基于ICL7109的钢水测温仪
基于AD7710的高精度测温仪表
基于AD7710的高精度测温仪表
刘军;马南琦;喻增盛
【期刊名称】《船海工程》
【年(卷),期】2005(000)006
【摘要】以MCS-51系列的单片微机AT89S51为微处理器,应用AD7710进行A/D转换,由MAX7219驱动8位数码管进行显示,结果表明:系统的软硬件设计移植性强,可以方便的应用到其它测控系统中作为模拟量的精确测量装置.
【总页数】3页(P56-58)
【作者】刘军;马南琦;喻增盛
【作者单位】武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉,430063;武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉,430063;武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉,430063【正文语种】中文
【中图分类】U661.75
【相关文献】
1.高精度测温仪表的研制 [J], 周惠金;冯兴华
2.热计量仪表的高精度测温技术论述 [J], 王琳;冯卫
3.浅谈热计量仪表高精度测温技术 [J], 杜永胜
4.浅谈热计量仪表高精度测温技术 [J], 杜永胜
5.一种带有8031单片机的高精度热电偶测温仪表的设计 [J], 刘海
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LM35与ICL7107数字温度计设计
LM35与ICL7107数字温度计设计前言数字温度计是一种能够将温度读数转化为数字信号输出的仪器。
相较于传统的模拟温度计，数字温度计具有精度高、易于读取、不易误差累计等优点，因此得到广泛应用。
本文将以LM35与ICL7107为例，介绍数字温度计的实现方法及原理。
数字温度计参数LM35LM35是一种温度传感器，它将温度的读数转化为电压信号输出。
LM35的工作电压一般为5V，其输出与温度成线性关系，每摄氏度对应0.01伏特的电压输出。
由于LM35输出电压精度为0.05℃，因此被广泛应用于数字温度计的设计中。
ICL7107ICL7107是一种数字电压表芯片，其具有高精度、低功耗、易于控制等优点。
ICL7107可以直接测量输入电压，并将该电压转化为可读的数字信号输出。
由于ICL7107的数字接口友好，因此它经常被用于数字温度计的设计中。
LM35与ICL7107数字温度计原理数字温度计的设计主要涉及温度信号采集与数字信号输出两个步骤。
LM35将温度信号转化为电压信号输出，ICL7107则将该电压信号转化为数字信号输出。
下面将简要介绍LM35与ICL7107的工作原理。
LM35原理LM35基于热敏效应，当传感器的温度发生变化时，传感器中的电势也会发生变化。
LM35可测量摄氏度、华氏度和开尔文温度三种温度表示法的温度值。
LM35的内部电路中包含了一个精度为0.5°C的电压参考源，因此其输出电压与温度成线性关系。
ICL7107原理ICL7107芯片中包括一组多路模数转换器，能够将模拟输入信号转换为数字输出信号。
ICL7107芯片中的数字转换器主要分为了精度增益和数字微调两个步骤。
此外，ICL7107还包括了一组参考电压源，用于校准输出信号。
LM35与ICL7107数字温度计实现步骤实现一个数字温度计，需要遵循以下步骤：1.处理LM35输出电压信号2.根据处理后的电压信号，进行AD转换3.将AD转换后的数字信号输出到数码管上处理LM35输出电压信号首先，需要将LM35的输出电压信号转化为ICL7107能够接收的信号。
测温仪使用 说明书
SCW-98系列智能测温仪唐山拓新电器有限公司警告：以下内容请特别注意!●本仪表使用时不得置于日晒、雨淋、潮湿及有易燃、易爆、有腐蚀性气体的环境。
否则将导致仪表损坏或引起安全事故。
●不得安装在正对热辐射源及有强电磁干扰的地方，否则将导致仪表损坏或导致仪表工作不稳定及测量不准确。
●仪表安装的位置应远离动力电缆（距离不得小于5米），有强电磁干扰的场合（特别是大功率中频感应炉），于仪表连接的信号输入线应加装金属软管或使用带屏蔽层的信号线，否则将导致仪表工作不稳定及测量不准确。
应特别注意的是测温时测枪一定不要接触炉壁，否则将导致仪表无能工作。
●中频炉使用时，仪表安装要注意与现场的钢梁及墙壁绝缘（仪表背后衬一块绝缘材料板）。
●在大功率中频感应炉的应用场合，采取上述措施仍无效时，建议采用在测量时电炉暂时停电的方法，保证生产正常进行。
●仪表的供电电源应使用仪表专用电源，现场没有仪表专用电源的，应配备UPS不间断电源装置。
否则将可能导致仪表工作不稳定。
提示：以下内容请随时注意！●随时检查测温系统的各组成部分间的连接是否紧固（仪表与补偿导线，补偿导线与测温枪，枪与热电偶），任何环节有松动都将导致仪表工作不稳定及测量不准确。
●补偿导线不得有铜导线裸露的现象。
●热电偶应确保干燥，如若潮湿应烘干后再使用。
●测温过程中操作人员必须双手紧握测温枪，使测温枪不抖动，保证测成率及准确性。
●因炉内钢水温度分布的不均匀，所以要求侧量位置要定点定深度，保证所测温度的代表性和一致性，才能正确的指导生产过程。
●测量时插枪的垂直深度，一般不要小于30mm（钢水液面以下），热电偶头部应尽可能的插入熔池的中部。
测量示意图如下：注意：测温前必需将渣层扒开，测量时要将测枪一次、迅速插到液面下的一定深度（特别注意渣层厚度不包括在内），等到仪表红灯点亮、电铃响时在提枪。
测温前不能将热电偶头部置于炉口处过长时间，或靠近炉口处烘烤，否则将导致测量不准，或造成测量失败。
基于ICL7107制作的数显温度报警电路.
