰块放入实验用杯中。
–将温度计插入冰块中心位置。
–等待温度计指示稳定后,记录读数。
4.实验三:测量室温下的温度。
–将温度计放置在室温下静置。
–等待温度计指示稳定后,记录读数。
5.数据处理:将实验一、实验二和实验三的测量结果整理成数据表格,并计算出每个实验的平均温度。
6.结果分析:比较实验一、实验二和实验三的平均温度,并讨论其差异及可能的影响因素。
7.实验总结:总结实验过程中遇到的问题和心得体会,并提出改进建议。
实验结果根据实验数据整理,得到以下结果:实验项目平均温度(℃)实验一60.2实验二0.5实验三25.8结果分析通过对实验结果的比较和分析,可以得出以下结论:•实验一中的热水温度明显高于室温,这是由于热水的物理性质决定的。
•实验二中的冰块温度接近于零度,与冰的融点接近,表明温度计能够准确测量低温。
•实验三中的室温测量结果接近于实验前的基准温度,说明温度计的准确度较高。
实验总结本次温度电测实验通过测量热水、冰块和室温下的温度,探索了温度测量的基本原理和实验操作方法。
通过实验数据的分析,我们发现温度计能够准确测量不同温度下的温度值,并且在不同温度范围内的测量精度较高。
然而,实验过程中也遇到了一些问题,如温度计位置的不稳定等,为了提高实验结果的准确性,我们应该在操作过程中更加注意温度计的放置和稳定性。
总的来说,本次实验帮助我们更好地理解了温度测量的基本原理和技术要点,也为今后进行更复杂的温度测量实验打下了基础。
温度技术测量实验报告(3篇)
![温度技术测量实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/9b09874c4a73f242336c1eb91a37f111f1850d88.png)
第1篇一、实验目的1. 了解温度测量的基本原理和方法;2. 掌握常用温度传感器的性能特点及适用范围;3. 学会使用温度传感器进行实际测量;4. 分析实验数据,提高对温度测量技术的理解。
二、实验仪器与材料1. 温度传感器:热电偶、热敏电阻、PT100等;2. 温度测量仪器:数字温度计、温度测试仪等;3. 实验装置:电加热炉、万用表、连接电缆等;4. 待测物体:不同材质、不同形状的物体。
三、实验原理1. 热电偶测温原理:利用两种不同金属导体的热电效应,即当两种导体在两端接触时,若两端温度不同,则会在回路中产生电动势。
通过测量电动势的大小,可以计算出温度。
2. 热敏电阻测温原理:热敏电阻的电阻值随温度变化而变化,根据电阻值的变化,可以计算出温度。
3. PT100测温原理:PT100是一种铂电阻温度传感器,其电阻值随温度变化而线性变化,通过测量电阻值,可以计算出温度。
四、实验步骤1. 实验一:热电偶测温实验(1)将热电偶插入电加热炉中,调整加热炉温度;(2)使用数字温度计测量热电偶冷端温度;(3)根据热电偶分度表,计算热电偶热端温度;(4)比较实验数据与实际温度,分析误差。
2. 实验二:热敏电阻测温实验(1)将热敏电阻插入电加热炉中,调整加热炉温度;(2)使用数字温度计测量热敏电阻温度;(3)根据热敏电阻温度-电阻关系曲线,计算热敏电阻温度;(4)比较实验数据与实际温度,分析误差。
3. 实验三:PT100测温实验(1)将PT100插入电加热炉中,调整加热炉温度;(2)使用数字温度计测量PT100温度;(3)根据PT100温度-电阻关系曲线,计算PT100温度;(4)比较实验数据与实际温度,分析误差。
五、实验结果与分析1. 实验一:热电偶测温实验实验结果显示,热电偶测温具有较高的准确性,误差在±0.5℃以内。
分析误差原因,可能包括热电偶冷端补偿不准确、热电偶分度表误差等。
2. 实验二:热敏电阻测温实验实验结果显示,热敏电阻测温具有较高的准确性,误差在±1℃以内。
南邮电子课程设计——温度测量仪
![南邮电子课程设计——温度测量仪](https://img.taocdn.com/s3/m/53ead8f732d4b14e852458fb770bf78a65293ad6.png)
温度测量仪摘要本课题采用lm35传感器作为感知元件,输出电压经放大后由A/D转换芯片转换成相应地址,送至AT28C64存储芯片输出相应地址的数据,数据经过74157选择,由CD4511负责数码管的译码,最终在两位共阴数码管上进行显示。
本课题采用CD4029进行计数预警,采用分位计数的方案,由7485进行比较后判断是否进行温度预警。
关键词:lm35 温度测量预警 AD0809目录第一章系统指标——————————1.1 系统预期指标—————————1. 2系统结构要求—————————1.3 系统技术指标要求———————1.4 设计条件———————————第二章方案设计——————————2.1 方案流程———————————2.2方案的整体设计————————第三章模块详细设计————————3.1传感器及其放大电路模块————3.2 A/D及存储器模块————————3.3数码管显示模块————————————3.4计数模块———————————3.5 比较判断以及报警模块—————3.6 显示切换模块—————————第四章测试与调试—————————4.1数字显示电路的调试——————4.2 ADC、AT28C64与显示电路的连接调试————————————————4.3 NE555频率发生调试——————4.4传感器与显示电路的调试————4.5报警温度的设定与判断调试———第五章设计总结——————————5.1 设计完成情况—————————5.2 问题与改进——————————5.3 心得体会———————————第一章系统指标1.1 系统预期指标系统设计要求该温度测量仪能够显示当前环境温度,并兼有环境温度超温警报功能。
预警温度能够手动进行设置。
1.2 系统结构要求本课题给出的结构框图如下,要求有系统复位开关S1键,报警温度切换设定开关S2键。
图1.2.11.3 系统技术指标要求(1)温度测量范围:0℃~99℃(2)显示精度:1℃(3)测温灵敏度:20mv/℃(4)显示采用四位共阴数码管(5)温度报警采用LED发光二极管或蜂鸣器(6)报警温度可以任意设定1.4 设计条件(1)电源:0~15V稳压电源可调(2)可供选择的器件下表所示各电容、电阻、发光二级管等元件自定。
温度测量计实训报告总结
![温度测量计实训报告总结](https://img.taocdn.com/s3/m/04d85349a31614791711cc7931b765ce04087a10.png)
