温度传感器论文

温度传感器论文

徐彬杰

（四川大学 物理学院 学号：1142021030）

摘要: 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接

测量。测温传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的传感器。传感器属于信

息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,

数量高居各种传感器之首。半导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性

制成的。半导体具有很宽的温度反应特性,各种半导体的温度反应区段不同。本文主要论述

了通过使用DH-SJ5温度传感器实验装置探究几种不同类型的温度传感器的原理和温度特性。本文主要讨论了DH-SJ5通过使用DH-SJ5温度传感器实验装置探索一些不同类型的温度

传感器原理及温度特性。

关键词：温度传感器，DH-SJ5恒温装置，九孔板

一、温度传感器概述

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。温度传感器是最

早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。在半导

体技术的支持下,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。

二 、温度传感器的类型

2.1电阻式传感器

热电阻式传感器是利用导电物体的电阻率随温度而变化的效应制成的传感器。热电阻

是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。它分为金属

热电阻和半导体热电阻两大类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表

示，即

Rt=R t0[1+α (t -t 0)]

式中，R t 为温度t 时的阻值；R t0为温度t 0（通常t 0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。

半导体热敏电阻的阻值和温度关系为

t

B t Ae R

式中R t 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。

常用的热电阻有铂热电阻、热敏电阻和铜热电阻。其中铂电阻的测量精确度是最高的，

它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。

金属铂具有电阻温度系数大，感应灵敏；电阻率高，元件尺寸小；电阻值

随温度变化而变化基本呈线性关系；在测温范围内，物理、化学性能稳定，长期复现性好，

测量精度高，是目前公认制造热电阻的最好材料。但铂在高温下，易受还原性介质的污染，

使铂丝变脆并改变电阻与温度之间的线性关系，因此使用时应装在保护套管中。用铂的此种

物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂

电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω，电阻变化率为

0.3851Ω/℃，TCR=(R 100-R 0)/(R 0×100) ，R 0为0℃的阻值，R 100为100℃的阻值，按IEC751

国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt100（R 0=100Ω）、Pt1000（R 0=1000Ω）为统一设计

型铂电阻。铂热电阻的特点是物理化学性能稳定。尤其是耐氧化能力强、测量精度高、应用

温度范围广，有很好的重现性，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器。

热敏电阻(Thermally Sensitive Resistor,简称为Thermistor),是对温度敏感的电

阻的总称，是一种电阻元件，即电阻值随温度变化的电阻。一般分为两种基本类型：负温度

系数热敏电阻NTC （Negative Temperature Coefficient ）和正温度系数热敏电阻PTC

（Positive Temperature Coefficient ）。NTC 热敏电阻表现为随温度的上升，其电阻值下

降；而PTC 热敏电阻正好相反。

NTC 热敏热电阻大多数是由Mn(锰)、Ni(镍)、Co(钴)、Fe(铁)、Cu(铜)等金属的氧化

物经过烧结而成的半导体材料制成。因此，不能在太高的温度场合下使用。不竟然，其使用

范围有的也可以达到了-200℃～700℃，但一般的情况下，其通常的使用范围在-100℃～

300℃。

NTC 热敏热电阻热响应时间一般跟封装形式、阻值、材料常数（热敏指数）、热时间常

数有关。材料常数（热敏指数）B 值反映了两个温度之间的电阻变化，热敏电阻的特性就是

由它的大小决定的，B 值（K ）被定义为：2121212111lg lg 3026.211ln ln T T R R T T R R B --?=--= ；R T1：温度 T 1（K ）时的零功率电阻值；R T2 ：温度 T 2（K ）时的零功率电阻值；T 1，T 2 ：两