制作项目：带报警的数显温度计 小组成员：吕垚鹏飞、张睿基于ICL7107制作的数显温度报警电路设计摘要数显温度计是一种电子产品，由温感元件来识别温度，既将温度信号转化为模拟的电信号。
再经过数模转换为数字的电信号，最后经编码显示在数码管上，或者液晶屏上。
本文介绍基于ICL7107制作的数显温度报警电路的方法、原理以及电路工艺、并给出完整的电路。
该电路具有高精度，高稳定性，低温漂，低功耗的优点，且价格低廉，使用方便，是传统的水银温度计，金属温度计的理想替代品，广泛应用于工业、农业、医疗器械等领域的温度探测。
关键词：数字显示 温度传感器 ICL7107 报警制作项目：带报警的数显温度计 小组成员：吕垚鹏飞、张睿目录摘要 …………………………………………………………………………………1 引言 …………………………………………………………………………………3 第一章 数显温度计的发展史，内容及其意义1.1 温度计的发展史 ...............................................................4 1.2 本文主要内容 ..................................................................5 1.3 本课题研究的意义 (5)第二章 数显温度的组成2.1元件列表 ........................................................................6 2.2 ICL7107器件简介 ............................................................6 2.3 LM35引脚及功能介绍 (9)第三章 数字显示温度计的基本原理及调试方法3.1 数显温度计的特点 .........................................................12 3.2 数字显示温度计电路原理 (12)第四章 仿真电路图4.1 温度显示仿真 (14)4.2 报警电路仿真 (15)第五章 全文总结及其前景展望5.1 结论 ...........................................................................16 5.2 个人总结 (16)致谢 ..........................................................................................19 参考文献 (20)制作项目：带报警的数显温度计 小组成员：吕垚鹏飞、张睿引言简介：数显温度计可以准确的判断和测量温度，以数字显示，而非指针或水银显示。
lm35与icl7107温度计设计报告 课程设计
lm35与icl7107温度计设计报告课程设计《 3位半数字显示温计》设计报告目录1 设计任务与要求 01.1设计任务1.2产品指标及要求2 系统设计总体思路 03 设计方案及比较（设计可行性分析） (1)方案一 (1)方案二 (1)方案比较 (1)5 系统电路设计及参数计算，主要元器件介绍及选择以及数据指标的测量. 35.1LM35传感器电路35.2A/D转换电路45.2.1ICL7107的基本特性55.2.2ICL7107的各管脚连接图65.2.3引脚功能65.2.4功能说明85.2.5外围元件参数的选择115.3供电电路135.3.1正电压产生电路135.3.2负电压产生电路145.4数码管显示电路146 电路原理图及PCB图 (16)7 产品制作及调试 (17)7.1产品制作177.2调试188 实验结果和数据处理 (18)9 结论（设计分析） (20)10问题与讨论 (21)11心得体会 (22)12附录 (24)1设计任务与要求1.1设计任务采用温度传感器、3位半A/D转换器、数码或液晶显示器设计一个日常温度数字温度计。
1.2产品指标及要求：A.温度显示范围：0℃--50℃；B.数字显示分辨率：0.1℃；C.精度误差≤0.5℃；D.电路工作电源可在5-9V范围内工作；2系统设计总体思路温度传感器将感受到外界的温度经传感器内部电路处理后输出一个与外界摄氏温度成线性比例的电压信号。
此信号输入到A/D转换器，A/D转换器把模拟量转化为数字量，A/D转换器的双积分器输出信号通过控制逻辑电路向数据锁存器发出一个锁存信号，锁存器将计数器的数据锁存并经译码驱动电路，驱动显示器工作，显示感应的温度数值。
3设计方案及比较（设计可行性分析）方案一：利用当前非常常用的数字式温度传感器DS18b20和单片机，DS18b20温度传感器温度采集，AD转换于一体，只需单片机按照一定的时序读取其采集并转换后的温度即可。
LM35与ICL7107数字温度计设计
LM35与ICL7107数字温度计设计LM35是一种直接输出温度的集成温度传感器，其输出电压与温度成正比例关系，每摄氏度输出电压为0.01V，且具有线性度高、精度高、响应速度快等优点。
ICL7107是一种高度集成的模拟数字转换器（ADC），其能够将模拟信号转换为数字信号进行显示。
ICL7107采用双极性采样技术和3 1/2位数字显示技术，具有转换速度快、精度高、功耗低等优点。
LM35将温度转换为相应的电压信号，ICL7107将这个电压信号转换为数字信号，最终通过数码管显示出来。
具体实现流程如下：（2）将LM35的输出信号连接到ICL7107的模拟输入端；（3）选取合适的参考电压，并将其与ICL7107连接；连接图如下所示：（1）确定电路图和元件清单数字温度计的电路图如下所示：元件清单如下所示：材料名称 | 数量--- | ---LM35 | 1个电容器 | 2个电位器 | 1个ICL7107 | 1个共阳数码管 | 1个电位器旋钮 | 1个面包板 | 1块（2）电路连接将电路按照电路图连接好。
注意：要将LM35的引脚与面板板上的对应接口连接好。
（3）程序编写将编写好的程序下载到单片机中。
程序核心代码如下所示：```#include <REGX51.H>#include <INTRINS.H>sbit DOUT = P3^5 ; // DOUT Pinunsigned char Dis_7 [10] = {0XC0, 0XC1, 0XC2, 0XC3, 0XC4, 0XC5, 0XC6, 0XC7, 0XC8, 0XC9}; // 0 ~ 9unsigned char Dis_P = 0XCFFF; // 小数点unsigned char OUT_Buf[3]; // 实时数值// 延迟void Delayus (unsigned char us){while (us--){_nop_ ();_nop_ ();}}// 发送结束采样信号，并获得结果数据unsigned char ADC_GetResult (){unsigned char i, result = 0;for (i = 0; i < 8; i++){result <<= 1;DOUT = 1;Delayus (2);DOUT = 0;Delayus (2);if (DOUT == 1) result |= 0x01;Delayus (2);}return result;}// 将ADC转换结果转换为字符集void ConvertADCResult (unsigned char result){OUT_Buf[0] = Dis_7 [result % 10];OUT_Buf[1] = Dis_7 [result / 10 % 10];OUT_Buf[2] = Dis_7 [result / 100 % 10] | Dis_P;}（4）调试将电路接入供电后，轻轻转动电位器旋钮，可以看到数码管中显示的数字在发生变化，同时还可以发现数码管上的小数点也在变化，这便是LM35与ICL7107数字温度计实现温度监测的结果。
基于ICL7107的数字电压表及多量程电流电阻表制作
11
1．测量电压时，请勿输入超过直流 20V 的极限电压。 2．测量前要检查表笔是否可靠接触，是否正确连接、是否绝缘良好等。 3．电压表的电源供电端子，不能反接，否则会烧毁电压表，电压表供电电压不能低于或高于 +5V。 4．电位器的调试端不能随意调动，否则会影响测试准确度。 （三）、操作面说明
本文主要是研究基于 ICL7107 芯片、数字显计数器的应用。
1.4 设计目的
1.综合运用数字电路和模拟电路，巩固所学知识。 2.了解双积分 A/D 转换器的工作原理。
5
3.掌握 ICL7107 构成数字直流电压表的方法。 4.了解数字显示电路的扩展应用。 5.了解产品设计的基本思路和方法。 6.掌握常用电子元件的选择方法和元件参数的。 7.加强计算机运用、查阅资料和独立完成电路设计的能力。
1.3 LED 显示屏
采用 2 个共阳级二位数码管进行显示，芯片 ICL7107 可以直接驱动共阳型数码管，不需要驱动电路。最高 位只起到显示‘1’和‘-’的作用，第二位可以显示小数点。
一、 仪器，仪表准备
调试 工作单
10
1. 双路直流稳压电源 （一台）。 2. 4 位半数字万用表 （一台）。
二、 调试内容及步骤
图 2.5-2 ICL7107 芯片引脚图
ICL7107 芯片的引脚图如图 2.5-2 所示，它与外围器件的连接图如 4 所示。图 4 中它和数码管相 连的脚以及电源脚是固定的，所以不加详述。芯片的第 32 脚为模拟公共端，称为 COM 端；第 34 脚 Vr+和 35 脚 Vr-为参考电压正负输入端；第 31 脚 IN+和 30 脚 IN-为测量电压正负输入端； Cint 和 Rint 分别为积分电容和积分电阻，Caz 为自动调零电容，它们与芯片的 27、28 和 29 相连，电阻 R1 和 C1 与芯片内部电路组合提供时钟脉冲振荡源，从 40 脚可以用示波器测量出该振荡波形，该脚对应 实验仪上示波器接口 CLK，时钟频率的快慢决定了芯片的转换时间（因为测量周期总保持 4000 个 Tcp 不变）以及测量的精度。
一种智能钢水测温仪[实用新型专利]
![一种智能钢水测温仪[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/2c62b1102e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e236.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]实用新型专利说明书[11]授权公告号CN 200996870Y [45]授权公告日2007年12月26日专利号 ZL 200620167493.9[22]申请日2006.12.14[21]申请号200620167493.9[73]专利权人冶金自动化研究设计院地址100071北京市丰台区西四环南路72号[72]设计人石志学 吴少波 刘鸿 房庆海 [74]专利代理机构北京科大华谊专利代理事务所代理人刘月娥[51]Int.CI.G01K 1/00 (2006.01)G01K 1/02 (2006.01)B22D 2/00 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 5 页[54]实用新型名称一种智能钢水测温仪[57]摘要一种智能钢水测温仪，属于炼钢测温技术领域。
