ds18b20温度控制器范文

2023-12-17

ds18b20温度控制器范文第1篇

一、硬件总体方案设计

本文以DS18B20为传感器、AT89S51单片机为控制核心组成的接口电路图如图1所示。用2只DS18B20同时测量2路温度 (视实际需要还可扩展通道数) 。

该方案主要包括以下几大部分:

(一) 单片机最小系统

单片机最小系统包括单片机芯片, 时钟电路和复位电路。时钟电路用于产生单片机工作时所必须的时钟信号。AT89S51单片机的内部电路在时钟信号控制下, 严格地按时序执行指令进行工作;复位操作是单片机的初始化操作, 只需给单片机的复位引脚RST加上大于2个机器周期的高电平就可以使单片机复位。

(二) 测温部分

本部分采用DS18B20和AT89S51单片机的单总线结构, 主CPU经过单线接口访问DS18B20的主要工作流程为:对DS18B20进行初始化, ROM操作命令, 温度转换和温度读取, 数据处理等操作命令。主CPU对ROM操作完毕, 即发出控制操作命令, 使DS18B20完成温度测量并将测量结果存入高速暂存器中, 然后读出此结果。

(三) 控制电路部分

该部分通过单片机的IO口输出的高低电平来控制加热电阻的通断, 当IO口输出低电平时, 加热电阻通电, 周围的温度缓慢升高, DS18B20测得的温度值也升高;当IO口输出高电平时, 加热电路断开, 温度回落。

(四) 电平转换与串口通信部分

由于单片机的TTL电平与计算机要求的232电平并不兼容, 故使用MAX232芯片对电平进行转换, 转换后的电平通过串口与计算机进行串口通信。

二、软件总体方案设计

当单片机上电后, 开始对整个下位机系统初始化, 设置定时器和串口工作方式。然后单片机便总是处于等待状态, 直到上位机发送控制指令给单片机后, 单片机进入接受命令程序。上位机发给单片机的第一个指令是06H, 这条指令的作用是测试串口通信。当单片机接收到数据后便回复数据FF, 若上位机接收的数据为FF时, 则表明串口通信成功, 之后单片机又处于等待状态。上位机发送的测温命令为05, 当单片机接收到该指令后, 温度传感器开始进行测温, 并且数据开始实时上传。在整个测量过程中, 上位机对下位机发送温度控制的命令, 设定一个温度值, 下位机接收到该指令后, 将温度传感器内存单元中的数据与该指令进行比较, 若不相等, 便进入温度控制部分。

三、系统方案可行性分析

系统的硬件电路简单, 易于制作, 价格低廉, 硬件的实现具有可行性。由于设计中着重考虑了硬件电路的简单性, 故尽可能做到了减少硬件电路的复杂性, 节省线路板的空间, 达到了硬件电路优化设计效果。

系统软件采用了应用广泛的汇编语言编写和模块化设计思想, 程序可读性强, 便于系统的改进和升级, 灵活性和适应性强。

通过以上的分析可以知道, 本次设计所采用的软件和硬件条件都趋于合理, 系统的实现是可行的。

摘要:地震科研工作者在井下布置地震仪器测量数据的时候, 精密的地震仪器受井下温度的影响非常大, 常常因为温度导致测量数据的不稳定性。因此, 本文以51单片机为处理核心, 采用DS18B20温度传感器来对温度进行测量, 通过RS232串口实现PC机和单片机的数据通信, 进而实现实时测温和温控的功能。此系统具有测温电路简单、连接方便、转换速度快、为上位机监控部分可实时传送温度信号、控制精度高等优点, 因此, 具有较广泛的应用前景。

关键词:温度,单片机,控制

参考文献

[1] 蔡菲娜.单片微型计算机原理和应用[M].杭州:浙江大学出版社, 2013.