个被指定的温度（K ）。 对于常用的 NTC 热敏电阻，B 值范围一般

在 2000K ～ 6000K 之间。热时间常数是指在零功率条件下，当温度突变时，热敏电阻

的温度变化了始未两个温度差的 63.2% 时所需的时间。热时间常数与 NTC 热敏电阻的

热容量成正比，与其耗散系数成反比。这两种热敏电阻均具有特定的特点和优点，以应用于

不同的领域。

而铜（Cu50）热电阻测温范围小，在-50~150℃范围内，稳定性好,便宜;但体积大,机

械强度较低。铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介

质，超过150℃易被氧化。通常用于测量精度不高的场合。铜电阻有R 0=50Ω和R 0=100Ω两

种，它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Cu50的应用最为广泛。

2.2半导体温度传感器

PN 结半导体温度传感器是利用半导体PN 结的温度特性制成的。 其工作原理是PN 结两

端的电压随着温度的升高而减少。PN 结温度传感器则具有灵敏度高、线性好、热响应快和

体积轻巧等特点，尤其是温度数字化、温度控制以及用微机进行温度实时讯号处理等方面，

乃是其它温度传感器所不能比拟的。目前结型温度传感器主要以硅为材料，原因是硅材料易

于实现功能化，即将测温单元和恒流、放大等电路组合成一块集成电路。

美国Motorola 公司在1979年就开始生产测温晶体管及其组件，如今灵敏度高达100mV

／℃、分辨率不低于0.1℃的硅集成电路温度传感器。但是以硅为材料的这类温度传感器也

不是尽善尽美的，在非线性不超过标准值0.5％的条件下，其工作温度一般为-50℃～150℃，

与其它温度传感器相比，测温范围的局限性较大，如果采用不同材料如锑化铟或砷化镓的

PN 结可以展宽低温区或高温区的测量范围。八十年代中期我国就研制成功SiC 为材料的PN

结温度传感器，其高温区可延伸到500℃，并荣获国际博览会金奖。

2.3晶体温度传感器

晶体温度传感器是利用晶体的各向异性，并通过选择适当的切割角度切割而成，这是一

种可将温度转换成频率的传感器，这种传感器用于计算机测量时可省去模数转换。因此，适

合于计算机测温的应用。

2.4非接触型温度传感器

非接触型温度传感器是利用物体表面散发出来的光或热来进行测量的。常用的非接触型

传感器多数是红外传感器，适合于高速运行物体、带电体、高温及高压物体的温度测量。 这

种红外测温传感器具有反应速度快、灵敏度高、测量准确、测温范围广泛等特点。

2.5热电式传感器

1、热电偶测温基本原理

将两种不同的金属丝一端熔合起来，如果给它们的连结点和基准点之间提供不同

的温度，就会产生电压，即热电势。这种现象叫做塞贝克效应。

将两种不同材料的导体或半导体A 和B 焊接起来，构成一个闭合回路，如图2-1所示。

当导体A 和B 的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便

产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为

热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的，属有源传感

器。它能将温度直接转换成热电势。热电偶是工业上最常用

的温度检测元件之一。其优点是：

（1）测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受

中间介质的影响。

（2）测量范围广。测温范围极宽、从-270℃的极低温度到

2600℃的超高温度都可以测量，而且在600℃～2000℃的温图2-1

度范围内可以进行精确的测量（600℃以下时，铂电阻的测量精度更高）。某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

（3）构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

（4）测温精度高、准确、可靠、性能稳定、热惯性小。通常用于高温炉的测量和快速测量方面。

2、热电偶的种类及结构形成

(1)热电偶的种类

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家

标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T 七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：

①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固。

②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路。

③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠。

④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

3、热电偶冷端的温度补偿

由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

2.6光纤温度传感器

光纤温度传感器分为相位调制型光纤温度传感器（灵敏度高）、热辐射光纤温度传感器（可监视一些大型电气设备，如电机、变压器等内部热点的变化情况）和传光型光纤温度传感器（体积小、灵敏度高、工作可靠、易制作）。

2.7液压温度传感器

这种传感器流体受热会产生膨胀，膨胀程度与所加的热量成正比。在根据液压原理制成的温度传感器中，最普通的就是大家熟悉的水银温度计。

2.8智能温度传感器

智能温度传感器由于在一个芯片上集成有温度传感器、处理器、存储器、A/D转换器等部件。因此，这类传感器具有判断和信息处理能力，并可对测量值进行各种修正和误差补偿，同时还带有自诊断、自校准功能，可大大提高系统的可靠性，并能和计算机直接联机。

三、DH-SJ5温度传感器实验装置

概述

DH-SJ5型温度传感器实验装置是以分离的温度传感器探头元器件，单个电子元件，以九孔板为实验平台来测量温度的设计性实验装置。该实验装置提供了多种测温方法，自行设计测温电路来测量温度传感器的温度特性。实验配有铂电阻Pt100、热敏电阻（NTC和PTC）、

铜电阻Cu50、铜-康铜热电偶、PN结、AD590和LM35等温度传感器。本实验装置采用智能温度控制器控温。具有以下的特点：

1、控温精度高、范围广、加热所需的温度可自由设定，采用数字显示。

2、使用低电压恒流加热、安全可靠、无污染。加热电流连续可调。

3、本仪器提供的是单个分离的温度传感器，形象直观，给实验带来了很大的方便，可对不同传感器的温度特性进行比较，更易于掌握它们的温度特性。

4、采用九孔板作为实验平台，提供设计性实验。

5、加热炉配有风扇，在做降温实验过程中可采用风扇快速降温。

6、整体结构设计新颖，紧凑合理，外型美观大方。

主要技术指标

1、电源电压：AC220V±10%(50/60H Z)

2、工作环境：温度0～40℃，相对湿度＜80%的无腐蚀性场合

3、控温范围：室温~120℃

4、温度控制精度：±0.2℃

5、分辩率： 0.1℃

6、控制方式：先进的PID控制

温控仪与恒温炉的连线

图3-1

Pt100的插头与温控仪上的插座颜色对应得相连接。红→红；黄→黄；蓝→蓝。

四、课题研究

4.1本课题将进行四个实验，分别研究了热电阻温度传感器（Pt100铂电阻、Cu50铜电阻和热敏电阻（NTC和PTC））的温度特性及其测温原理；研究热电偶的温差电动势；PN结正向压降与温度关系的研究和应用；集成温度传感器（AD590和LM35）的测温原理，及其温度特性。其中本论文着重介绍电阻温度传感器的温度特性。

五、实验设计和探究

５.１

１.pt100铂电阻的测温原理

金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为

100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计（涵盖国家和世界基准温度）供计量和校准使用。

按IEC751国际标准， 温度系数TCR=0.003851，Pt100（R 0=100Ω）、Pt1000（R 0=1000Ω）为统一设计型铂电阻。

TCR=(R100-R0)/(R0×100) （1）

100℃时标准电阻值R100=138.51Ω。100℃时标准电阻值R1000=1385.1Ω。

Pt100铂电阻的阻值随温度变化而变化计算公式：

-200

0

R t 在t℃时的电阻值；R 0时的电阻值 。式中A 、B 、C 的系数各为： A=3.90802×10-3C -1 ；B=-5.802×10-7C -2 ；C=-4.27350×10-12C -4 。