机箱包括机箱上盖(1)、机箱体(2)、数码管显示屏(3)、状态指示灯(4)、触摸键(5)；电路包括单片机控制电路、温度采集电路、接口输出电路和实时钟电路；机箱上盖(1)上带有4个连接柱(6)，连接柱(6)上带有内螺纹，机箱上盖(1)放在机箱体(2)的上面，机箱上盖(1)的4个连接柱(6)伸到机箱体(2)的底部；螺杆(7)穿过机箱体(2)底面上的孔，伸入到机箱内部，连到连接柱(6)的内螺纹上，将机箱上盖(1)与机箱体(2)紧密连接在一起。
本实用新型能够配合所多种分度的热电偶使用。
本实用新型实现自动测量、快速查表、寻找“平台”、自动接口输出等功能。
本实用新型测温准确，接口输出齐全，可以方便与其它设备连接。
200620167493.9权 利 要 求 书第1/2页 1、一种智能钢水测温仪，包括机箱和电路两部分，其特征在于，机箱包括机箱上盖(1)、机箱体(2)、数码管显示屏(3)、状态指示灯(4)、触摸键(5)；电路包括单片机控制电路、温度采集电路、接口输出电路和实时钟电路；机箱上盖(1)上带有4个连接柱(6)，连接柱(6)上带有内螺纹，机箱上盖(1)放在机箱体(2)的上面，机箱上盖(1)的4个连接柱(6)伸到机箱体(2)的底部；螺杆(7)穿过机箱体(2)底面上的孔，伸入到机箱内部，连到连接柱(6)的内螺纹上，将机箱上盖(1)与机箱体(2)紧密连接在一起；机箱上盖(1)上有触摸键(5)，触摸键(5)穿过机箱上盖(1)伸到触摸键电路板(10)的下面，通过螺母(11)将电路板(10)和触摸键(5)紧固在一起；在于触摸键外面有绝缘垫(8)，机箱上盖(1)与触摸键电路板(10)之间有绝缘套(9)；机箱上盖(1)上有状态指示灯(4)，状态指示灯(4)的灯罩(12)、螺母(13)材质为有机玻璃，灯罩(12)的上表面露在机箱外面，螺母(13)连在灯罩(12)上，将机箱上盖(1)夹在中间；灯的电路板(14)为圆形，上面装有贴片发光二极管(15)，发光二极管(15)以同心圆放置；单片机控制电路和接口输出电路、实时钟电路相连；实时钟电路带有实时钟芯片PCF8583和镍镉电池，实时钟芯片P C F8583与单片机A T M E G A128L通过I2C总线连接，镍镉电池和实时钟芯片PCF8583相连。
基于89C52的热电偶测温系统-LTC2053+ICL7109
基于89C52的热电偶测温系统摘要：本文设计了基于单片机的热电偶测温系统，介绍了热电偶的测温原理，热电偶冷端补偿方法，简单设计了硬件电路，信号放大电路采用放大器LTC2053将热电偶的输出mv型号放大，再经过ICL7109转换器转换为12位的数字信号，输入给单片机，驱动数码管显示电路显示4位温度值。
扩展部分有键盘电路和报警电路。
软件部分设计了转换器和键盘及显示电路。
关键字：热电偶；LTC2053放大器；ICL7109转换器；数码管1引言随着人们生活水平的提高，人们对家用电子产品的智能化、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家用电子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家用电子产品的一个组成部分嵌入其中，使其更具智能化、拥有更多功能、便于人们操作和使用，更具时代感，这是家用电子产品的发展方向和趋势所在。
有的家用电器领域要求增加显示、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。
2热电偶测温原理2.1热电效应将两种不同成分的导体组成一闭合回路，如图1所示。
图1当闭合回路的两个接点分别置于不同的温度场中时，回路中将产生一个电势，该电势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关，这种现象称为“热电效应”。
2.2接触电势A和B两种不同材料的导体接触时，由于电子的扩散运动，A与B两导体的接触处产生了电位差，称为接触电势。
接触电势的大小与导体材料、接点的温度有关，与导体的直径、长度及几何形状无关。
一种用于测量钢水温度的新型探测器
一种用于测量钢水温度的新型探测器
田伟
【期刊名称】《钢铁研究学报》
【年(卷),期】1989()4
【摘要】摘自《Iron ＆ Steelmaker》,l989,No. 1,p. 11 美国钢铁学会(AISI)和美国国家标准局正在联合研制一种可测量钢水内部温度的新型探测器,目前已成功地通过试验,并在Armco公司的Baltimore特殊钢公司进行了实地演示。
这种探测器是利用超声波测量温度,其技术依据是,当超声波或脉冲通过钢水时,其速度随钢水温度的升高而降低。
【总页数】1页(P88-88)
【关键词】探测器;钢水温度;超声波;电磁波
【作者】田伟
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TF4-55
【相关文献】
1.用于总β测量的新型组合探测器主探测部件γ效率计算 [J], 张军民;郭兰英;凌球;屈国普;张文杰
2.一种用于测量混凝土试件温度应力的温度荷载施加方法 [J], 亢景付;陈凯;郭超
3.一种用于云中机载测量的新型超快温度表 [J], 周景林
4.一种新型的钢水温度测量系统 [J], 苏忠洋
5.俄制成新型光纤测量系统美研制出纳米级止血绷带德开发出微型血压探测器法发明高性能光学显微镜英将生物测量学用于身份识别日开发细胞间隔离培养技术[J],
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ICL7109中文资料
热电偶传感器测温系统的设计应用一、热电偶传感器测温系统的设计应用下面介绍一个典型的单片机控制的测温系统，它由三大部分组成：(1)测量放大电路；(2)A/D转换电路；(3)显示电路。
它广泛应用于发电厂、化工厂的测温及温度控制系统中。
1、硬件设计(1) 热电偶温度传感器本系统使用镍铬—镍硅热电偶，被测温度范围为0～655℃，冷端补偿采用补偿电桥法，采用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。
不平衡电桥由电阻R1、R2、R3(锰铜丝绕制)、 Rcu(铜丝绕制)四桥臂和桥路稳压源组成，串联在热电偶回路中。
Rcu与热电偶冷端同处于±0℃,而R1=R2=R3= 1Ω，桥路电源电压为4V，由稳压电源供电，Rs为限流电阻，其阻值因热电偶不同而不同，电桥通常取在20℃时平衡，这时电桥的四个桥臂电阻 R1=R2=R3=Rcu，a、b端无输出。
当冷端温度偏离20℃时，例如升高时，Rcu增大，而热电偶的热电势却随着冷端温度的升高而减小。
Uab与热电势减小量相等，Uab与热电势迭加后输出电势则保持不变，从而达到了冷端补偿的自动完成。
(2) 测量放大电路实际电路中，从热电偶输出的信号最多不过几十毫伏(<30mV)，且其中包含工频、静电和磁偶合等共模干扰，对这种电路放大就需要放大电路具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪声和高输入阻抗，因此宜采用测量放大电路。
测量放大器又称数据放大器、仪表放大器和桥路放大器，它的输入阻抗高，易于与各种信号源匹配，而它的输入失调电压和输入失调电流及输入偏置电流小，并且温漂较小。
由于时间温漂小，因而测量放大器的稳定性好。
由三运放组成测量放大器，差动输入端R1和R2分别接到A1和A2的同相端。
输入阻抗很高，采用对称电路结构，而且被测信号直接加到输入端，从而保证了较强的抑制共模信号的能力。
A3实际上是一差动跟随器，其增益近似为1。
测量放大器的放大倍数为：AV= V0/（V2-V1），AV=RF/R(1+(Rf1+Rf2)/RW)。
AD转换芯片ICL7109
12位双积分A/D转换器ICL7109ICL7109是美国Intersil公司生产的一种高精度、低噪声、低漂移、价格低廉的双积分式12位A/D转换器。
由于目前逐次比较式的高速12位A/D转换器一般价格都很高，在要求速度不太高的场合，如用于称重，测压力等各种高精度测量系统时，可以采用廉价的双积分式高精度A/D转换器ICL7109。
ICL7109最大的特点是其数据输出为12位二进制数，并配有较强的接口功能，能方便的与各种微处理器相连。
一、ICL7109的内部结构与芯片引脚功能1、ICL7109的内部电路结构ICL7109的内部电路有模拟电路和数字电路部分组成。
模拟电路部分由模拟信号输入振荡电路、积分、比较电路以及基准电压源电路组成。
下图为数字电路部分的结构。
他由时钟振荡器、异步通讯握手逻辑、转换控制逻辑以及计数器、锁存器、三态门组成。
1820图1 ICL7109数字电路部分内部结构2、ICL7109的功能引脚ICL7109为40引脚双列直插式封装，其引脚如图2所示。
各引脚功能如下：GND：数字地，0VSTATUS：状态输出，ICL7109转换结束时，该引脚发出转换结束信号。
POL：极性输出，高电平表示ICL7109的输出信号为正。
OR：过程量状态输出，高电平表示过程量B1~B12：三态转换结果输出，B12为最高位，B1为最低位TEST：此引脚仅适用于测试芯片，接高电平时为正常操作，接低电平时则强迫所有位B1~B12输出为高电平。
LBEN：低电平使能端。
当MODE和CE/LOAD均为低电平时，此信号将作为低位字节（B1~B8）输出选通信号；当MODE位高电平时，此信号将作为低位字节输出。
HBEN：高字节使能端。
当MODE和CE/LOAD均为高电平时，此信号将作为高位字节（B8~B12）以及POL，OR输出的辅助选通信号；当MODE位高电平时，此信号将作为高位字节输出而用于信号交换方式。
CE/LOAD：片选端。
ICL7109MDL中文资料