一、实习目的本次温度测量计实训的主要目的是通过实际操作,加深对温度测量原理和温度测量计使用的理解,掌握温度测量计的使用方法、注意事项以及数据处理技巧。
通过实训,提高学生的实际操作能力、分析问题和解决问题的能力,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、实习内容1. 温度测量原理实训开始,我们首先学习了温度测量的基本原理。
温度是物体内部热运动程度的量度,常用的温度单位有摄氏度(℃)和开尔文(K)。
温度测量计分为接触式和非接触式两大类。
接触式温度测量计主要有水银温度计、酒精温度计、玻璃温度计等;非接触式温度测量计主要有红外测温仪、热像仪等。
2. 温度测量计的使用(1)水银温度计:实训中,我们使用水银温度计对液体、固体进行温度测量。
操作步骤如下:①将温度计的玻璃泡完全浸入被测液体中,避免玻璃泡接触容器壁。
②待温度计的玻璃泡温度与被测液体温度达到热平衡时,读数。
③读取温度计示数时,视线应与液柱上表面相切。
(2)红外测温仪:实训中,我们使用红外测温仪对物体表面温度进行测量。
操作步骤如下:①打开红外测温仪,预热一段时间。
②将红外测温仪对准被测物体表面,确保物体表面光滑、无反光。
③按下测量键,读取温度值。
3. 温度测量注意事项(1)避免温度计玻璃泡接触容器壁或液体底部,以免影响测量结果。
(2)读取温度计示数时,视线应与液柱上表面相切。
(3)使用红外测温仪时,确保物体表面光滑、无反光。
(4)注意温度计的量程和精度,选择合适的温度计进行测量。
4. 数据处理实训中,我们对测量数据进行记录、整理和分析。
主要内容包括:(1)记录测量数据,包括温度计类型、测量对象、测量时间、测量值等。
(2)对测量数据进行统计处理,如计算平均值、标准差等。
(3)分析测量结果,探讨误差来源,提出改进措施。
三、实习收获1. 深入理解了温度测量原理,掌握了温度测量计的使用方法。
2. 提高了实际操作能力,学会了正确使用温度计进行测量。
3. 学会了数据处理技巧,能够对测量结果进行统计分析和误差分析。
温度检测实训报告
![温度检测实训报告](https://img.taocdn.com/s3/m/0773e37b58f5f61fb6366650.png)
课程设计说明书设计名称:单片机原理及应用课程实训题目:数字温度计的设计学生姓名:专业:电气工程与自动化班级: 11自动化三班学号:指导教师:日期: 2014 年 6 月 26 日课程设计任务书电气工程与自动化专业 11 年级 3 班一、设计题目数字温度计的设计二、主要内容设计一个数字式温度计,技术指标要求:1)利用单片机系统实现 -55-128 温度的输出,并用LED数码管或LCD将输出频率显示出来;2)可以任意输出温度。
三、具体要求1.了解硬件电路组成,以及各部分的作用。
2.掌握数字温度计的工作原理。
3.设计数字温度计软件程序,画主程序,子程序流程图,编写程序清单。
4.完成系统调试。
5.撰写课程设计报告。
四、进度安排1.每个同学根据实验题目,查找相应资料,并由组长组织分析任务要求,对任务进行分解,明确每个同学的具体任务;(半天)2.确定系统的整体设计方案,画出软件框图,分头进行电路连接,软件编写。
(4天)3.学会并熟练掌握在伟福和Keil C开发平台上,用汇编和C语言编程和调试,并写入CPU,进行实际调试。
(2天半)4.编写不少于3000字的课程设计总结报告及提供程序清单(电子版)。
(1天半)5.总结与答辩。
(半天)五、完成后应上交的材料1.课程设计说明书2.源程序清单(电子版)六、总评成绩指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日目录1.设计的主要内容和任务 (5)2. 实现原理 (5)2.1系统原理图 (5)2.2 整体电路原理 (6)2.3各电路部分原理 (6)2.3.1 晶振电路 (6)2.3.2 温度传感器设计 (7)2.3.3 液晶显示电路 (10)2.4 设计方案 (12)2.4.1设计步骤 (13)3.软件系统设计 (13)3.1 主程序 (14)3.2 系统各子程序 (15)3.2.1读取温度子程序 (15)3.2.2计算温度子程序 (16)3.2.3显示数据刷新程序 (17)3.2.4 温度数据的计算处理方式 (17)4.电路调试 (18)4.1 调试设备 (18)4.2 调试步骤 (18)4.2.1 硬件诊断 (18)4.2.2 单片机程序调试 (19)4.2.3 电路仿真 (20)5. 下位机 (21)5.1 VB编译程序 (22)5.2 VB显示界面 (23)6.结论及存在问题 (24)1 设计的主要内容和任务我们设计的温度显示系统是一个可以显示时间及温度的系统,然后把采集的数据发到PC同步显示。
南邮温度测量仪实验报告
![南邮温度测量仪实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/51cf597aaeaad1f346933fb5.png)
摘要本课题是利用A/D转换设计的一个温度测量仪,利用振荡器的敏感特性,去检测展示的温度。
因此,我们必须用模数转换器即A/D转换器把模拟信号转换成数字信号后送入28C64存储器中,再利用显示电路把转换后的数字信号显示出来。
整个流程先通过LM35温度传感器进行操作,实现温度采集。
在转换的过程中用到芯片ADC0809;最后通过译码器显示出温度;本课程还利用到7485比较器,实现报警功能!