由（3）式可知，在0℃～100℃时，pt100的电阻R t 大小与温度t 是成二次函数关系的，二次项系数为ＢR 0 ，一次项系数为A R 0

2、热敏电阻温度特性原理(NTC 型)

热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，它有负温度系数和正温度系数两种。负温度系数的热敏电阻(NTC)的电阻率随着温度的升高而下降(一般是按指数规律)；而正温度系数热敏电阻(PTC)的电阻率随着温度的升高而升高；金属的电阻率则是随温度的升高而缓慢地上升。热敏电阻对于温度的反应要比金属电阻灵敏得多，热敏电阻的体积也可以做得很小，用它来制成的半导体温度计，已广泛地使用在自动控制和科学仪器中，并在物理、化学和生物学研究等方面得到了广泛的应用。 在一定的温度范围内，半导体的电阻率和温度T 之间有如下关系：

T B e

A /1=ρ (5) 式中A 1和

B 是与材料物理性质有关的常数，T 为绝对温度。对于截面均匀的热敏电阻，其阻

值R T 可用下式表示： s l

R T ρ= (6) 式中R T 的单位为Ω，的单位为Ωcm ，l 为两电极间的距离，单位为cm ，S 为电阻的横截面积，单位为cm 2。将(5)式代入(6)式，令s

l A A 1=，于是可得： T /B T Ae R = (7)

对一定的电阻而言，A 和B 均为常数。对(7)式两边取对数，则有

A T

B R T ln 1ln += (8) T R ln 与T

1成线性关系，在实验中测得各个温度T 的R T 值后，即可通过作图求出B 和A 值，代入(7)式，即可得到R T 的表达式。式中R T 为在温度

T(K)时的电阻值(Ω)，A 为在某温度时的电阻值(Ω)，

B 为常数(K)，其值与半导体材料的成分和制造方法有

关。

温度传感器特性论文

摘要 本课题通过实验对不同类型的半导体PN结器件进行正向压降与温度特性的测量，获取实验数据，通过整理、分析、比较、综合实验数据，从中比较各器件灵敏度，线性度的优劣，为温度传感器选择提供依据。主要分析了不同型号的二极管的温度特性，不同型号的四种温度传感器的探究，各种型号的不同参数在一定的条件下随温度的变化关系，主要测量的传感器有：铂电阻；半导体热敏电阻；PN结； AD590等。 关键词 铂电阻；半导体热敏电阻；PN结；（AD590）；温度传感器

绪言 传统的温度计在测量的过程中，往往有一定的限制性，不容易测量，而且很容易产生误差，测量结果往往不准确。在有些医疗和工业复杂的环境中，传统的温度计无法完成测量任务。而温度传感器的出现，对温度的测量带来了一定的便利性和可操作性。 温度传感器是检测温度的器件，被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，其种类多，发展快。温度传感器一般分为接触式和非接触式两大类。 接触式温度传感器有热电偶、热敏电阻以及铂电阻等，利用其产生的热电动势或电阻随温度变化的特性来测量物体的温度，被广泛用于家用电器、汽车、船舶、控制设备、工业测量、通信设备等．另外，还有一些新开发研制的传感器，例如，有利用半导体PN 结电流/电压特性随温度变化的半导体集成传感器；有利用光纤传播特性随温度变化或半导体透光随温度变化的光纤传感器；有利用弹性表面波及振子的振荡频率随温度变化的传感器；有利用核四重共振的振荡频率随温度变化的NQR传感器；有利用在居里温度附近磁性急剧变化的磁性温度传感器以及利用液晶或涂料颜色随温度变化的传感器等。 非接触方式是通过检测光传感器中红外线来测量物体的温度，有利用半导体吸收光而使电子迁移的量子型与吸收光而引起温度变化的热型传感器．非接触传感器广泛用于接触温度传感器、辐射温度计、报警装置、来客告知器、火灾报警器、自动门、气体分析仪、分光光度计、资源探测等。 本实验将通过测量几种常用的接触式温度传感器的特征物理量随温度的变化，来了解这些温度传感器的工作原理。

DS18B20温度传感器设计

智能化仪器及原理应用课程设计 设计题目： DS18B20数字温度计的设计专业班级： 10自动化1 班 姓名： 组员： 指导老师： 日期：2012-11-26

目录 一、摘要 (2) 二、方案论证 (2) 三、电路设计 (2) 1、设备整机结构及硬件电路框图 (2) 2、单片机的选择 (3) 3、温度显示电路 (3) 4、温度传感器 (4) 5、软件设计 (6) 6、系统所运用的功能介绍： (8) 四、系统的调试及性能分析： (8) 附件：DS18B20温度计C程序 (9)

一、摘要 本设计的主要内容是应用单片机和温度传感器设计一个数字温度表，DS18B20是一种可组网的高精度数字温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本设计基于数字温度传感器DS18B20，以AT89C51片机为核心设计此测试系统，具有结构简单、测温精度高、稳定可靠的优点。可实现温度的实时检测和显示，本文给出了系统的硬件电路详细设计和软件设计方法，经过调试和实验验证，实现了预期的全部功能。 二、方案论证 方案一： 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 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，这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下： 方案二：考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 三、电路设计 1、 设备整机结构及硬件电路框图 根据设计要求与设计思路，设计硬件电路框图如下图所示， 4位数码管显示器系统中AT89C51成对DS18B20初始化、温度采集、温度转换、温度数码显示。 本装置详细组成部分如下： a. 主控模块：AT89C51片机； b. 传感器电路：DS18B20温度传感器；

温度传感器论文..