File NumberCAUTION: These devices are sensitive to electrostatic discharge; follow proper IC Handling Procedures.1-888-INTERSIL or 321-724-7143Intersil (and design) is a registered trademark of Intersil Americas Inc.Absolute Maximum Ratings Thermal InformationPositive Supply Voltage (GND to V+). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .+6.0V Negative Supply Voltage (GND to V-) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-9V Analog Input Voltage (Either Input) (Note 1) . . . . . . . . . . . .V+ to V-Reference Input Voltage (Either Input) (Note 1). . . . . . . . . .V+ to V-Digital Input Voltage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(V+) +0.3V Pins 2-27 (Note 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .GND -0.3V Operating ConditionsTemperature RangeM Suffix. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-55o C to 125o C I Suffix. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-25o C to 85o C C Suffix. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0o C to 75o C Thermal Resistance (Typical, Note 1)θJA (o C/W)θJC (o C/W) SBDIP Package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6020 CERDIP Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5518 PDIP Package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50N/A Maximum Junction Temperature (PDIP Package) . . . . . . . . .150o C Maximum Junction Temperature (CERDIP Package). . . . . . .175o C Maximum Storage Temperature Range . . . . . . . . . .-65o C to 150o C Maximum Lead Temperature (Soldering 10s Max). . . . . . . . .300o CCAUTION: Stresses above those listed in “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. This is a stress only rating and operation of the device at these or any other conditions above those indicated in the operational sections of this specification is not implied.NOTE:1.θJA is measured with the component mounted on an evaluation PC board in free air.Analog Electrical Specifications V+ = +5V, V- = -5V, GND = 0V, T A = 25o C, f CLK = 3.58MHz,Unless Otherwise SpecifiedPARAMETER TEST CONDITIONS MIN TYP MAX UNIT SYSTEM PERFORMANCEOscillator Output CurrentHigh, O OH V OUT = 2.5V-1-mA Low, O OL V OUT = 2.5V- 1.5-mA Buffered Oscillator Output CurrentHigh, BO OH V OUT = 2.5V-2-mA Low, BO OL V OUT = 2.5V-5-mA Zero Input Reading V IN = 0.0000V, V REF = 204.8mV-0000±0000+0000Counts Ratiometric Error V lN = V REF, V REF = 204.8mV (Note 7)-3-0Counts Non-Linearity Full Scale = 409.6mV to 2.048mVMaximum Deviation from Best Straight Line Fit, OverFull Operating Temperature Range (Notes 4 and 6)-1±0.2+1CountsRollover Error Full Scale = 409.6mV to 2.048VDifference in Reading for Equal Positive and NegativeInputs Near Full Scale (Notes 5 and 6), R1 = 0Ω-1±0.2+1CountsLinearity Full-Scale = 200mV or Full Scale = 2V MaximumDeviation from Best Straight Line Fit (Note 4)-±0.2±1Counts Common Mode Rejection Ratio, CMRR V CM = ±1V, V IN = 0V, Full Scale = 409.6mV-50-µV/VInput Common Mode Range, VCMR Input HI, Input LO, Common (Note 4)(V-)+2.0-(V+)-2.0VNoise, eN V IN = 0V, Full-Scale = 409.6mV(Peak-to-Peak Value Not Exceeded 95% of Time)-15-µV Leakage Current Input, I ILK V lN = 0V, All Devices at 25o C (Note 4)-110pA ICL7109CPL 0o C to 70o C (Note 4)-20100pA ICL7109IDL-25o C to 85o C (Note 4)-100250pA ICL7109MDL-55o C to 125o C-2100nA Zero Reading Drift V lN = 0V, R1 - 0Ω (Note 4)-0.21µV/o CScale Factor Temperature Coefficient V IN = 408.9mV = > 77708 Reading Ext. Ref. 0ppm/o C (Note 4)-15ppm/o CREFERENCE VOLTAGE Ref Out Voltage, V REFReferred to V+, 25k Ω Between V+ and REF OUT -2.4-2.8-3.2V Ref Out Temperature Coefficient 25k Ω Between V+ and REF OUT (Note 4)-80-ppm/o CPOWER SUPPLY CHARACTERISTICS Supply Current V+ to GND, I+V IN = 0V, Crystal Osc 3.58MHz Test Circuit -7001500µA Supply Current V+ to V-, I SUPPPins 2 - 21, 25, 26, 27, 29; Open-7001500µADigital Electrical Specifications V+ = +5V, V- = -5V, GND = 0V, T A = 25o C, Unless Otherwise SpecifiedPARAMETERTEST CONDITIONSMINTYPMAXUNITDIGITAL OUTPUTS Output High Voltage, V OH I OUT = 100µA Pins 2 - 16, 18, 19, 20 3.5 4.3-V Output Low Voltage, V OL I OUT = 1.6mA Pins 2 - 16, 18, 19, 20-±0.20±0.40V Output Leakage Current Pins 3 - 16 High Impedance-±0.01±1µA Control I/O Pullup Current Pins 18, 19, 20 V OUT = V+ -3V MODE Input at GND (Note 4)-5-µA Control I/O Loading HBEN Pin 19 LBEN Pin 18 (Note 4)-−50pFDIGITAL INPUTS Input High Voltage, V IH Pins 18 - 21, 26, 27 Referred to GND 3.0--V Input Low Voltage, V IL Pins 18 - 21, 26, 27 Referred to GND --1V Input Pull-Up Current Pins 26, 27 V OUT = (V+) -3V -5-µA Input Pull-Up Current Pins 17, 24 V OUT = (V+) -3V -25-µA Input Pull-Down Current Pin 21 V OUT = GND +3V-5-µATIMING CHARACTERISTICS MODE Input Pulse Width, t W(Note 4)50--nsNOTES:1.Input voltages may exceed the supply voltages provided the input current is limited to ±100µA.2.Due to the SCR structure inherent in the process used to fabricate these devices, connecting any digital inputs or outputs to voltages greater than V+ or less than GND may cause destructive device latchup. For this reason it is recommended that no inputs from sources other than the same power supply be applied to the ICL7109 before its power supply is established, and that in multiple supply systems the supply to the