[2] 蔡璇, 闫加胜, 梅洁颖.一种应用于温度控制系统的PID控制电路设计[J].电子世界, 2014 (16) :121.

ds18b20温度控制器范文第2篇

2、 Match ROM[55H]

这个是匹配ROM命令,后跟64位ROM序列,让总线控制器在多点总线上定位一只特定的DS18B20。只有和64位ROM序列完全匹配的DS18B20才能响应随后的存储器操作。所有和64位ROM序列不匹配的从机都将等待复位脉冲。这条命令在总线上有单个或多个器件时都可以使用。

3、Skip ROM[0CCH]

这条命令允许总线控制器不用提供64位ROM编码就使用存储器操作命令,在单点总线情况下,可以节省时间。如果总线上不止一个从机,在Skip ROM命令之后跟着发一条读命令,由于多个从机同时传送信号,总线上就会发生数据冲突(漏极开路下拉效果相当于相“与”)

4、Search ROM[0F0H]

当一个系统初次启动时,总线控制器可能并不知道单线总线上有多个器件或它们的64位编码,搜索ROM命令允许总线控制器用排除法识别总线上的所有从机的64位编码。

5、Alarm Search[0ECH]

这条命令的流程和Search ROM相同。然而,只有在最近一次测温后遇到符合报警条件的情况,DS18B20才会响应这条命令。报警条件定义为温度高于TH或低于TL。只要DS18B20不掉电,报警状态将一直保持,知道再一次测得的温度值达不到报警条件。

6、Write Scratchpad[4EH]

这个命令向DS18B20的暂存器TH和TL中写入数据。可以在任何时刻发出复位命令来中止写入。

7、Read Scratchpad[0BEH]

这个命令读取暂存器的内容。读取将从第1个字节开始,一直进行下去,直到第9(CRC)字节读完。如果不想读完所有字节,控制器可以在任何时间发出复位命令来中止读取。

8、Copy Scratchpad[48H]

这个命令把暂存器的内容拷贝到DS18B20的E2ROM存储器里,即把温度报警触发字节存入非易失性存储器里。如果总线控制器在这条命令之后跟着发出读时间隙,而DS18B20又忙于把暂存器拷贝到E2存储器,DS18B20就会输出一个0,如果拷贝结束的话,DS18B20则输出1。如果使用寄生电源,总线控制器必须在这条命令发出后立即启动强上拉并保持10ms。

9、Convert T[44H]

这条命令启动一次温度转换而无需其他数据。温度转换命令被执行,而后DS18B20保持等待状态。如果总线控制器在这条命令之后跟着发出时间隙,而DS18B20又忙于做时间转换的话,DS18B20将在总线上输出0,若温度转换完成,则输出1,。如果使用寄生电源,总线控制必须在发出这条命令后立即启动强上拉,并保持500ms以上时间。

10、Recall E2

这条命令把报警触发器里的值拷贝回暂存器。这种拷贝操作在DS18B20上电时自动执行,这样器件一上电,暂存器里马上就存在有效的数据了。若在这条命令发出之后发出读数据隙,器件会输出温度转换忙的标识:0为忙,1为完成。

11、Read Power Supply[0B4H]

ds18b20温度控制器范文第3篇

2、 Match ROM[55H]

这个是匹配ROM命令,后跟64位ROM序列,让总线控制器在多点总线上定位一只特定的DS18B20。只有和64位ROM序列完全匹配的DS18B20才能响应随后的存储器操作。所有和64位ROM序列不匹配的从机都将等待复位脉冲。这条命令在总线上有单个或多个器件时都可以使用。

3、Skip ROM[0CCH]

这条命令允许总线控制器不用提供64位ROM编码就使用存储器操作命令,在单点总线情况下,可以节省时间。如果总线上不止一个从机,在Skip ROM命令之后跟着发一条读命令,由于多个从机同时传送信号,总线上就会发生数据冲突(漏极开路下拉效果相当于相“与”)

4、Search ROM[0F0H]

当一个系统初次启动时,总线控制器可能并不知道单线总线上有多个器件或它们的64位编码,搜索ROM命令允许总线控制器用排除法识别总线上的所有从机的64位编码。

5、Alarm Search[0ECH]

这条命令的流程和Search ROM相同。然而,只有在最近一次测温后遇到符合报警条件的情况,DS18B20才会响应这条命令。报警条件定义为温度高于TH或低于TL。只要DS18B20不掉电,报警状态将一直保持,知道再一次测得的温度值达不到报警条件。

6、Write Scratchpad[4EH]

这个命令向DS18B20的暂存器TH和TL中写入数据。可以在任何时刻发出复位命令来中止写入。

7、Read Scratchpad[0BEH]