目录第一章技术指标--------------------1.1 系统功能要求--------------------1.2 系统结构要求--------------------1.3 技术指标------------------------1.4 设计条件------------------------第二章整体方案设计 ----------------2.1 数据处理流程分析---------------2.2 整体方案-----------------------第三章单元电路设计-------------------- 3.1 温度传感器及其放大电路的设计 ------ 3.2 A/D转换电路及数字显示电路的设计 -- 3.2.1 设计思路----------------------- 3.2.2 数模转换及显示电路-------------- 3.3 71KHz方波信号发生器的设计 ------ 3.4 超限比较报警电路的设计------------ 3.5 整体电路图------------------------第四章测试与调试---------------------- 4.1 数字显示电路的调试---------------- 4.2 存储器和数字显示电路的调试-------- 4.3 信号发生器电路的测试-------------4.4 A/D转换电路及数字显示电路的调试---4.5 超限比较报警电路的调试--------------第五章设计小结 --------------------------- 5.1 设计任务完成情况 ------------------ -- 5.2 问题与改进 ---------------------------5.3 心得体会 -----------------------------第一章技术指标1.1 系统整体功能要求温度测量仪能够测量和显示测量的温度值,当温度超过设定的值后,发出超温的指示或报警。
温度检测与控制实验报告
![温度检测与控制实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/07bf928e5022aaea998f0f67.png)
实验三十二温度传感器温度控制实验一、实验目的1.了解温度传感器电路的工作原理2.了解温度控制的基本原理3.掌握一线总线接口的使用二、实验说明这是一个综合硬件实验,分两大功能:温度的测量和温度的控制。
1.DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
与前一代产品不同,新的产品支持3V~5.5V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。
DS18B20测量温度范围为 -55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。
DS18B20内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
DS18B20的管脚排列如下:DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。
64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接着的48位是该DS18B20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1)。
光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量,以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625℃/LSB形式表达,其中S为符号位。
电子技术综合实验实验报告——数显温度计
![电子技术综合实验实验报告——数显温度计](https://img.taocdn.com/s3/m/e1fbe91eaeaad1f347933f1d.png)
B1(13),B2(14),B3(15),B4(16),通过74LS47驱动八段数码管,13-a,12-b,11-c,10-d,9-e,15-f,14-g.
第三位数码管要有小数点,所以dp端要接地。
六、实验总结
1、温度采集;
2、A\D转换;
3、4位LED数码管显示对应的温度值;
二、原理框图
三、材料清单
三、材料清单
元件名称
元件型号及参数
个数
电阻
100
5
24K
1
100K
2
470K
1
1M
1
可调电阻
100K
1
电容
0.1 uF
1
0.01 uF
1
0.047 uF
1
0.22 uF
1
100 pF
1
芯片
LM35
1
ICL7135
ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示,引脚功能及含义如下:
1.与供电及电源相关的引脚(共7脚)
.-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;
.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;
.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;
.REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);
目前,已有两种型号的LM35可以提供使用。LM35DZ输出为0℃~100℃。计算公式:
(二)A/D转换部分
本次设计采用的是ICL7135芯片。是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止。
温度测量实验报告
![温度测量实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/c4e3013455270722182ef70f.png)
温度测实验
一、实验目的
1.通过温度测量实验增加对温度测量方面理论知识的理解
2.掌握Pt热电阻温度计的使用以及定标方法
二、实验内容
1.熟悉管式电阻炉的操作步骤,并将电阻炉的温度加热到300℃左右;
2.熟悉热电阻温度计的使用方法,同时对于Pt电阻温度计的温度-时间曲线进行标定;
3.绘制Pt电阻温度计的温度-时间曲线,并确定其时间常数;
对数化后求时间常数,如图4
图4.对数化后的t~-ln(yt-y )/(y0-y )关系图
由图4求得时间常数
四、分析和建议
从实验结果来看,升温和降温所求得时间常数有较大偏差,原因可能是因为降温过程中存在一些干扰因素,比如人员跑动带来得空气对流。而升温过程是中恒温箱中进行,条件更稳定一点。
建议:增加定量分析的要求。
时间与温度的关系如下:
故易推导出:
三、实验数据记录
实验数据记录在excel表格中温度测量实验数据.xlsx
升温过程
记录如下图1:
图1.电阻升温过程温度随时间变化图
为求时间常数,对数化后得到图2
图2.对数化后的t~-ln(yt-y )/(y0-y )关系图
由上图可以得到
降温过程
降温曲线记录如下图3
图3.电阻降温过程温度随时间变化图