ICL7109 be activated first.3.This limit refers to that of the package and will not be obtained during normal operation.4.This parameter is not production tested, but is guaranteed by design.5.Roll-over error for T A = -55o C to 125o C is ±10 counts (Max).6.A full scale voltage of 2.048V is used because a full scale voltage of 4.096V exceeds the devices Common Mode Voltage Range.7.For CERDIP package the Ratiometric error can be -4 (Min).Analog Electrical Specifications V+ = +5V, V- = -5V, GND = 0V, T A = 25o C, f CLK = 3.58MHz,Unless Otherwise Specified (Continued)PARAMETERTEST CONDITIONSMIN TYP MAX UNITPin DescriptionsPIN SYMBOL DESCRIPTION1GND Digital Ground, 0V. Ground return for all digital logic.2STATUS Output High during integrate and deintegrate until data is latched. Output Low when analog sectionis in Auto-Zero configuration.3POL Polarity - HI for positive input.Three-State Output Data Bits4OR Overrange - HI if overranged.Three-State Output Data Bits5B12Bit 12(Most Significant Bit)Three-State Output Data Bits6B11Bit 11High = True Three-State Output Data Bits7B10Bit 10High = True Three-State Output Data Bits8B9Bit 9High = True Three-State Output Data Bits9B8Bit 8High = True Three-State Output Data Bits10B7Bit 7High = True Three-State Output Data Bits11B6Bit 6High = True Three-State Output Data Bits12B5Bit 5High = True Three-State Output Data Bits13B4Bit 4High = True Three-State Output Data Bits14B3Bit 3High = True Three-State Output Data Bits15B2Bit 2High = True Three-State Output Data Bits16B1Bit 1(Least Significant Bit)Three-State Output Data Bits17TEST Input High - Normal Operation. Input Low - Forces all bit outputs high. Note: This input is used fortest purposes only. Tie high if not used.18LBEN Low Byte Enable - With Mode (Pin 21) low, and CE/LOAD (Pin 20) low, taking this pin low activateslow order byte outputs B1 through B8.With Mode (Pin 21) high, this pin serves as a low byte flag output used in handshake mode.See Figures 7, 8, 9.19HBEN High Byte Enable - With Mode (Pin 21) low, and CE/LOAD (Pin 20) low, taking this pin low activateshigh order byte outputs B9 through B12, POL, OR.With Mode (Pin 21) high, this pin serves as a high byte flag output used in handshake mode.See Figures 7, 8, 9.20CE/LOAD Chip Enable Load - With Mode (Pin 21) low. CE/LOAD serves as a master output enable. Whenhigh, B1 through B12, POL, OR outputs are disabled.With Mode (Pin 21) high, this pin serves as a load strobe used in handshake mode.See Figures 7, 8, 9.21MODE Input Low - Direct output mode where CE/LOAD (Pin 20), HBEN (Pin 19) and LBEN (Pin 18) act asinputs directly controlling byte outputs.Input Pulsed High - Causes immediate entry into handshake mode and output of data as in Figure 9.Input High - Enables CE/LOAD (Pin 20), HBEN (Pin 19), and LBEN (Pin 18) as outputs, handshakemode will be entered and data output as in Figures 7 and 8 at conversion completion.22OSC IN Oscillator Input23OSC OUT Oscillator OutputPin Descriptions (Continued)PIN SYMBOL DESCRIPTION24OSC SEL Oscillator Select - Input high configures OSC IN, OSC OUT, BUF OSC OUT as RC oscillator - clockwill be same phase and duty cycle as BUF OSC OUT.Input low configures OSC IN, OSC OUT for crystal oscillator - clock frequency will be 1/58 offrequency at BUF OSC OUT.25BUF OSC OUT Buffered Oscillator Output26RUN/HOLD Input High - Conversions continuously performed every 8192 clock pulses.Input Low - Conversion in progress completed, converter will stop in Auto-Zero 7 counts beforeintegrate.27SEND Input - Used in handshake mode to indicate ability of an external device to accept data. Connect to+5V if not used.28V-Analog Negative Supply - Nominally -5V with respect to GND (Pin 1).29REF OUT Reference Voltage Output - Nominally 2.8V down from V+ (Pin 40).30BUFFER Buffer Amplifier Output.31AUTO-ZERO Auto-Zero Node - Inside foil of C AZ.32INTEGRATOR Integrator Output - Outside foil of C INT.33COMMON Analog Common - System is Auto-Zeroed to COMMON.34INPUT LO Differential Input Low Side.35INPUT HI Differential Input High Side.36REF IN +Differential Reference Input Positive.37REF CAP +Reference Capacitor Positive.38REF CAP-Reference Capacitor Negative.39REF IN-Differential Reference Input Negative.40V+Positive Supply Voltage - Nominally +5V with respect to GND (Pin 1).NOTE:All digital levels are positive true.Design Information Summary Sheet•OSCILLATOR FREQUENCYf OSC = 0.45/RCC OSC > 50pF; R OSC > 50kΩf OSC (Typ) = 60kHzorf OSC (Typ) = 3.58MHz Crystal •OSCILLATOR PERIODt OSC = RC/0.45t OSC = 1/3.58MHz (Crystal)•INTEGRATION CLOCK FREQUENCYf CLOCK = f OSC (RC Mode)f CLOCK = f OSC/58 (Crystal)t CLOCK = 1/f CLOCK•INTEGRATION PERIODt INT = 2048 x t CLOCK•60/50Hz REJECTION CRITERIONt INT/t60Hz or t lNT/t50Hz = Integer •OPTIMUM INTEGRATION CURRENTI INT = 20µA•FULL-SCALE ANALOG INPUT VOLTAGE V lNFS Typically = 200mV or 2V •INTEGRATE RESISTOR•INTEGRATE CAPACITOR•INTEGRATOR OUTPUT VOLTAGE SWING •V INT MAXIMUM SWING(V- + 0.5V) < V INT < (V+ - 0.5V)V INT (Typ) = 2V•DISPLAY COUNT•CONVERSION CYCLEt CYC = t CL0CK x 8192(In Free Run Mode, Run/HOLD = 1)when f CLOCK = 60kHz, t CYC = 133ms •COMMON MODE INPUT VOLTAGE(V- + 2.0V) < V lN < (V+ - 2V)•AUTO-ZERO CAPACITOR0.01µF < C AZ < 1µF•REFERENCE CAPACITOR0.1µF < C REF < 1µF•V REFBiased between V+ and V-V REF≅ V+ - 2.8VRegulation lost when V+ to V- ≤ 6.4V.If V REF is not used, float output pin.