这个命令读取暂存器的内容。读取将从第1个字节开始,一直进行下去,直到第9(CRC)字节读完。如果不想读完所有字节,控制器可以在任何时间发出复位命令来中止读取。

8、Copy Scratchpad[48H]

这个命令把暂存器的内容拷贝到DS18B20的E2ROM存储器里,即把温度报警触发字节存入非易失性存储器里。如果总线控制器在这条命令之后跟着发出读时间隙,而DS18B20又忙于把暂存器拷贝到E2存储器,DS18B20就会输出一个0,如果拷贝结束的话,DS18B20则输出1。如果使用寄生电源,总线控制器必须在这条命令发出后立即启动强上拉并保持10ms。

9、Convert T[44H]

这条命令启动一次温度转换而无需其他数据。温度转换命令被执行,而后DS18B20保持等待状态。如果总线控制器在这条命令之后跟着发出时间隙,而DS18B20又忙于做时间转换的话,DS18B20将在总线上输出0,若温度转换完成,则输出1,。如果使用寄生电源,总线控制必须在发出这条命令后立即启动强上拉,并保持500ms以上时间。

10、Recall E2

这条命令把报警触发器里的值拷贝回暂存器。这种拷贝操作在DS18B20上电时自动执行,这样器件一上电,暂存器里马上就存在有效的数据了。若在这条命令发出之后发出读数据隙,器件会输出温度转换忙的标识:0为忙,1为完成。

11、Read Power Supply[0B4H]

ds18b20温度控制器范文第4篇

2、 Match ROM[55H]

这个是匹配ROM命令,后跟64位ROM序列,让总线控制器在多点总线上定位一只特定的DS18B20。只有和64位ROM序列完全匹配的DS18B20才能响应随后的存储器操作。所有和64位ROM序列不匹配的从机都将等待复位脉冲。这条命令在总线上有单个或多个器件时都可以使用。

3、Skip ROM[0CCH]

这条命令允许总线控制器不用提供64位ROM编码就使用存储器操作命令,在单点总线情况下,可以节省时间。如果总线上不止一个从机,在Skip ROM命令之后跟着发一条读命令,由于多个从机同时传送信号,总线上就会发生数据冲突(漏极开路下拉效果相当于相“与”)

4、Search ROM[0F0H]

当一个系统初次启动时,总线控制器可能并不知道单线总线上有多个器件或它们的64位编码,搜索ROM命令允许总线控制器用排除法识别总线上的所有从机的64位编码。

5、Alarm Search[0ECH]

这条命令的流程和Search ROM相同。然而,只有在最近一次测温后遇到符合报警条件的情况,DS18B20才会响应这条命令。报警条件定义为温度高于TH或低于TL。只要DS18B20不掉电,报警状态将一直保持,知道再一次测得的温度值达不到报警条件。

6、Write Scratchpad[4EH]

这个命令向DS18B20的暂存器TH和TL中写入数据。可以在任何时刻发出复位命令来中止写入。

7、Read Scratchpad[0BEH]

这个命令读取暂存器的内容。读取将从第1个字节开始,一直进行下去,直到第9(CRC)字节读完。如果不想读完所有字节,控制器可以在任何时间发出复位命令来中止读取。

8、Copy Scratchpad[48H]

这个命令把暂存器的内容拷贝到DS18B20的E2ROM存储器里,即把温度报警触发字节存入非易失性存储器里。如果总线控制器在这条命令之后跟着发出读时间隙,而DS18B20又忙于把暂存器拷贝到E2存储器,DS18B20就会输出一个0,如果拷贝结束的话,DS18B20则输出1。如果使用寄生电源,总线控制器必须在这条命令发出后立即启动强上拉并保持10ms。

9、Convert T[44H]

这条命令启动一次温度转换而无需其他数据。温度转换命令被执行,而后DS18B20保持等待状态。如果总线控制器在这条命令之后跟着发出时间隙,而DS18B20又忙于做时间转换的话,DS18B20将在总线上输出0,若温度转换完成,则输出1,。如果使用寄生电源,总线控制必须在发出这条命令后立即启动强上拉,并保持500ms以上时间。

10、Recall E2

这条命令把报警触发器里的值拷贝回暂存器。这种拷贝操作在DS18B20上电时自动执行,这样器件一上电,暂存器里马上就存在有效的数据了。若在这条命令发出之后发出读数据隙,器件会输出温度转换忙的标识:0为忙,1为完成。