温度检测实训报告样本
![温度检测实训报告样本](https://img.taocdn.com/s3/m/2ee5a50db9f3f90f77c61bb8.png)
电子系统综合设计报告设计课题:温敏电阻数字温度计设计专业班级:15电气工程(1)班学生姓名:傅XX指引教师:罗XX设计时间:.12.5-.12.14物理与电子工程学院温敏电阻数字温度计设计一、设计任务与规定设备整机构造及硬件电路框图依照设计规定与设计思路,设计硬件电路框图如下图所示,按照系统设计功能规定,拟定系统由4个模块构成:主控制器、测温电路、显示电路和报警电路。
AT89C51对LCD1602初始化、温度采集、温度转换、液晶显示屏显示、蜂鸣器驱动。
本装置详细构成某些如下:a.主控模块:AT89C51片机;b.测温电路:103温敏电阻;c.显示电路:LCD1602液晶显示屏;d.报警电路:无源蜂鸣器。
5.设计目的:(1)搭建一种单片机最小系统;(2)通过温敏电阻检测温度,拟合曲线频率和温度关系,通过程序,将温度显示在LCD1602上。
二、方案设计与论证1.单片机选取采用STC89C52芯片,STC89C52是咱们较为惯用一种单片机,对其烧写调试都比较熟悉,因此选之为本次使用单片机,避免给本次设计带来新设计压力。
2.测温电路:103温敏电阻、555震荡电路103温敏电阻特点:1)搭配555振荡电路即可产生一定频率脉冲;2)电气性能佳,可焊性好;3)测量温度范畴在-40℃到+125℃之间;4)价钱适当,性价比高热敏电阻与温度对照表:555振荡电路特点:电源接通时,5553脚输出高电平,接至单片机T0口。
同步电源通过R1R2向电容C充电,当C上电压到达555集成电路6脚阀值电压(2/3电源电压)时,5557脚把电容里电放掉,3脚由高电平变成低电平。
当电容电压降到1/3电源电压时,3脚又变为高电平,同步电源再次经R1R2向电容充电。
这样周而复始,形成振荡。
电路简朴并且稳定性好。
3.显示模块选取:LCD1602液晶显示LCD1602特点:a.耗电量较老式CRT相比较小b.体积轻巧,不占地方c.显示内容丰富d.可以精简为四线传播各个拐角作用如下表:4.报警电路:蜂鸣器蜂鸣器长处:1.程序控制以便2.频率可调三、单元电路设计与参数计算1.振荡电路设计晶体和电容决定了单片机工作时间精度为1微秒。
热电阻测温仪设计实习报告
![热电阻测温仪设计实习报告](https://img.taocdn.com/s3/m/acf912dbce2f0066f53322fb.png)
1.实习目的常用电子测量仪器的设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节,是对学生进行的一次综合性专业设计训练。
通过这次实习使学生获得以下几方面能力,为毕业设计(论文)奠定基础。
1.通过实习,加深对电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术、电子测量仪器等相关理论和应用技术的掌握,掌握电路设计和电路分析的基本方法,掌握常用电子测量原理及测量仪器设备的基本设计方法与制作。
进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课(或专业基础课)理论知识,培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能;2.培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力;3.培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。
2.实习内容2.1实习的内容及要求测量一般是指用仪表测定被测对象的物理量的工作过程。
电子测量一般是指利用电子技术和电子设备对电量或非电量进行测量的过程。
电子测量的内容有以下几个方面:(1)电能量的测量,如测量电流、电压、功率等。
(2)电子元件和电路参数的测量,如测量电阻、电容、电感、品质因数以及电子器件的参数等。
(3)电信号的特性和质量的测量,如测量信号的波形、频谱、调制度、失真度、信噪比等。
(4)基本电子电路特性的测量,如测量滤波器的截止频率和衰减特性等。
(5)特性曲线的测量,如测量放大器幅频特性曲线与相频特性曲线等。
电子测量设备应具备有功能和精度两个方面的要求,常用的电子测量设备有示波器、万用表、红外测温仪等。
本次常用电子设备维护主要完成常用电子测量装置的设计及制作,掌握其电子测量原理及电子测量仪器设备的基本设计方法与制作。
设计题目:热电阻的测温仪表设计2.2热电阻的测温仪表设计的技术指标要求(1)环境温度范围:室温-20~60℃(2)温度测量范围:-20~500℃(3)测量精度:2.5%±1字(4)显示:LCD数字显示(1602LCD显示模块)以度为单位显示,显示分辨率0.1℃3.系统方案3.1基本原理3.1.1热电阻特性热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
温度测量仪的实训报告
![温度测量仪的实训报告](https://img.taocdn.com/s3/m/4e890e33b94ae45c3b3567ec102de2bd9605deaa.png)
一、前言温度测量在工业、农业、科研以及日常生活中都扮演着至关重要的角色。
为了使学生更好地理解温度测量的原理和方法,提高实践操作能力,我们选择了温度测量仪进行实训。
本报告将对实训过程进行详细记录和分析。
二、实训目的1. 理解温度测量仪的工作原理和结构特点。
2. 掌握温度测量仪的操作方法。
3. 学会温度数据的采集、处理和分析。
4. 提高实验操作能力和数据处理能力。
三、实训设备与材料1. 温度测量仪:数字温度计、红外温度计等。
2. 温度传感器:热电偶、热电阻等。
3. 实验室温度控制系统。
4. 数据采集器、电脑等。
四、实训原理温度测量仪通过测量物体表面或内部温度,将温度信息转换为电信号,再通过显示装置显示出来。
常见的温度测量原理有:1. 热电偶原理:利用两种不同金属导线在接点处产生温差电势,通过测量电势差来确定温度。
2. 热电阻原理:利用金属导体的电阻随温度变化的特性,通过测量电阻值来确定温度。
3. 红外辐射原理:利用物体表面红外辐射强度与温度的关系,通过测量红外辐射强度来确定温度。
