便携式高精度温度检测仪的设计与实现

发布时间：2024-03-05 22:35

　　随着科技时代的发展,各个行业必须做出相应的改变才能适应时代的变化与市场的需求,这既是行业面临的困难,也是行业发展的动力。在工业控制方面,温度检测是一项尤为重要的监测指标,尤其在高、新、尖行业,这种需求显得尤为迫切。在高精度温度测量场景下,用铂电阻制成的温度计比较常见。论文的目的,就是可以利用常规温度传感器在电子技术的基础上,配合计算机以及微电子技术,研制一款成本造价低廉而产品性能较高的温度测量系统。针对指标要求,实现计量、气象和科研等领域对温度精密测量与校准的工作需求。论文首先阐述了课题研究的实际意义。其次,在铂电阻用于中温范围测量时,重点解决铂电阻的电阻-温度的特性关系为非线性的问题和温度变化引起的零点漂移问题。设计了1m A高精度恒流源,以减少噪声;通过多路温度传感器的四线制接线方法进行测量,实现信号的采集工作;将采集到的小信号通过低噪声放大器处理,放大26倍后通过24位模/数转换器,将电压的模拟量转换为数字量;为了获得更稳定的电压数据我们对电压采样值进行滤波处理;为提高测量的稳定性减少漂移的影响,用低温漂(?)并且高精度(0.1%)的标准电阻进行定时的自校准措施;为减小较宽温度测...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 便携式高精度温度检测仪研究的目的及意义
    1.2 高精度温度测量国内外发展趋势
        1.2.1 高精度温度测量技术国外发展趋势
        1.2.2 高精度温度测量国内技术现状
    1.3 主要研究内容及章节安排
第二章 设计方案
    2.1 设计要求
    2.2 温度传感器
        2.2.1 非接触式温度传感器
        2.2.2 接触式温度传感器
    2.3 温度传感器的选择
        2.3.1 铂电阻的介绍
        2.3.2 铂电阻接线方式介绍
    2.4 高精度温度测量方法概述
    2.5 总体设计框图
    2.6 小结
第三章 硬件电路设计
    3.1 单片机STC8F2K64S4 设计
    3.2 A/D转换器
        3.2.1 AD7192转换器概述和特性
        3.2.2 AD7192转换器内部寄存器说明
        3.2.3 AD7192转换器工作说明
        3.2.4 AD7192转换器电路设计
    3.3 模拟部分电路设计
        3.3.1 电压参考基准电路选择和设计
        3.3.2 恒流源电路设计
        3.3.3 差动放大电路设计
        3.3.4 主放大电路设计
    3.4 数字部分电路设计
        3.4.1 实时时钟电路设计
        3.4.2 液晶显示接口电路设计
        3.4.3 键盘接口电路设计
        3.4.4 RS232串行接口电路设计
        3.4.5 WIFI串行接口电路设计
    3.5 电源电路设计
    3.6 PCB板设计
    3.7 小结
第四章 软件设计部分
    4.1 软件开发环境
    4.2 主循环程序设计
        4.2.1 初始化程序
        4.2.2 功能选择程序
    4.3 温度测量计算程序
        4.3.1 计算温度
        4.3.2 采集电压
        4.3.3 温度电压采样值滤波程序
    4.4 小结
第五章 便携式高精度温度检测仪调试
    5.1 便携式高精度温度检测仪的调试过程
        5.1.1 硬件调试
        5.1.2 软件调试
    5.2 便携式高精度温度检测仪样机展示
    5.3 便携式高精度温度检测仪的串行通信
    5.4 小结
第六章 总结
参考文献
致谢
个人简介及攻读学位期间取得的成果



本文编号：3920148