•POWER SUPPLY:DUAL ±5.0VV+ = +5V to GNDV- = -5V to GND•OUTPUT TYPEBinary Amplitude with Polarity and Overrange Bits Tips: Always tie TEST pin HIGH.Don’t leave any inputs floating.R INTV INFSI INT ----------------=C INTt INT()I INT()V INT-------------------------------=V INTt INT()I INT()C INT-------------------------------=COUNT2048V INV REF----------------×=De-Integrate PhaseThe final phase is de-integrate, or reference integrate. Input low is internally connected to analog COMMON and input high is connected across the previously charged (during auto-zero) reference capacitor. Circuitry within the chip ensures that the capacitor will be connected with the correct polarity to cause the integrator output to return to zero cross-ing (established in Auto-Zero) with a fixed slope. The time required for the output to return to zero is proportional to the input signal.Differential Input The input can accept differential voltages anywhere within the common mode range of the input amplifier, or specifically from 1V below the positive supply to 1.5V above the negative sup-ply. In this range, the system has a CMRR of 86dB typical. However, care must be exercised to assure the integrator out-put does not saturate. A worst case condition would be a large positive common mode voltage with a near full-scale negative differential input voltage. The negative input signal drives the integrator positive when most of its swing has been used up by the positive common mode voltage. For these critical appli-cations the integrator output swing can be reduced to less than the recommended 4V full scale swing with little loss of accuracy. The integrator output can swing to within 0.3V of either supply without loss of linearity.The ICL7109 has, however, been optimized for operation with analog common near digital ground. With power sup-plies of +5V and -5V, this allows a 4V full scale integrator swing positive or negative thus maximizing the performance of the analog section.Differential ReferenceThe reference voltage can be generated anywhere within the power supply voltage of the converter. The main source of common mode error is a roll-over voltage caused by the reference capacitor losing or gaining charge to stray capacity on its nodes. If there is a large common mode voltage, the ref-erence capacitor can gain charge (increase voltage) when called up to deintegrate a positive signal but lose charge (decrease voltage) when called up to deintegrate a negative input signal. This difference in reference for positive or negative input voltage will give a roll-over error. However, by selecting the reference capacitor large enough in comparison to the stray capacitance, this error can be held to less than 0.5 count worst case. (See Component Value Selection.)The roll-over error from these sources is minimized by having the reference common mode voltage near or at analog COMMON.Component Value SelectionFor optimum performance of the analog section, care must be taken in the selection of values for the integrator capaci-tor and resistor, auto-zero capacitor, reference voltage, and conversion rate. These values must be chosen to suit the particular application.The most important consideration is that the integrator out-put swing (for full-scale input) be as large as possible. For example, with ±5V supplies and COMMON connected to+-+DE-DE+C INTC AZR INTBUFFER A-Z INT-+A-ZIN HICOMMONIN LO 353334DE-DE+INTA-Z37C REF+36REF IN+C REFREF IN-39A-Z A-Z38C REF-303132TO ZERO CROSSDETECTORDIGITAL SECTION A-ZINTEGRATORINTDE(±)BUFFERCOMPARATORREF OUT6.2V29284010µAV-V+AZINTDE+DE-FROM CONTROLLOGICDIGITAL SECTION-+FIGURE 2.ANALOG SECTION OF ICL7109Teflon™ is a trademark of DuPont CorporationGND, the normal integrator output swing at full scale is ±4V.Since the integrator output can go to 0.3V from either supplywithout significantly affecting linearity, a 4V integrator output swing allows 0.7V for variations in output swing due to com-ponent value and oscillator tolerances. With ±5V suppliesand a common mode range of ±1V required, the componentvalues should be selected to provide ±3V integrator outputswing. Noise and