五、实训步骤1. 准备工作:检查温度测量仪是否完好,连接好传感器,打开电源,预热仪器。
2. 温度数据采集:将温度传感器放置于待测物体表面或内部,根据需要选择合适的测量方式(接触式或非接触式)。
3. 数据记录:使用数据采集器或电脑记录温度数据,包括温度值、时间等。
4. 数据处理:对采集到的温度数据进行处理,如计算平均值、标准差等。
5. 结果分析:根据温度数据,分析待测物体的温度变化规律,判断是否存在异常情况。
六、实训结果与分析1. 实验数据:在实验过程中,我们分别使用了数字温度计和红外温度计对实验室环境温度进行了测量,记录了以下数据:| 时间 | 环境温度(℃) | 误差(℃) || -------- | -------------- | -------- || 08:00 | 25.5 | 0.3 || 09:00 | 26.0 | 0.2 || 10:00 | 25.8 | 0.1 || 11:00 | 26.2 | 0.4 || 12:00 | 25.7 | 0.2 |2. 结果分析:通过对比实验数据,可以看出实验室环境温度在实验过程中基本保持稳定,误差在可接受范围内。
温度元件实验报告范文(3篇)
![温度元件实验报告范文(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/ebbfc02332687e21af45b307e87101f69f31fb05.png)
第1篇一、实验目的1. 了解温度元件的种类及其工作原理。
2. 掌握温度元件的性能指标和测试方法。
3. 分析不同温度元件的优缺点,为实际应用提供参考。
二、实验原理温度元件是用于测量和检测温度的一种传感器,根据其工作原理可分为热电偶、热电阻、热敏电阻等。
本实验主要研究以下几种温度元件:1. 热电偶:利用两种不同金属导体的热电效应,在两端产生热电势,从而测量温度。
2. 热电阻:利用金属导体的电阻随温度变化的特性,通过测量电阻值来计算温度。
3. 热敏电阻:利用半导体材料的电阻随温度变化的特性,通过测量电阻值来计算温度。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:温度测试仪、万用表、数字多用表、数据采集器、温度元件(热电偶、热电阻、热敏电阻)等。
2. 实验材料:金属导线、接线端子、实验用温度源(如电热板)等。
四、实验步骤1. 热电偶特性研究(1)连接热电偶与温度测试仪,设置测试温度范围。
(2)调整温度源,记录不同温度下热电偶的热电势值。
(3)绘制热电势与温度的关系曲线,分析热电偶的特性。
2. 热电阻特性研究(1)连接热电阻与数字多用表,设置测试温度范围。
(2)调整温度源,记录不同温度下热电阻的电阻值。
(3)绘制电阻值与温度的关系曲线,分析热电阻的特性。
3. 热敏电阻特性研究(1)连接热敏电阻与数字多用表,设置测试温度范围。
(2)调整温度源,记录不同温度下热敏电阻的电阻值。
(3)绘制电阻值与温度的关系曲线,分析热敏电阻的特性。
五、实验结果与分析1. 热电偶特性实验结果显示,热电偶的热电势与温度呈线性关系,符合实验原理。
在实际应用中,应选择合适的分度号和补偿措施,以提高测量精度。
2. 热电阻特性实验结果显示,热电阻的电阻值与温度呈线性关系,符合实验原理。
在实际应用中,应选择合适的测量范围和精度等级,以满足测量需求。
3. 热敏电阻特性实验结果显示,热敏电阻的电阻值与温度呈非线性关系,符合实验原理。
在实际应用中,应根据具体需求选择合适的温度元件,并注意温度范围的限制。
温度检测方法实验报告
![温度检测方法实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e8fb3ab24bfe04a1b0717fd5360cba1aa9118c47.png)
一、实验目的1. 熟悉并掌握常用的温度检测方法。
2. 了解不同温度检测方法的原理、特点及适用范围。
3. 提高实验操作技能,培养科学实验素养。
二、实验原理温度是表征物体冷热程度的物理量,是物体内部分子无规则剧烈运动程度的标志。
温度检测方法主要有接触式和非接触式两种。
1. 接触式温度检测:通过将温度传感器直接与被测物体接触,将物体的温度传递给传感器,从而测量物体的温度。
常用的接触式温度传感器有热电阻、热敏电阻、热电偶等。
2. 非接触式温度检测:通过辐射、红外、光纤等手段,在不接触被测物体的前提下,测量物体的温度。
常用的非接触式温度传感器有红外温度传感器、辐射温度计、光纤温度传感器等。
三、实验器材1. 实验装置:铁架台、酒精灯、石棉网、水、烧杯、温度计、热电阻、热敏电阻、热电偶、红外温度传感器、辐射温度计、光纤温度传感器等。
2. 实验数据记录表格。
四、实验步骤1. 接触式温度检测实验:(1)将热电阻、热敏电阻、热电偶分别与温度计连接,组成温度检测电路。
(2)将温度传感器置于被测物体上,用酒精灯加热物体,观察温度计和温度传感器的读数变化。
(3)记录不同温度下的读数,分析温度传感器的响应特性。
2. 非接触式温度检测实验:(1)将红外温度传感器、辐射温度计、光纤温度传感器分别置于被测物体附近,观察其读数变化。
(2)改变物体与传感器的距离,观察温度传感器的读数变化。
(3)记录不同距离下的读数,分析温度传感器的响应特性。
五、实验结果与分析1. 接触式温度检测实验结果:(1)热电阻:响应速度较快,精度较高,但易受环境温度影响。
(2)热敏电阻:响应速度较快,精度较高,但易受温度范围限制。
(3)热电偶:响应速度较快,精度较高,但易受环境气氛影响。
2. 非接触式温度检测实验结果:(1)红外温度传感器:响应速度较快,精度较高,但受物体表面反射率影响。
(2)辐射温度计:响应速度较快,精度较高,但受大气环境影响。
(3)光纤温度传感器:响应速度较快,精度较高,但受光纤长度和损耗影响。
《传感器与检测技术》温度测量实验报告
![《传感器与检测技术》温度测量实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/a92fdfa18662caaedd3383c4bb4cf7ec4afeb69e.png)
《传感器与检测技术》温度测量实验报告课程名称:传感器与检测技术实验类型:验证型实验实验项目名称:温度测量一、实验目的和要求(必填)PN 结温度传感器测温实验:了解PN 结温度传感器的特性及工作情况。
热电偶测温性能实验:了解热电偶测量温度的性能与应用范围。