11、Read Power Supply[0B4H]

ds18b20温度控制器范文第5篇

2、 Match ROM[55H]

这个是匹配ROM命令,后跟64位ROM序列,让总线控制器在多点总线上定位一只特定的DS18B20。只有和64位ROM序列完全匹配的DS18B20才能响应随后的存储器操作。所有和64位ROM序列不匹配的从机都将等待复位脉冲。这条命令在总线上有单个或多个器件时都可以使用。

3、Skip ROM[0CCH]

这条命令允许总线控制器不用提供64位ROM编码就使用存储器操作命令,在单点总线情况下,可以节省时间。如果总线上不止一个从机,在Skip ROM命令之后跟着发一条读命令,由于多个从机同时传送信号,总线上就会发生数据冲突(漏极开路下拉效果相当于相“与”)

4、Search ROM[0F0H]

当一个系统初次启动时,总线控制器可能并不知道单线总线上有多个器件或它们的64位编码,搜索ROM命令允许总线控制器用排除法识别总线上的所有从机的64位编码。

5、Alarm Search[0ECH]

这条命令的流程和Search ROM相同。然而,只有在最近一次测温后遇到符合报警条件的情况,DS18B20才会响应这条命令。报警条件定义为温度高于TH或低于TL。只要DS18B20不掉电,报警状态将一直保持,知道再一次测得的温度值达不到报警条件。

6、Write Scratchpad[4EH]

这个命令向DS18B20的暂存器TH和TL中写入数据。可以在任何时刻发出复位命令来中止写入。

7、Read Scratchpad[0BEH]

这个命令读取暂存器的内容。读取将从第1个字节开始,一直进行下去,直到第9(CRC)字节读完。如果不想读完所有字节,控制器可以在任何时间发出复位命令来中止读取。

8、Copy Scratchpad[48H]

这个命令把暂存器的内容拷贝到DS18B20的E2ROM存储器里,即把温度报警触发字节存入非易失性存储器里。如果总线控制器在这条命令之后跟着发出读时间隙,而DS18B20又忙于把暂存器拷贝到E2存储器,DS18B20就会输出一个0,如果拷贝结束的话,DS18B20则输出1。如果使用寄生电源,总线控制器必须在这条命令发出后立即启动强上拉并保持10ms。

9、Convert T[44H]

这条命令启动一次温度转换而无需其他数据。温度转换命令被执行,而后DS18B20保持等待状态。如果总线控制器在这条命令之后跟着发出时间隙,而DS18B20又忙于做时间转换的话,DS18B20将在总线上输出0,若温度转换完成,则输出1,。如果使用寄生电源,总线控制必须在发出这条命令后立即启动强上拉,并保持500ms以上时间。

10、Recall E2

这条命令把报警触发器里的值拷贝回暂存器。这种拷贝操作在DS18B20上电时自动执行,这样器件一上电,暂存器里马上就存在有效的数据了。若在这条命令发出之后发出读数据隙,器件会输出温度转换忙的标识:0为忙,1为完成。

11、Read Power Supply[0B4H]

ds18b20温度控制器范文第6篇

当选择一个温度传感器的时候,将不再限制在模拟输出或数字输出装置。与你系统需要相匹配的传感器类型现在又很大的选择空间。市场上供应的所有温度感应器都是模拟输出。热电阻,RTDs和热电偶是另一种输出装置,矽温度感应器。在多数的应用中,这些模拟输出装置在有效输出时需要一个比较器,ADC,或一个扩音器。因此,当更高技术的集成变成可能的时候,有数字接口的温度传感器变成现实。这些集成电路被以多种形式出售,从超过特定的温度时才有信号简单装置,到那些报告远的局部温度提供警告的装置。现在不只是在模拟输出和数字输出传感器之间选择,还有那些应该与你的系统需要相匹配的更广阔的感应器类型的选择, 温度传感器的类型:

图一:传感器和集成电路制造商提供的四中温度传感器

在图一中举例说明四种温度感应器类型。一个理想模拟传感器提供一个完全线性的功能输出电压(A)。在传感器(B)的数字I/O类中,温度数据通常通过一个串行总线传给微控制器。沿着相同的总线,数据由温度传感器传到微控制器,通常设定温度界限在引脚得数字输出将下降的时候。当超过温度界限的时候,报警中断微控制器。这个类型的装置也提供风扇控制。