roll-over will be slightly worse than in the ±4V case. For larger common mode voltage ranges, the inte-grator output swing must be reduced further. This willincrease both noise and roll-over errors. To improve the per-formance, supplies of ±6V may be used.Integrating ResistorBoth the buffer amplifier and the integrator have a class A outputstage with 100µA of quiescent current. They supply 20µA of drive current with negligible nonlinearity. The integrating resistor should be large enough to remain in this very linear region over the input voltage range, but small enough that undue leakage requirements are not placed on the PC board. For 409.6mV full-scale, 200kΩ is near optimum and similarly a 20kΩ for a 409.6mV scale. For other values of full scale voltage, R INT should be chosen by the relation :Integrating CapacitorThe integrating capacitor C INT should be selected to give the maximum voltage swing that ensures tolerance build-up will not saturate the integrator swing (approximately. 0.3V from either supply). For the ICL7109 with ±5V supplies and analog common connected to GND, a ±3.5V to ±4V integrator output swing is nominal. For 71/2 conversions per second (61.72kHz clock frequency) as provided by the crystal oscillator, nominal values for C INT and C AZ are 0.15µF and 0.33µF, respec-tively. If different clock frequencies are used, these values should be changed to maintain the integrator output swing. In general, the value C INT is given by:.An additional requirement of the integrating capacitor is that it have low dielectric absorption to prevent roll-over errors. While other types of capacitors are adequate for this applica-tion, polypropylene capacitors give undetectable errors at The integrating capacitor should have a low dielectric absorption to prevent roll-over errors. While other types may be adequate for this application, polypropylene capacitors give undetectable errors at reasonable cost up to 85o C. Teflon™ capacitors are recommended for the military tem-perature range. While their dielectric absorption characteris-tics vary somewhat from unit to unit, selected devices should give less than 0.5 count of error due to dielectric absorption. Auto-Zero CapacitorThe size of the auto-zero capacitor has some influence on the noise of the system: a smaller physical size and a larger capacitance value lower the overall system noise. However, C AZ cannot be increased without limits since it, in parallel with the integrating capacitor forms an R-C time constant that determines the speed of recovery from overloads and the error that exists at the end of an auto-zero cycle. For 409.6mV full scale where noise is very important and the integrating resistor small, a value of C AZ twice C INT is opti-mum. Similarly for 4.096V full scale where recovery is more important than noise, a value of C AZ equal to half of C INT is recommended.For optimal rejection of stray pickup, the outer foil of C AZ should be connected to the R-C summing junction and the inner foil to pin 31. Similarly the outer foil of C INT should be connected to pin 32 and the inner foil to the R-C summing junction. Teflon, or equivalent, capacitors are recommended above 85o C for their low leakage characteristics. Reference CapacitorA 1µF capacitor gives good results in most applications. However, where a large reference common mode voltage exists (i.e., the reference low is not at analog common) and a 409.6mV scale is used, a large value is required to prevent roll-over error. Generally 10µF will hold the roll-over error to 0.5 count in this instance. Again, Teflon, or equivalent capacitors should be used for temperatures above 85o C for their low leakage characteristics.R INTfull scale voltage20µA-------------------------------------------·. =C INT2048clock period×()20µA() integrator output voltage swing ---------------------------------------------------------------------------------=Reference VoltageThe analog input required to generate a full scale output of 4096 counts is V IN = 2V REF . For normalized scale, a refer-ence of 2.048V should be used for a 4.096V full scale, and 204.8mV should be used for a 0.4096V full scale. However,in many applications where the A/D is sensing the output of a transducer, there will exist a scale factor other than unity between the absolute output voltage to be measured and a desired digital output. For instance, in a weighing system,the designer might like to have a full scale reading when the voltage from the transducer is 0.682V. Instead of driving the input down to 409.6mV, the input voltage should be mea-sured directly and a reference voltage of 0.341V should be used. Suitable values for integrating resistor and capacitor are 33k Ω and 0.15µF. This avoids a divider