温度传感器设计论文题目:基于DＳ18B20温度传感器的智能测温仪学院:物理与电子工程学院 专业： 姓名: 学号: 目录 目录-－-－－----－－---------－-------－----－－-------－------－－----－----－－----－-----－--－--1 摘要－--－----－--------－--－－--－-－---－----------－-----－-－------－--------------------－2 一、传感器概诉----－-－－-－－--－－－--－－---－---------－---－-- －-－－-－--－----－--－---－3 1、传感器及温度传感器发展现状－----－－---－－-－-－---－－--－----－---－----3 2、主要元器件介绍--－－--－－------－-－－---－---－-－--－----------－----------－-－3 二、课程设计主要内容--－-－-----－--－---－-----－--－－----－－- －－--－－---－--－－--－６ 1、课程设计名称-－-－-------－--－-－－－------－-----－-－-----－--－－-－-----－-－-－--6 2、设计要求、目的及意义－-－－-－－----------－-------－－-－----------－－-----6 三、设计达到的指标－--－------－－－－-----－-－--－-－-----－－ ----－－－-－------------7

四、传感器设计原理－-------－-－---－-----－－---－-－－－--－-－- －---－－－-－----------７ 1、三个重要组成部分------－--－-－--------－-－－------－－-----－--－----－-----－7 2、DS180２工作原理-－-----－--－-－-－----－-－－--－------－--－－-------－--－-－-－--7 3、DS1８０2内部结构图--－-－---------－－----------－-----－--－----－--－-------８ 4、程序流程图-----－－---------－-----------－------－-－-----－-－－---－-－----－－---9 5、pｒｏｔeｕs仿真原理图－---－－－－-----------－-------------－-－－－－---－----－----9 五、实验过程-－------－-－--－---－－---------－------－---－-－ ---------－--－－－－-------１0 1、前期准备------－-－－－－--－--------－-－--－-－----------－----－---－-－---－------－-１0 2、课程设计过程--------－---－---－--－--－--－-－--－－-------－-----－---－－------－-１0 ３、个人主要工作及遇到问题－---－---－-----－---－－----－--------－--－-----－-11 六、数据分析与结论-－-－--－－--－-－-－－-－－-－---－--－-－ ----－－-－--－---－－---－－-－---11 七、课程设计总结、思考与致谢-－－-－－------－-------－-－--------- －-----－－-１2 八、参考文献---------－------－--－－-----------－-－－-－------－－--- －---－-－－-－－－----１4 九、附录-－--------－----－--－---－－-----------------－-－-－-－-－

基于数字温度传感器的数字温度计

黄河科技学院《单片机应用技术》课程设计题目：基于数字温度传感器的数字温度计 姓名：时鹏 院（系）：工学院 专业班级： 学号： 指导教师：

黄河科技学院课程设计任务书 工学院机械系机械设计制造及其自动化专业S13 级 1 班 学号1303050025 时鹏指导教师朱煜钰 题目:基于数字温度传感器的数字温度计设计 课程:单片机应用技术课程设计 课程设计时间2014年10月27 日至2014年11 月10 日共2 周 课程设计工作容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸不够可加页）

课程设计任务书及摘要 一、课程设计题目：基于数字温度传感器的数字温度计 二、课程设计要求 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量围为-55℃~125℃，精确到0.5℃。数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机AT89C51，温度传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED 数码管以串口传送数据，实现温度显示。 三、课程设计摘要 DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。 该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了ATMEL公司的AT89C51单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。 四、关键字：单片机温度测量DS18B20 数字温度传感器AT89C51

温度传感器论文

温度传感器 专业 班级 学生姓名 学号

目录 引言 (4) 1综述 (4) 2方案设计 (5) 2 元器件介绍 (5) 2.118B20的性能特点 (5) 2.218B20的工作原理及应用 (5) 2.3 AT89S52的介绍 (6) 3 总体设计 (8) 3.1 原理图 (8) 3.2 实验步骤 (9) 4 总结 (9) 引言 温度是一种最基本的环境参数，日常生活和工农业生产中经常要检测温度。传统的方式是采用热电偶或热电阻，但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过 AI D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，使得硬件电路结构复杂，制作成本