模拟输出温度传感器:

图2 热阻和矽温度传感器这两个模拟输出温度探测器的比较。

热电阻和矽温度传感器被广泛地使用在模拟输出温度感应器上。图2清楚地显示当电压和温度之间为线性关系时,矽温度传感器比热阻体好的多。在狭窄的温度范围之内,热电阻能提供合理的线性和好的敏感特性。许多构成原始电路的热电阻已经被矽温度感应器代替。

矽温度传感器有不同的输出刻度和组合。例如,与绝对温度成比例的输出转换功能,还有其他与摄氏温度和华氏温度成比例。摄氏温度部份提供一种组合以便温度能被单端补给得传感器检测。

在最大多数的应用中,这些装置的输出被装入一个比较器或A/D转换器,把温度数据转换成一个数字格式。这些附加的装置,热电阻和矽温度传感器继续被利用是由于在许多情况下它的成本低和使用方便。 数字I/O温度传感器: 大约在五年前,一种新类型温度传感器出现了。这种装置包括一个允许与微控制器通信的数字接口。接口通常是12C或SMBus序列总线,但是其他的串行接口例如SPI是共用的。阅读微控制器的温度报告,接口也接受来自温控制器的指令。那些指令通常是温度极限,如果超过,将中断微控制器的温度传感器集成电路上的数字信号。微控制器然后能够调整风扇速度或减慢微处理器的速度,例如,保持温度在控制之下。

图3:设计的温度传感器可遥测处理器芯片上的p-n结温度

图4。温度传感器可检测它自己的温度和遥测四个p-n结温度。

图5。风扇控制器/温度传感器集成电路也可使用PWM或一个线性模式的控制方案。

在图4中画是一个类似的装置:而不是检测一个p-n结温度,它检测四个结和它的自己内部的温度。因此内部温度接近周围温度。周围温度的测量给出关于系统风扇是否正在适当地工作的指示。

在图5中显示,控制风扇是在遥测温度时集成电路的主要功能。这个部分的使用能在风扇控制的二个不同的模式之间选择。在PWM模式中,微处理控制风扇速度是通过改变送给风扇的信号周期者测量温度一种功能。它允许电力消耗远少于这个部分的线性模式控制所提供的。因为某些风扇在PWM信号控制它的频率下发出一种听得见的声音,这种线性模式可能是有利的,但是需要较高功率的消耗和附加的电路。额外的功耗是整个系统功耗的一小部分。

当温度超出指定界限的时候,这个集成电路提供中断微控制器的警告信号。这个被叫做过热温度的信号形式里,安全特征也被提供。如果温度升到一个危险级别的时候温控制器或软件锁上,警告信号就不再有用。然而,温度经由SMBus升高到一个水平,过热在没有微控制器被使用去控制电路。因此,在这个非逻辑控制器高温中,过热能被直接用去关闭这个系统电源,没有为控制器和阻力潜在的灾难性故障。

装置的这个数字I/O普遍使用在服务器,电池组和硬盘磁碟机上。为了增加服务器的可靠性温度在很多的位置中被检测:在主板(本质上是在底盘内部的周围温度),在处理器钢模之内,和在其它发热元件例如图形加速器和硬盘驱动器。出于安全原因电池组结合温度传感器和使其最优化已达到电池最大寿命。

检测依靠中心马达的速度和周围温度的硬盘驱动器的温度有两个号的理由:在驱动器中读取错误增加温度极限。而且硬盘的MTBF大大改善温度控制。通过测量系统里面温度,就能控制马达速度将可靠性和性能最佳化。驱动器也能被关闭。在高端系统中,警告能为系统管理员指出温度极限或数据可能丢失的状况。

图6。温度超过某一界限的时候,集成电路信号能报警和进行简单的ON/OFF风扇控制。

图7.热控制电路部分在绝对温标形式下,频率与被测温度成比例的产生方波的温度传感器

图8。这个温度传感器传送它的周期与被测温度成比例的方波,因为只发送温度数据需要一条单一线,就需要单一光绝缘体隔离信道。

模拟正温度感应器

“模拟正量”传感器通常匹配比较简单的测量应用软件。这些集成电路产生逻辑输出量来自被测温度,而且区别于数字输入/输出传感器。因为他们在一条单线上输出数据,与串行总线相对。