on the input.Another advantage of this system occurs when a zero read-ing is desired for non-zero input. Temperature and weight measurements with an offset or tare are examples. The off-set may be introduced by connecting the voltage output of the transducer between common and analog high, and the offset voltage between common and analog low, observing polarities carefully. However, in processor-based systems using the ICL7109, it may be more efficient to perform this type of scaling or tare subtraction digitally using software.Reference SourcesThe stability of the reference voltage is a major factor in the overall absolute accuracy of the converter. The resolution of the ICL7109 at 12 bits is one part in 4096, or 244ppm. Thus if the reference has a temperature coefficient of 80ppm/o C (onboard reference) a temperature difference of 3o C will introduce a one-bit absolute error.For this reason, it is recommended that an external high-quality reference be used where the ambient temperature is not controlled or where high-accuracy absolute measure-ments are being made.The ICL7109 provides a REFerence OUTput (Pin 29) which may be used with a resistive divider to generate a suitable reference voltage. This output will sink up to about 20mA without significant variation in output voltage, and is provided with a pullup bias device which sources about 10µA. The output voltage is nominally 2.8V below V+, and has a tem-perature coefficient of ±80ppm/o C (Typ). When using the onboard reference, REF OUT (Pin 29) should be connected to REF- (Pin 39), and REF+ should be connected to the wiper of a precision potentiometer between REF OUT and V+. The circuit for a 204.8mV reference is shown in the test circuit. For a 2.048mV reference, the fixed resistor should be removed, and a 25k Ω precision potentiometer between REF OUT and V+ should be used.Note that if Pins 29 and 39 are tied together and Pins 39 and 40 accidentally shorted (e.g., during testing), the reference supply will sink enough current to destroy the device. This can be avoided by placing a 1k Ω resistor in series with Pin 39.Detailed DescriptionDigital SectionThe digital section includes the clock oscillator and scaling circuit, a 12-bit binary counter with output latches and TTL-compatible three-state output drivers, polarity, over-range and control logic, and UART handshake logic, as shown in Figure 4.Throughout this description, logic levels will be referred to as “low” or “high”. The actual logic levels are defined in the Elec-trical Specifications Table. For minimum power consumption,all inputs should swing from GND (low) to V+ (high). Inputs driven from TTL gates should have 3-5k Ω pullup resistorsMODE Input The MODE input is used to control the output mode of theAZ PHASE IINT PHASE IIDEINT PHASE IIIAZINTERNAL CLOCKINTERNAL LATCH STATUS OUTPUTINTEGRATOROUTPUTPOLARITY DETECTEDZERO CROSSINGOCCURSZERO CROSSING DETECTED 4096 COUNTSMAXFIXED 2048COUNTS2048 COUNTS MINIMUMNUMBER OF COUNTS TO ZERO CROSSINGPROPORTIONAL TO V INAFTER ZERO CROSSING ANALOG SECTION WILL BE IN AUTOZERO CONFIGURATIONFIGURE 3.CONVERSION TIMING (RUN/HOLD PIN HIGH)OR POL STATUS GND REF IN-REF CAP-REF CAP+REF IN+IN HIIN LO COMMON INT AZ BUF REF OUT SEND V-RUN/HOLD TEST LBENHBEN CE/LOADMODE OSC IN OSC OUT OSC SEL BUF OSC OUTV+。
ICL7109A／D转换芯片应用体会
ICL7109A／D转换芯片应用体会
顾雷后;陈越
【期刊名称】《实验室仪器》
【年(卷),期】1991(000)004
【总页数】2页(P21-22)
【作者】顾雷后;陈越
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TP335.1
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Ｒ、 、 ｅ／ ５４种热 电偶 实现 对钢 水接 触式断续测温 ， Ｂ ＷＲ ３ ２ 通过 Ａ ５ ０实现 冷端温度 自动补偿 、 Ｄ９ 优化 电路 关键 参数 、 强化 抗
干扰措施 、 简化 温度计 算方法 ， 系统具有 结构简单、 使 测温 准确 、 测温范 围宽的特点。
关 键 词 ： 电偶 ；Ｃ ７ ０ Ａ ５ ０ 测 温仪 热 Ｉ Ｌ １９； Ｄ ９ ；
量、 质量和能耗等指标都 有直接 的关 系。针对钢 厂 中电压波动
大、 干扰因素多 、 温度波动剧烈等 特点 ， 对传统 测温 系统 中存 针 在 的误差 较大 、 干扰 能力 差等 问题 ， 出 了采 用热 电偶 实 现 抗 给 接触式 断续测温 的方 法。并通 过 Ａ ５ ０和单 片机 程序设 计 实 Ｄ９ 现 了冷端 温度 自动补偿 。
１０ ９ ；． ０ １ １２ 防化指挥 工程学院 ， 北京 １２ ０ ） ０２ ５ （ ． 京航 空航天大学物理科学与核能 工程 学院， １北 北京
摘要 ： 出了基 于 Ｉ Ｌ １９设计的钢水测温仪的硬件 电路 结构和 温度计算方 法。该 系统 以 ＩＬ １９为核 心 ， 给 Ｃ ７０ Ｃ ７０ 采用 ｓ 、
１ 热 电偶 测 温 原 理
＝Ｈ ＋（ ） Ａ ｒ ） 一 ｄ ｔ 卜
ＨＡ ）＋ （ ） ｄ ＝ ｅＢ Ｔ Ａ（ ）一ｅＢ Ｔ ） Ａ（ ｏ
（ １ ）
式 中： 为汤姆逊 系数 ， 表示温 度每 变化 １℃ 时所 产 生的 电 它 势值 ， 的大小与材料性质及两端温度有关 ； ） ｅ Ｔ ） 它 ｅ （ 和 （ ｏ 分别为被测端 和参考端 的电势 。 在总电势 中， 接触 电势较温差 电势大得 多 ， 因此 ， 它的极性 也就取决于接触 电势 的极性 。当 Ｔ＞Ｔ 时 ， ） ｏ ｅ （ 与总 电势的
中 图分 类 号 ：Ｐ ３ Ｔ ２
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ２—１４ （ ０ １ １ —０ ２ ０ １０ ８ １２ １ ） ２ ０ ７— ２
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０ 引 言
钢水 温度检测在钢铁生产 中占有十分重 要 的位 置 ， 它与产
Ｅ （ ＝ ） 兀 （ ＋ （ 一 ｍ ，） 仃 （ 一 ） Ｊ ）
２ １ ０ １正
仪 表 技 术 与 传 感 器
Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ Ｓ ｎ ｏ ｎｔ ｕ ｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｅ ｓ ｒ
２ １ ０１
Ｎｏ ２ ．１
第１ ２期
基 于 Ｉ Ｌ １ ９的钢 水 测 温 仪 Ｃ ７０
陈 彦 王 宇光 韩挺挺 姚 盛伟 ， ， ，