较高。近年来，美国DALLAS公司生产的DSI8B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。DSI8B20集温度测量和 A／D转换于一体，直接输出数字量，传输距离远，可以很方便地实现多点测量，硬件电路结构简单，与单片机接口几乎不需要外围元件。文章将介绍DS18B2的结构特征及控制方法，给出以此传感器和 AT89S52单片机构成的最小温度测量报警系统。 1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形.通过At89S52控制1602液晶的输出，将所测得的温度显示出来 一、综述 目前，国际上新型温度传感器正从模拟式想数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。 温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类：一类是接触式温度传感器，一类是非接触式温度传感器。接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触，通过热传导及对流原理达到热平衡。这种测温方法精度比较高，并可测量物体内部的温度分布。但对于运动的、热容量比较小的及对感温元件有腐蚀作用的对象，这种方法将会产生很大的误差。 非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。常用的是辐射热交换原理。此种测稳方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可测量温度场的温度分布，但受环境的影响比较大 21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展 二、方案设计 2 元器件介绍 2.1SI8B20性能特点 美国DALLAS半导体公司的DS18B20是世界上第一片支持“单总线”接口的数字式温度传感器，能够直接读取被测物的温度值。它具有TO-92、TSOC、SOIC多种封装形式，可以适应不同的环境需求。其测量范围在-55～+125℃、-10℃～+85℃之内的测量精度可达±0 .5℃,稳定度为1％。通过编程可实现9、10、11、12位的分辨率读出温度数据，以上都

温度传感器论文..

温度传感器设计论文题目：基于DS18B20温度传感器的智能测温仪 学院：物理与电子工程学院 专业： 姓名： 学号：

目录 目录------------------------------------------------------------------------------1 摘要------------------------------------------------------------------------------2 一、传感器概诉-------------------------------------------------------------3 1、传感器及温度传感器发展现状-------------------------------------3 2、主要元器件介绍-------------------------------------------------------3 二、课程设计主要内容----------------------------------------------------6 1、课程设计名称----------------------------------------------------------6 2、设计要求、目的及意义----------------------------------------------6 三、设计达到的指标-------------------------------------------------------7 四、传感器设计原理-------------------------------------------------------7 1、三个重要组成部分----------------------------------------------------7 2、DS1802工作原理------------------------------------------------------7 3、DS1802内部结构图---------------------------------------------------8 4、程序流程图--------------------------------------------------------------9 5、proteus仿真原理图----------------------------------------------------9 五、实验过程-----------------------------------------------------------------10 1、前期准备-----------------------------------------------------------------10 2、课程设计过程-----------------------------------------------------------10 3、个人主要工作及遇到问题--------------------------------------------11 六、数据分析与结论--------------------------------------------------------11 七、课程设计总结、思考与致谢-----------------------------------------12 八、参考文献-----------------------------------------------------------------14 九、附录-----------------------------------------------------------------------15

数字温度传感器课程设计论文

目录课题要求： 4 1.原理分析 4 2.方案选择 4 3.元器件选择 5 3.1单片机 5 3.2温度传感器 7 3.3 显示屏 8 3.4 蜂鸣器 9 3.5其他元件 9 4.proteus原理图绘制 9 4.1设计步骤 9 4.2 设计过程 9 4.2.1单片机系统模块 10 4.2.2晶体振荡模块 10 4.2.3扬声器报警模块 11 4.2.4温度传感器模块 12

4.2.5液晶显示模块 13 5.综合调试 16 6.总结 17 附录1 18 附录2 21 附录3 23 附录4 24 基于数字温度传感器的数字温度计设计报告 课题要求： 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量范围为?55℃～125℃，精确到0.5℃。数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS18B20，，实现温度显示。 1. 原理分析（刘星） 采用AT89C51单片机作为控制核心对温度传感器DS18B20控制，读取温度信号并进行计算处理，并送数码管显示。 采用数字温度芯片 DS18B20 测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它

能用做工业测温元件，此元件线形较好。在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计 DS18B20 和微控制芯片AT89C51 构成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接与计算机连接。这样，测温系统的结构就比较简单，体积也不大。采用AT89C51 单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制而且体积小，硬件实现简单，安装方便。用 AT89C51 芯片控制温度传感器DS18B20 进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限报警温度。该系统扩展性非常强，它可以在设计中加入时钟芯片 DS1302以获取时间数据，在数据处理同时显示时间，并可以利用 AT24C16 芯片作为存储器件，以此来对某些时间点的温度数据进行存储，利用键盘来进行调时和温度查询，获得的数据可以通过 MAX232 芯片与计算机的 RS232 接口进行串口通信，方便的采集和整理时间温度数据。 ⒉ 方案选择（刘星） 按照系统设计功能的要求，确定系统由3个大的模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。由AT89C51单片机组成硬件设计，AT89C51的EA接高电平，其外围电路提供能使之工作的晶振脉冲、复位按键，四个I/O分别接8路的单列IP 座方便与外围设备连接。当AT89C51芯片接到来自温度传感器的信号时，其内部程序将根据信号的类型进行处理，并且将处理的结果送到显示模块，发送控制信号控制各模块。 ⒊ 元器件选择（黄学然） 3.1单片机 AT89C51芯片：

