要论述测量电路。
321方案比较选择
温度测量方案很多,下面通过比较选择合适的测量方法。1.热电阻AD转换式水温传感器
5V热敏电阻LM324R210KR510KD0D1D2D3D4D5D6D7
LM324
AD转换式水温传感器的原理是,利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性,将随温度变化的电阻信号转化为变化的电压信号,然后将这个电压信号经运放放大处理成05V的电压信号,电压信号经AD转换变成数字信号送给单片机。这种电路测量比较精确,但需用AD转换器,而AD转换的价格较贵,会加大成本,另外AD转换需占用8个数据口和两个片选口及两个控制口共12个IO
15
R120K
图39热电阻AD转换电路原理图
R310K
R420KADC0809
f结
论
口。2.RC充放电式热电阻水温传感器测量电路RC充放电式热电阻水温传感器测量电路的原理与前面提到的RC充放电式水位传感器测量电路原理完全相同,只要把水位电阻换成热电阻就可以了。其缺点是不够精确,但成本很低,对于对温度要求不算精确的太阳能热水器系统,完全可以满足我们的需要。另外与AD转换式温度传感器相比,其优势还是十分突出的:(1)仅需2个IO口就能完成对温度的检测,节约了单片机的IO,有利于降低成本。(2)实现起来也十分简单。
322水温测量电路的设计及温度计算方法
1.水温测量电路
P10NTC热电阻5VR13KR22K
12V
5V
C
1uF
LM358
INT0LM39389C52
跟随器
比较器
图310水温测量电路原理图
对太阳能热水器中水的温度进行控制及显示,需对热水器水温与出水温度进行检测。对于热水器来说温度控制与显示的精度要求并不高,因此本设计采用负温度系数NTC热敏电阻作为测温元件,利用NTC热敏电阻阻值随温度变化而改变的特性实现测温。
16
f结
论
2.水温计算方法NTC热敏电阻的阻值与温度的准确关系为
11RTR0expTT0
37
式中R0为温度为T0时的电阻值,T0为基准温度29815K,即25℃。为材料系数。R0与由热敏电阻生产厂家给出7。由式37可得
T
1R11l
TR0T0
38
由式33和式34可得;
RTNTR0N0
经测试T025℃的计数器寄存器中的值N016384。将T0、N0、值代入上式并用摄氏温度表示时水胆温度为;
39
T
127315N11l
40501638429815
310
因为89C52单片机无法进行直接的对数运算,按上述公式计算温度值将是十分困难的。在这里查表法是一种经常采用的解决办法,即事先计算出所有可能的计时结果所对应的温度值以表格形式写入控制程序,每次转换完r