二、实验内容和原理(必填)PN 结温度传感器测温实验:晶体二极管或三极管的PN 结电压是随温度变化的。
例如硅管的PN 结的结电压在温度每升高1ºC 时,下降约 2.1mV,利用这种特性可做成各种各样的PN 结温度传感器。
它具有线性好、时间常数小(0.2~2 秒),灵敏度高等优点,测温范围为-50ºC~+150ºC。
其不足之处是离散性大,互换性较差。
热电偶测温性能实验:热敏电阻分成两类:PTC 热敏电阻(正温度系数)与NTC 热敏电阻(负温度系数)。
一般NTC 热敏电阻测量范围较宽,主要用于温度测量;而PTC突变型热敏电阻的温度范围较窄,一般用于恒温加热控制或温度开关,有些功率PTC 也作为发热元件用。
PTC 缓变型热敏电阻可用于温度补偿或作温度测量。
一般的NTC 热敏电阻测温范围为:-50ºC — +300ºC。
热敏电阻具有体积小、重量轻、热惯性小、工作寿命长、价格便宜,并且本身阻值大,不需要考虑引线长度带来的误差,适用于远距离传输等优点。
但热敏电阻也有:非线性大、稳定性差、有老化现象、误差较大、一致性差等缺点。
一般只适于低精度的温度测量。
三、需用器件与单元:加热器、热敏电阻、可调直流稳压电源、+15V 不可调直流稳压电源、电压/频率表、主、副电源、液晶温度表。
三、主要仪器设备PN 结温度传感器测温实验:需用器件与单元:主、副电源、可调直流稳压电源、+15V 不可调直流稳压电源、差动放大器、电压放大器、电压/频率表、加热器、电桥、液晶温度表、PN 结传感器。
热电偶测温性能实验:K 型、E 型热电偶、温度测量控制仪、温度源、差动放大器、电压表、直流稳压电源+15V。
温度特性测量实验报告(3篇)
![温度特性测量实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/eded2767df80d4d8d15abe23482fb4daa48d1d73.png)
第1篇一、实验目的1. 了解温度传感器的原理和特性;2. 掌握温度特性测量的方法;3. 分析实验数据,得出温度传感器的温度特性曲线;4. 比较不同类型温度传感器的性能差异。
二、实验原理温度传感器是一种将温度信号转换为电信号的装置。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、红外温度传感器等。
本实验采用热电偶进行温度特性测量。
热电偶测温原理:由两种不同金属导线组成的闭合回路,当两端温度不同时,回路中会产生热电势,热电势的大小与温度差成正比。
根据热电势与温度差的关系,可以计算出温度值。
三、实验仪器与材料1. 热电偶(K型、E型)2. 温度传感器实验模块3. CSY2001B型传感器系统综合实验台4. 温控电加热炉5. 连接电缆6. 万用表:VC9804A,附表笔及测温探头7. 万用表:VC9806,附表笔四、实验步骤1. 将K型热电偶插入温控电加热炉中,预热至室温;2. 将E型热电偶插入温控电加热炉中,预热至室温;3. 使用VC9804A万用表测量K型热电偶在室温下的热电势,记录数据;4. 使用VC9806万用表测量E型热电偶在室温下的热电势,记录数据;5. 逐步增加温控电加热炉的温度,分别测量K型、E型热电偶在不同温度下的热电势,记录数据;6. 对实验数据进行处理,绘制温度-热电势曲线。
五、实验数据及处理1. 室温下K型热电偶热电势:0.061mV2. 室温下E型热电偶热电势:0.011mV3. K型热电偶在不同温度下的热电势数据(部分):温度(℃):100 200 300 400 500热电势(mV):0.119 0.229 0.345 0.464 0.5864. E型热电偶在不同温度下的热电势数据(部分):温度(℃):100 200 300 400 500热电势(mV):0.023 0.046 0.068 0.090 0.113根据实验数据,绘制温度-热电势曲线。
六、实验结果与分析1. 温度-热电势曲线通过实验数据绘制K型、E型热电偶的温度-热电势曲线,可以看出两种热电偶在温度范围内具有良好的线性关系。
《传感器与检测技术》温度测量实验报告
![《传感器与检测技术》温度测量实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/4dcec42fe97101f69e3143323968011ca300f7e5.png)
《传感器与检测技术》温度测量实验报告课程名称:传感器与检测技术实验类型:验证型实验项目名称:温度测量一、实验目的:了解热电偶测量温度的性能与应用范围。
二、基本原理:热电偶测温原理是利用热电效应。
当两种不同的金属组成回路,如两个接点有温度差,就会产生热电势,这就是热电效应。
温度高的接点称工作端,将其置于被测温度场,以相应电路就可间接测得被测温度值,温度低的接点就称冷端(也称自由端),冷端可以是室温值或经补偿后的 0ºC、25ºC。
冷热端温差越大,热电偶的输出电动势就越大,因此可以用热电动势大小衡量温度的大小。
常见的热电偶有 K(镍铬-镍硅或镍铝)、E(镍铬-康铜)等,并且有相应的分度表即参考端温度为 0℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表,可以通过测量热电偶输出的热电动势再查分度表得到相应的温度值。
热电偶分度表是定义在热电偶的参考端为 0℃时热电偶输出的热电动势与热电偶测量端温度值的对应关系。
热电偶测温时要对参考端进行补偿,计算公式:E(t,to)=E(t,to′)+E(to′,to)式中:E(t,to)是热电偶测量端温度为 t,参考端温度 to=0℃时的热电动势值; E(t,to′)是热电偶测量温度 t,参考端温度为 to′不等于 0℃的热电动势; E(to′,to)是热电偶测量端温度为 to′,参考端温度为 to=0℃的热电动势。
三、需用器件与单元:K 型、E 型热电偶、温度测量控制仪、温度源、差动放大器、电压表、直流稳压电源+15V。
四、实验步骤:1、将温控表上的“加热”和“冷却”拨到内控,将 K、E 热电偶插到温度源的插孔中,K 型的自由端接到温度控制仪上标有传感器字样的插孔中。
然后将温度源的航空插头插入实验箱侧面的航空插头,将实验箱的+15V 电压、地接到温度源的 2-24V 上,将实验箱的多功能控制器 D0 两端接到温度源的风机电源 Di 上。
2、首先将差动放大器的输入端短接并接到地,然后将放大倍数顺时针旋转到底,调节调零电位器使输出电压为零。
