电子设计基础II温度传感器设计报告
组员：肖勃2011112158郭鹏2011148116贾永天2011109101
完成日期：2013420
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f一、设计要求
热源
测量头
被测量
热信号
热学系统
热电参量元信号
件
图一温度传感器基本结构
电子测量电路
可用信号
温度传感器是一种依靠被测物与热元件和温度之间的关系，来达到测量目的的，因此光电传感器的热源扮演着很重要的角色，温度传感器的电源要是一个恒温电源，电源稳定性的设计至关重要，电源的稳定性直接影响到测量的准确性。
二、工作原理
温度传感器DS18B20从设备环境的不同位置采集温度，单片机AT89S51获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备压缩制冷器，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备加热器。
当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。
系统中将通过串口通讯连接PC机存储温度变化时的历史数据，以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。
三、方案设计
采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起
的异金属导线所组成（热电偶的构成如图31），热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出
检测结点的温度。数据采集部分则使用带有AD通道的单片机，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行AD转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，但是它们也
存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计
需要用到AD转换电路，感温电路比较麻烦。
图二热电偶电路图系统主要包括对AD0809的数据采集，自动手动工作方式检测，温度的显示等，这几项功能的信号通过输入输出电路经单片机处理。此外还有复位电路，晶振电路，启动电路等。故现场输入硬件有手动复位键、AD转换芯片，处理芯片为51芯片，执行机构有4位数码管、报警器等。系统框图如图42所示：
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f图三热电偶温差电路测r