ATC温度传感器设计

电子系统综合设计报告姓名： 学号： 专业： 日期：2011-4-13 南京理工大学紫金学院电光系

摘要 本次课程设计目的是设计一个简易温度控制仪，可以在四联数码管上显示测得的温度。主要分四部份电路：OP07放大电路，AD转换电路，单片机部分电路，数码管显示电路。设计文氏电桥电路，得到温度与电压的关系，通过控制电阻值改变温度。利用单片机将现在温度与预设温度进行比较，将比较结果在LED数码管上显示，同时实现现在温度与预设温度之间的切换。 关键词放大电路转换电路控制电路显示 目录 1 引言 (3) 1．1 系统设计 (3) 1.1.1 设计思路 (3) 1.1.2 总体方案设计 (3) 2 单元模块设计 (4) 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (4) 2.1.1 温度传感器电路的设计 (4) 2.1.2 信号调理电路的设计 (4) 2.1.3 A/D采集电路的设计 (4) 2.1.4 单片机电路 (4) 2.1.5 键盘及显示电路的设计 (4) 2.1.6 输出控制电路的设计 (5) 2.2元器件的选择 (5) 2.3特殊器件的介绍 (5) 2.3.1 OP07A (5) 2.3.2 ADC0809 (6) 2.3.3 ULN2003 (7) 2.3.4 四联数码管（共阴） (7) 2.4各单元模块的联接 (8) 3.1开发工具及设计平台 (9) 3.1.1 Proteus特点 (9) 3.1.2 Keil特点 (9) 3.1.3 部分按键 (10) 4 系统测试 (14) 5 小结和体会 (16) 6 参考文献 (17)

1 引言 电子系统设计要求注重可行性、性能、可靠性、成本、功耗、使用方便和易维护性等。总体方案的设计与选择：由技术指标将系统功能分解为:若干子系统，形成若干单元功能模块。单元电路的设计与选择：尽量采用熟悉的电路，注重开发利用新电路、新器件。要求电路简单，工作可靠，经济实用。 1．1 系统设计 1.1.1 设计思路 本次实验基于P89L51RD2FN的温控仪设计采用Pt100温度传感器。 1.1.2 总体方案设计 设计要求 1.采用Pt100温度传感器，测温范围 -20℃ --100℃； 2.系统可设定温度值； 3.设定温度值与测量温度值可实时显示； 4.控温精度：±0.5℃。

温度传感器论文

温度传感器论文 徐彬杰 （四川大学 物理学院 学号：1142021030） 摘要: 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接 测量。测温传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的传感器。传感器属于信 息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域, 数量高居各种传感器之首。半导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性 制成的。半导体具有很宽的温度反应特性,各种半导体的温度反应区段不同。本文主要论述 了通过使用DH-SJ5温度传感器实验装置探究几种不同类型的温度传感器的原理和温度特性。本文主要讨论了DH-SJ5通过使用DH-SJ5温度传感器实验装置探索一些不同类型的温度 传感器原理及温度特性。 关键词：温度传感器，DH-SJ5恒温装置，九孔板 一、温度传感器概述 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。温度传感器是最 早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。在半导 体技术的支持下,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。 二 、温度传感器的类型 2.1电阻式传感器 热电阻式传感器是利用导电物体的电阻率随温度而变化的效应制成的传感器。热电阻 是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。它分为金属 热电阻和半导体热电阻两大类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表 示，即 Rt=R t0[1+α (t -t 0)] 式中，R t 为温度t 时的阻值；R t0为温度t 0（通常t 0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 t B t Ae R 式中R t 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。 常用的热电阻有铂热电阻、热敏电阻和铜热电阻。其中铂电阻的测量精确度是最高的， 它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 金属铂具有电阻温度系数大，感应灵敏；电阻率高，元件尺寸小；电阻值 随温度变化而变化基本呈线性关系；在测温范围内，物理、化学性能稳定，长期复现性好， 测量精度高，是目前公认制造热电阻的最好材料。但铂在高温下，易受还原性介质的污染， 使铂丝变脆并改变电阻与温度之间的线性关系，因此使用时应装在保护套管中。用铂的此种 物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂 电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω，电阻变化率为 0.3851Ω/℃，TCR=(R 100-R 0)/(R 0×100) ，R 0为0℃的阻值，R 100为100℃的阻值，按IEC751 国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt100（R 0=100Ω）、Pt1000（R 0=1000Ω）为统一设计 型铂电阻。铂热电阻的特点是物理化学性能稳定。尤其是耐氧化能力强、测量精度高、应用 温度范围广，有很好的重现性，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器。

51单片机温度传感器课程设计

基于单片机的温度传感器课程设计报告 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中温度传感器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计所介绍的温度传感器与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机STC89S52，测温传感器使用DS18B20，用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度传感器。 关键词：单片机，数字控制，温度传感器 1. 温度传感器设计内容 1.1传感器三个发展阶段 一是模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，且外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。 二是模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。 三是智能温度传感器。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器

基于单片机的温度传感器设计开题报告

基于单片机的温度传感器设计开题报告天津理工大学本科毕业设计开题报告 毕业设计题目 学生姓名学号 指导教师职称工程师 (报告内容包括课题的意义、国内外发展状况、本课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤以及参考文献资料等。) 1) 课题的研究意义 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域，使得温度控制在生产生活领域有着广泛的应用。 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常用到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计，例如:水银玻璃温度计，酒精温度计。它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，有直观准确。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，采用LCD1602液晶显示能准确达到以上要求。 2)国内外发展状况 目前温度计的发展很快，从原始的玻璃温度计管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。主要温度仪表，如热电