度量仪器实验报告
![度量仪器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/502ca6d8dc88d0d233d4b14e852458fb760b3845.png)
度量仪器实验报告1. 实验目的本次实验旨在通过使用度量仪器,掌握一些基本的物理量的测量方法,并了解度量仪器的使用原理和注意事项。
2. 实验仪器和材料- 电子天平- 温度计- 温湿度计- 量角器3. 实验原理3.1 电子天平电子天平利用电磁感应原理测量物体的质量,通过称重传感器将物体的质量转换为电信号,再由显示屏上的电子元件将电信号转化为质量值。
3.2 温度计温度计常用的有水银温度计和电子温度计。
水银温度计利用水银随温度变化而扩张或收缩的原理进行温度测量,电子温度计则是利用半导体材料随温度变化而改变其电阻值进行测量。
3.3 温湿度计温湿度计可以同时测量环境的温度和湿度。
它通常使用一对测量电导率的传感器来测量湿度,温度则使用与温度有关的电子元件进行测量。
3.4 量角器量角器用来测量角度的工具。
它通常由一个固定的参考面和一个可移动的标尺组成,通过将标尺与所需测量的角度对齐,就可以读取出角度值。
4. 实验步骤4.1 电子天平的使用1. 打开电子天平的电源开关并等待其稳定。
2. 将待测物品放在悬挂的托盘上,保证其与任何其他物体无接触。
3. 等待一段时间直到质量值稳定显示在屏幕上,记录下质量值。
4.2 温度计的使用1. 将温度计的探头放置在待测温度处,并确保温度计与任何其他物体无接触。
2. 等待一段时间直到温度值稳定显示在屏幕上,记录下温度值。
4.3 温湿度计的使用1. 打开温湿度计的电源开关并等待其稳定。
2. 将温湿度计放置在待测环境中,并确保其与其他物体无遮挡。
3. 等待一段时间直到温度和湿度值稳定显示在屏幕上,记录下温度和湿度值。
4.4 量角器的使用1. 将量角器的参考面放在参考轴线上,使其与参考轴线垂直。
2. 将量角器的标尺与所需测量的角度对齐,确保标尺与参考轴线垂直。
3. 读取量角器上的角度值并记录下来。
5. 实验结果分析根据实验步骤所记录的数据,我们可以计算出各个物理量的值。
对于电子天平测量的质量值,可以通过对同一物体进行多次测量取平均值来增加测量的准确性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摘要本课题是利用A/D转换设计的一个温度测量仪,利用振荡器的敏感特性,去检测展示的温度。
因此,我们必须用模数转换器即A/D转换器把模拟信号转换成数字信号后送入28C64存储器中,再利用显示电路把转换后的数字信号显示出来。
整个流程先通过LM35温度传感器进行操作,实现温度采集。
在转换的过程中用到芯片ADC0809;最后通过译码器显示出温度;本课程还利用到7485比较器,实现报警功能!目录第一章技术指标--------------------1.1 系统功能要求--------------------1.2 系统结构要求--------------------1.3 技术指标------------------------1.4 设计条件------------------------第二章整体方案设计 ----------------2.1 数据处理流程分析---------------2.2 整体方案-----------------------第三章单元电路设计--------------------3.1 温度传感器及其放大电路的设计 ------3.2 A/D转换电路及数字显示电路的设计 --3.2.1 设计思路-----------------------3.2.2 数模转换及显示电路--------------3.3 71KHz方波信号发生器的设计 ------3.4 超限比较报警电路的设计------------3.5 整体电路图------------------------第四章测试与调试----------------------4.1 数字显示电路的调试----------------4.2 存储器和数字显示电路的调试--------4.3 信号发生器电路的测试-------------4.4 A/D转换电路及数字显示电路的调试---4.5 超限比较报警电路的调试--------------第五章设计小结 ---------------------------5.1 设计任务完成情况 ------------------ -- 5.2 问题与改进 ---------------------------5.3 心得体会 -----------------------------第一章技术指标1.1 系统整体功能要求温度测量仪能够测量和显示测量的温度值,当温度超过设定的值后,发出超温的指示或报警。
报警温度的设定可根据需要自定。
1.2 系统结构要求温度测量仪的整体框图如图1所示,其中S1为系统复位按键,S2为报警温度设定。
温度测量仪的整体方框图1.3 技术指标1、电压指标(1)温度测量范围:0℃~ 99℃(2)显示精度:1℃(3)测温灵敏度:20mV/℃(4)显示采用四位数码管(5)温度报警采用LED发光二极管或蜂鸣器(6)报警温度可以任意设定1.4 设计条件(1)电源条件:稳压电源0V~15V可调(2)可供选择的元器件范围下表所示。
各种R、C阻容件及放光二极管自定第二章整体方案设计2.1、数据处理流程分析温度测量仪顾名思义是通过温度传感器对被测对象的温度变化情况进行测量和监视的,传感器输出的不同电流,经电流-电压变化后放大成不同的模拟电压,再经A/D转换,送入数字电压表,将温度数值显示出来。
温度传感器的原理方框图如下图所示:温度传感器的原理方框图温度传感器是温度监测仪的核心部件,它的作用是将温度值转换为电流值。
按温度传感器与被测介质的接触方式分为:接触式和非接触式温度传感器两大类。
热电阻、热电偶、半导体集成温度传感器都属于接触式温度传感器;红外测温传感器属于非接触式传感器,它通过被测介质的热辐射或热对流达到测温目的。
温度传感器的测量范围极广,从零下几百℃到零上几千℃,测温精度又各有不同,要根据测温的具体要求(如测温范围、精度)合理选择合适的温度传感器。
集成温度传感器的输出形式分为电压输出型和电流输出型两种,电压输出型的灵敏度一般为10mV/K,温度为0K时的输出电压为0V,温度为25℃时的输出为:2.9815V。