在一个模拟正量传感器的最简单例子中,当特定的温度被超过的时候,逻辑输出出错:其它,是当温度降到一个温度极限的时候。当其它传感器有确定的极限的时候,这些传感器中的一些允许使用电阻去校正温度极限。

在图6中,装置显示购买一个特定的内在温度极限。这三个电路举例说明这个类型装置的使用:提供警告,关闭仪器,或打开风扇。

当需要读实际温度时,微控制器是可以利用的,在单线上传送数据的传感器可能是有用的。用微处理器的内部计数器,来自于这个类型温度感应器的信号很容易地被转换成温度的测量。图7传感器输出频率与周围温度成比例的方波。在图8中的装置是相似的,但是方波周期是与周围温度成比例的。

图9。用一条公共线与8个温度传感器连接的微控制器,而且从同一条线上接收每个传感器传送的温度数据。

图9,在这条公共线上允许连接达到八个温度传感器。当微控制器的I/O端口同时关闭这根线上的所有传感器的时候,开始提取来自这些传感器的温度数据。微控制器很快地重新装载接收来的每个传感器的数据,在传感器关闭期间,数据被编码。在特定时间内每个传感器对闸口脉冲之后的时间编码。分配给每个感应器自己允许的时间范围,这样就避免冲突。

通过这个方法达到的准确性令人惊讶:0.8 是典型的室温,正好与被传送方波频率的电路相匹配,同样适用于方波周期的装置。

这些装置在有线电线应用中同样显著。举例来说,当一个温度传感器被微控制器隔离的时候,成本被保持在一个最小量,因为只需要一个光绝缘体。这些传感器在汽车制造HVAC应用中也是很有效,因为他们减少铜的损耗数量。 温度传感器的发展:

集成电路温度传感器提供各式各样的功能和接口。同样地这些装置继续发展,系统设计师将会看见更多特殊应用就像传感器与系统接口连接的新方式一样。最后,在相同的钢模区域内集成更多的电子元件,芯片设计师的能力将确保温度传感器很快将会包括新的功能和特殊接口。

总结

通过这些天的查找资料,我了解了很多关于温度传感器方面的知识。我的大家都知道温度的一些基本知识,温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。利用温度所创造出来的传感器即温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。并且从资料中显示温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下,在本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。

这些天,我通过许多的资料了解到两种不同材质的导体,如在某点互相连接在一起,对这个连接点加热,在它们不加热的部位就会出现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关,和这两种导体的材质有关。这种现象可以在很宽的温度范围内出现,如果精确测量这个电位差,再测出不加热部位的环境温度,就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体,所以称它为“热电偶”。我查找的资料显示数据:不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围,它们的灵敏度也各不相同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1℃时,输出电位差的变化量。对于大多数金属材料支撑的热电偶而言,这个数值大约在5~40微伏/℃之间。

热电偶传感器有自己的优点和缺陷,它灵敏度比较低,容易受到环境干扰信号的影响,也容易受到前置放大器温度漂移的影响,因此不适合测量微小的温度变化。由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关,用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性,这种细微的测温元件有极高的响应速度,可以测量快速变化的过程。 温度传感器是五花八门的各种传感器中最为常用的一种,现代的温度传感器外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。

温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量1.6~300K范围内的温度。

非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可以用来测量运动物体、小目标还有热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可以用于测量温度场的温度分布。资料显示,最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法、辐射法和比色法。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体所测温度才是真实温度。如果想测定物体的真实温度,就必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取绝于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关连,因此很难精确测量。在自动化生产中我发现往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度,如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下,物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制,可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正,最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射,这样才能提高有效发射系数。至于气体和液体介质真实温度的辐射测量,则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度(即是介质温度)进行修正而得到介质的真实温度。 现在,我通过这些天的努力,了解了很多温度传感器及其相关的一些传感器的知识。他们在我们生活中的应用及其广泛,我们只有加紧的学习加紧的完成自己所学专业的知识,了解相关的最新信息,我们才能跟上科技前进的步伐。

参考文献:

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