偶、热电阻及辐射温度计等在技术上已经成熟，但是它们只能在传统的场合应用，尚不能满足简单、快速、准确测温的要求，尤其是高科技领域。因此，各国专家都在有针对性地竞相开发各种新型温度传感器及特殊与实用测温技术，如采用光纤、激光及遥感或存储等技术的新型温度计已经实用化。 2008年起中国数字温度计及恒温器市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励电子温度计及恒温器产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对电子温度计及恒温器行业的关注越来越密切，这使得电子温度计及恒温器行业的发展需求增大。本文研究一种基于单片机温度控制系统，以克服传统方法的不足。 3)研究内容和方法 采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。用LCD1602液晶直接显示温度值，单片机系统作为电子温度计的控制、显示系统。 本系统从以下三个方面来考虑: (1)检测的温度范围:0?,100?，检测分辨率 0.5?。 (2)用LCD1602来显示温度值。 (3)超过警戒值(自己定义)要报警提示。 主要采用DS18B20温度传感功能，检测当前的温度值，通过液晶将当前温度值显示出来，当检测的温度值超过所设定的温度范围时，报警提醒，达到精确检测的目的。本系统主要由四部分组成: 1)传感器数据采集部分即温度检测模块，如果采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度的测量范围，但是热敏电阻精度、重复性，可靠性差，对于检测1摄氏度的信号是不适用，可以采用智能集成数字温度传感器DS18B20。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO,92小体积封装形式;温度测量范围为,55?,，125?,可编程为9位,12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625?，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可在远

热电偶温度传感器

南昌航空大学 课程论文 题目热电偶温度传感器 姓名学号 1508408520316 姓名学号 1508208520322 姓名学号 1508081520330 专业年级 15级仪器仪表工程 2015年 12月 8日

目录 1 热电偶温度传感器的技术参数 (1) 1.1 热电偶、热电阻分度号 (1) 2 热电偶温度传感器的工作原理 (1) 2.1 温度传感器热电阻测温原理及材料 (2) 2.2.温度传感器热电阻的结构 (2) 3 热电偶温度传感器的基础指标 (2) 3.1 接触热电动势 (2) 3.2 温差电动势 (3) 3.3 热电偶回路总电动势 (3) 4 热电偶温度传感器的设计指标 (3) 5 热电偶温度传感器的静态指标及动态指标 (4) 5.1 静态指标 (4) 5.2 动态指标 (5) 6 热电偶温度传感器的静态及动态测试方法 (6) 6.1 静态测试方法 (6) 6.2 动态测试方法 (7) 7 热电偶温度传感器的安全性及可靠性分析 (7) 7.1 误差来源分析 (7) 7.2 补偿方法研究 (8) 参考文献 (9)

热电偶温度传感器 摘要 热电偶是将温度变化量转换为热电势大小的热电传感器，是一种广泛应用的间接测量温度的方法，即利用一些材料或元件的性能参数随温度而变化通过测量该性能参数，而得到被测温度的大小本文中主要介绍利用热电偶传感器测温的原理及系统设计。在论述测温的同时，针对不足,提出了一种基于数值计算软件化测温方法，并给出了实现这种测温的4个步骤，给出了相关电路、拟合关系式和计算方法。为了是测温精度更高，在此分析了误差优化方法，探讨了误差时间常数分析、非线性补偿法及冷端温度补偿技术。 【关键词】热电偶、软件化、时间常数、非线性补偿、冷端温度补偿

温度传感器论文光纤温度传感器论文

温度传感器论文光纤温度传感器论文 简述半导体温度传感器设计 摘要:传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。半导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性制成的。半导体具有很宽的温度反应特性,各种半导体的温度反应区段不同。 关键词:半导体温度传感器 一、温度传感器原理 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。温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。在半导体技术的支持下,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。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。 1、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。 2、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。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。非接触测温优点:测量上限不受感温元件耐温程度的限制,因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温,主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展,辐射测温逐渐由可见光向红外线扩展,700℃以下直至常温都已采用,且分辨率很高。 二、智能温度传感器发展的新趋势 进入21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 1、提高测温精度和分辨力在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器,采用的是8位A/D转换器,其测温精度较低,分辨力只能达到1℃。目前,国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智

温度传感器论文

课题名称：温度传感器PT100 专业系机电工程系 班级机电1314 学生姓名陈一超 指导老师 完成日期 2016年4月

摘要 随着社会和工业技术的发展, 人们对温度因素的重视越来越高,许多产品有严格要求的温度范围内,市场内的温度测量仪器大都是单点测量,而温度信息传递不及时,精度不准确，不利于工业管理。不利于操作者根据温度做出正确的决定。在这样的形势下，开发一种具有测量多点，而且实时性高精确度高，能够综合解决多点温度的信息的系统就非常有必要。

目录 第1章传感器的介绍 (1) 1.1 背景 (1) 1.2 研究意义 (1) 第2章温度传感器选用细则 (2) 2.1 根据测量对象与测量环境确定传感器的类型 (2) 2.2 灵敏度的选择 (2) 2.3 频率响应特性 (2) 2.4 线性范围 (2) 2.5 稳定性 (2) 2.6 精度 (2) 第3章温度传感器DS18B20 (3) 3.1 DS18B20的应用 (3) 3.2 DS18B20的性能特点 (3) 3.3 DS18B20与单片机的典型接口设计 (4) 3.4 DS1820 使用中注意事项 (5) 第4章传感器程序设计............................................................................................................................ 4.1 DSl8B20编程简介 (6) 4.2 DS18B20 编程注意事项 (7) 4.3 DS18B20 的缺点 (8)