电流输出型的灵敏度一般为1μA/K, 25℃时在1KΩ电阻上的输出电压为:298.15mV。
2.2、整体方案整个系统电路在面包板上实现,其中核心模块为A/D转换部分及数字电压表部分,以下将做较详尽考虑。
第三章单元电路设计(1)温度传感器及其放大电路的设计LM35主要特性:集成温度传感器LM35具有测温精度高、线性优良、体积小、热容量小、稳定性好、输出电信号大及价格较便宜等优点,LM35灵敏度为10mV/℃,即温度为20℃时,输出电压为:200mV。
常温下测温精度为±0.5℃以内,消耗电流最大也只有70μA,自身发热时测量精度的影响在± 0.1℃以内。
采用+4V以上的单电源供电时,测量温度的影响范围为:2℃~ 150℃;而采用双电源供电时,测量温度范围为:-55℃~ +150℃,电压使用范围为4V~20V。
设计思路因为用户要求测温灵敏度 20mV/℃,而LM35的灵敏度为10mV/℃的电压输出型温度传感器,因此传感器温度变换后应有一个同相2倍的电压放大电路,这部分电路可简单地运用运算放大器LM324来实现。
②温度变换及其电压放大模块电路图说明:图3中的跟随电路A1是为了避免后续电路对V(t)的过多影响而增设的电压跟随器,以保证V(t)能真实地反映温度场的正确温度。
(2)A/D转换电路及数字显示电路的设计①设计思路将V(t)的模拟电压送入A/D转换器的输入端,转换为二进制码,用该码作为存储器EEPROM的地址信号,将事先预置在存储单元的温度值取出,经译码显示电路将数字显示出来。
A/D转换器A/D转换是将模拟信号转换为数字信号,转换过程通过采样、保持、量化和编码四个步骤完成。
采样和保持:采样是将时间上连续变化的信号转换为时间上离散的信号。
将时间上连续变化的模拟量转换为一系列等间隔的脉冲,脉冲的幅度取决于输入模拟量。
模拟信号经采样后,得到一系列样值脉冲。
采样脉冲宽度τ一般是很短暂的,在下一个采样脉冲到来之前,应暂时保持所取得的样值脉冲幅度,以便进行转换。
因此,在取样电路之后须加保持电路。
保持电路取样保持电路及输出波形场效应管VT为采样门,电容C为保持电容,运算放大器为跟随器,起缓冲隔离作用。
取样保持电路及输出波形在采样脉冲S(t)到来的时间τ内,VT导通,U I(t)向电容C充电,假定充电时间常数远小于τ,则有:U O(t)=U S(t)=U I(t)。
--采样采样结束,VT截止,而电容C上电压保持充电电压U I(t)不变,直到下一个采样脉冲到来为止。
--保持量化与编码 :输入的模拟电压经过采样保持后,得到的是阶梯波。
而该阶梯波仍是一个可以连续取值的模拟量,但n位数字量只能表示2n个数值。
因此,用数字量来表示连续变化的模拟量时就有一个近似问题。
量化是指将采样后的样值电平归化到与之接近的离散电平上,这个过程就称为量化。
用二进制数码来表示各个量化电平的过程称为编码。
取样保持后未量化的U o值与量化电平U q值通常是不相等的,其差值称为量化误差ε,即ε=U o-U q。
舍尾方法②四舍五入方法本设计中采用ADC0809在同一芯片上设计了一个8位的A/D转换器和8通道模拟开关,因此可以直接输入8个单端的模拟信号。
该器件主要性能如下:(1)采用单+5V电源逐次逼近式A/D转换,工作时钟典型值为640KHz,转换时间约为100μs。
(2)分辨率为8位二进制码,总失调误差:ADC0809为±1LSB。
(3)当用+5V电源供电时,模拟量的输入电平范围0~5V,不需要零点和满度调节。
(4)具有8通道闩锁开关控制,可以直接接入8个单端模拟量。
(5)数字量输出采用三态逻辑,输出符合TTL电平。
(6)容易与各种微处理器连接,也可以独立工作。
ADC0809芯片管脚和内部结构图:逐次逼近式ADC的工作原理介绍:1.工作思想:可用天平秤重过程作比喻来说明。
若有四个砝码共重15克,每个重量分别为8、4、2、1克。
设待秤重量W x = 13克,可以用下表步骤来秤量:组成:(1)电压比较器(2)D/A转换器(3)时序分配器(4)JKFF(5)寄存器时序分配器输出波形电压比较器C:将输入u I和D/A转换器输出参考电压U'REF进行比较,当U'REF<u I 时,输出F=1;当U'REF≥u I时,输出F=0。
时序分配器:它的作用是产生较有用的节拍脉冲,它通常由环形计数器构成,在CP的作用下产生CP0~CP4的节拍脉冲,其波形如下图所示。
JK触发器:在节拍脉冲CP0~CP4的作用下,记忆每次比较结果,向D/A转换器提供输入数码。
寄存器:由D触发器构成,在节拍脉冲的作用下,记忆最后比较结果,并行输出二进制代码。
逐次逼近型A/D转换器的工作原理:假设D/A转换器的基准电压U REF=8,采样保持信号为u I=4.75V。
第一步:转换开始前先将逐次逼近寄存器清“0”;第二步:第0个时钟脉冲首先将寄存器最高位置成1,使输出数字为100…0。
这个数码被D/A转换器转换成相应的模拟电压u REF’,并送到比较器中与u I进行比较。
若u I<u’REF,说明数字过大,故将最高位的1清除置零;若u I≥u’REF,说明数字还不够大,应将这一位保留。
具体分析为:Q D Q C Q B Q A=1000,则D/A转换器输出参考电压u'REF=4V。
u'REF<u I,因此,电压比较器输出F=1,G=0。
此时,4个JKFF的J=1,K=0。
第三步:在节拍脉冲CP1下跳的作用下,Q D=1,Q C=1,Q B与Q A仍保持“0”态。
这样在CP1作用后,JKFF的状态为:Q D Q C Q B Q A=1100。
D/A转换器输出参考电压U'REF=6V。
由于U'REF>u I,因此,电压比较器输出F=0,G=1,4个JKFF的J=0,K=1。
第四步:在节拍脉冲CP2下跳的作用下, Q D=1 Q C=0,Q B =1, Q A=0。
这样在CP2作用后,JKFF的状态为:Q D Q C Q B Q A=1010。
D/A转换器输出参考电压U'REF=5V。
由于U'REF>u I,因此,电压比较器输出F=0,G=1,4个JKFF的J=0,K=1。
第五步:在节拍脉冲CP3下跳的作用下, Q B =0,Q A =1。
这样在CP3作用后,JKFF的状态为:Q D Q C Q B Q A=1001。
D/A转换器输出参考电压U'REF=4.5V。
由于U'REF<u I,因此,电压比较器输出F=1,G=0,4个JKFF的J=1,K=0。