温度传感器论文

温度传感器论文 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

温度传感器论文 徐彬杰 （四川大学 物理学院 学号：） 摘要: 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。测温传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的传感器。传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。半导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性制成的。半导体具有很宽的温度反应特性,各种半导体的温度反应区段不同。本文主要论述了通过使用DH-SJ5温度传感器实验装置探究几种不同类型的温度传感器的原理和温度特性。本文主要讨论了DH-SJ5通过使用DH-SJ5温度传感器实验装置探索一些不同类型的温度传感器原理及温度特性。 关键词：温度传感器，DH-SJ5恒温装置，九孔板 一、温度传感器概述 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。温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。在半导体技术的支持下,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。 二 、温度传感器的类型 电阻式传感器 热电阻式传感器是利用导电物体的电阻率随温度而变化的效应制成的传感器。热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。它分为金属热电阻和半导体热电阻两大类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=R t0[1+α (t-t 0)] 式中，R t 为温度t 时的阻值；R t0为温度t 0（通常t 0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 t B t Ae R 式中R t 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。 常用的热电阻有铂热电阻、热敏电阻和铜热电阻。其中铂电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 金属铂具有电阻温度系数大，感应灵敏；电阻率高，元件尺寸小；电阻值随温度变化而变化基本呈线性关系；在测温范围内，物理、化学性能稳定，长期复现性好，测量精度高，是目前公认制造热电阻的最好材料。但铂在高温下，易受还原性介质的污染，使铂丝变脆并改变电阻与温度之间的线性关系，因此使用时应装在保护套管中。用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω，电阻变化率为Ω/℃，TCR=(R 100-R 0)/(R 0×100) ，R 0为0℃的阻值，R 100为

实验九 温度传感器设计性实验讲义

实验九温度传感器设计 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。其中，敏感元件用于感知被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量；转换元件将敏感元件的输出量转换成电路参量；转换电路将上述电路参量转换成电学量进行输出。 物理学中的温度用以表征物体的冷热程度。而温度在具体的计量时，一般需要通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。温度传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的传感器。 在科技日新月异的今天，温度传感器的应用尤其广泛。在工业方面，温度传感器可应用于各种对温度有要求的产业，如金属冶炼，用于控制加热熔炉的温度以及冷却金属；航天领域，用于检测顶流罩、航天服等的耐热及耐寒程度等。在化学方面，关于对温度有严格要求的化学反应，需要高精度的温度传感器帮助控制反应过程中的特定温度。在农业方面，温度传感器可以应用在温室培养的温度控制，对于农作物新品种开发及温室栽培起着重要作用。在军事方面，可应用温度传感器对热源进行探测，起到侦查作用。在医疗方面，温度传感器可用于体温探热器等探测体温的仪器。 【实验目的】 1、了解Pt100铂电阻、Cu50铜电阻的温度特性及其测温原理。 2、学习运用不同的温度传感器设计测温电路。 【实验原理】 热电阻传感器是利用导体的电阻随温度变化的特性，对温度和温度有关的参数进行检测的装置。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。大多数热电阻在温度升高1℃时电阻值将增加0.4% ~ 0.6%。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在也逐渐采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。能够用于制作热电阻的金属材料必须具备以下特性：（1）电阻温度系数要尽可能大和稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系；（2）电阻率高，热容量小，反应速度快；（3）材料的复现性和工艺性好，价格低；（4）在测量范围内物理和化学性质稳定。 1、Pt100铂电阻的测温原理 金属铂具有电阻温度系数大，感应灵敏；电阻率高，元件尺寸小；电阻值随温度变化基本呈线性关系；在测温范围内，物理、化学性能稳定，长期复现性好，测量精度高，是目前公认制造热电阻的最好材料。但铂在高温下，易受还原性介质的污染，使铂丝变脆并改变电阻与温度之间的线性关系，因此使用时应装在保护套管中。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，

温度传感器论文

《温度传感器》课程设计 题目基于DS18B20温度传感器的智能测温仪 姓名学号 院（系） 班级 指导教师职称 摘要: 温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，

随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域。一种数字式温度计以数字温度传感器作感温元件，它以单总线的连接方式，使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，这类传感器可靠性差，测量温度准确率低且电路复杂。因此，本温度计摆脱了传统的温度测量方法，利用单片机对传感器进行控制。这样易于智能化控制。 文中给出了系统实现的硬件原理图及软件流程图。经实验测试表明,该系统测量精度高、抗干扰能力强,具有一定的参考价值。该系统设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。 关键词：数字测温；温度传感器DS18B20；单片机STC89C52； LCD1602显示器。 目录 摘要-----------------------------------------------------------------------------Ⅰ 关键词--------------------------------------------------------------------------Ⅱ

一、传感器的综述----------------------------------------------------------1 1、传感器及温度传感器发展现状-------------------------------------1 2主要应用元器件及基本要求------------------------------------------3 二、课程设计主要内容---------------------------------------------------4 三、传感器设计原理------------------------------------------------------4 1、三个重要组成部分---------------------------------------------------4 2、DS1802工作原理-----------------------------------------------------5 3、DS18B20内部结构图------------------------------------------------5 4、程序流程图------------------------------------------------------------6 5、proteus仿真原理图-------------------------------------------------6 四、实验过程---------------------------------------------------------------7 1、前期准备---------------------------------------------------------------7 2、课程设计过程---------------------------------------------------------7 五、数据分析与结论------------------------------------------------------7 六、附录---------------------------------------------------------------------8 七、参考文献---------------------------------------------------------------9 一、传感器的综述 1、传感器及温度传感器的发展现状 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照