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芯硅谷數(shù)字溫度計的設計方案一般有兩種
閱讀：411 發(fā)布時間：2019-3-19
芯硅谷數(shù)字溫度計應用范圍很廣泛，應用在各類工礦產業(yè)中。芯硅谷數(shù)字溫度計是傳統(tǒng)現(xiàn)場指針雙金屬溫度計的替代產,，芯硅谷數(shù)字溫度計的制成是由進口的高精度零件制成，所以芯硅谷數(shù)字溫度計設計嚴密,，制作精密,，是的測量儀器。且連續(xù)工作時間較長大于5年,，滿足工業(yè)化生產長時間需工作的要求,，減少了使用過程中需要多次間斷性檢查維修的麻煩。下面介紹一下芯硅谷數(shù)字溫度計的設計
有下面兩種方案：
方案一基于熱敏電阻的溫度計設計
方案一主要由溫度傳感器,、A/D轉換電路,、單片機控制電路,、數(shù)碼顯示電路組成。采集的模擬溫度值輸入A/D轉換電路,，A/D轉換采用LM331型U/f變換器來實現(xiàn),。U/f變換器把電壓信號轉換為頻率信號。由熱敏電阻的電阻溫度特性表可以求出每個溫度點所對應的UIN,，再由公式FOUT=256*UIN計算出每個溫度點所對應的輸出頻率,，進而由單片機處理顯示被測量的溫度值。溫度信號處理由于熱敏電阻是非線性的器件,，所以溫度與頻率輸出成非線性,，需要補償溫度。單片機利用查表法實現(xiàn)溫度補償,。只要測量出LM331的頻率值,，就可以通過查表法準確的得出環(huán)境的溫度值。再交由單片機驅動數(shù)碼管顯示溫度,。這樣就實現(xiàn)了溫度的采集與顯示,。
方案二基于芯硅谷數(shù)字溫度計設計
方案二主要也由數(shù)字溫度傳感器、單片機控制電路,、數(shù)碼顯示電路組成,。DS18B20測量溫度采用了*的溫度測量技術。它是通過計數(shù)時鐘周期來實現(xiàn)的,。低溫度系數(shù)振蕩器輸出的時鐘信號通過由高溫度系數(shù)振蕩器產生的門周期而被計數(shù),。計數(shù)器被預置在與-55℃相對應的一個基權值。如果計數(shù)器在高溫度系數(shù)振蕩周期結束前計數(shù)到零,表示測量的溫度值高于-55℃,被預置在-55℃的溫度寄存器的值就增加1℃,然后重復這個過程,直到高溫度系數(shù)振蕩周期結為止這時溫度寄存器中的值就是被測溫度值,這個值以16位形式存放在便箋式存貯器中,此溫度值可由主機通過發(fā)存貯器讀命令而讀出,讀取時低位在前,高位在后,。斜率累加器用于補償溫度振蕩器的拋物線特性,。讀出的二進制數(shù)可以直接轉換為十進制由單片機驅動數(shù)碼管顯示輸出。
方案的選擇即是傳感器的選擇,。
對比二種方案可以得知,，方案一是采用模擬式溫度傳感器，方案二采用數(shù)字式溫度傳感器,。熱敏電阻精度低,，靈敏度高，價格低,。數(shù)字式溫度傳感器輸出的是隨溫度變化的數(shù)字量,，更直觀，與模擬輸出相比,，它輸出速度響應較慢,，但容易與MPU接口。能輸出溫度數(shù)據及相關的溫度控制量;能以簡方式構成高性價比、多功能的智能化溫度控制系統(tǒng);DS18B20相對而言價格較低在十塊左右,?？紤]到我們設計的目的和要求不是很精密嚴格。所以我們選擇方案二以DS18B20數(shù)字溫度傳感器進行后續(xù)設計,。
有下面兩種方案：
方案一基于熱敏電阻的溫度計設計
方案一主要由溫度傳感器,、A/D轉換電路,、單片機控制電路,、數(shù)碼顯示電路組成。采集的模擬溫度值輸入A/D轉換電路,，A/D轉換采用LM331型U/f變換器來實現(xiàn),。U/f變換器把電壓信號轉換為頻率信號。由熱敏電阻的電阻溫度特性表可以求出每個溫度點所對應的UIN,，再由公式FOUT=256*UIN計算出每個溫度點所對應的輸出頻率,，進而由單片機處理顯示被測量的溫度值。溫度信號處理由于熱敏電阻是非線性的器件,，所以溫度與頻率輸出成非線性,，需要補償溫度。單片機利用查表法實現(xiàn)溫度補償,。只要測量出LM331的頻率值,，就可以通過查表法準確的得出環(huán)境的溫度值。再交由單片機驅動數(shù)碼管顯示溫度,。這樣就實現(xiàn)了溫度的采集與顯示,。
方案二基于芯硅谷數(shù)字溫度計設計
方案二主要也由數(shù)字溫度傳感器、單片機控制電路,、數(shù)碼顯示電路組成,。DS18B20測量溫度采用了*的溫度測量技術。它是通過計數(shù)時鐘周期來實現(xiàn)的,。低溫度系數(shù)振蕩器輸出的時鐘信號通過由高溫度系數(shù)振蕩器產生的門周期而被計數(shù),。計數(shù)器被預置在與-55℃相對應的一個基權值。如果計數(shù)器在高溫度系數(shù)振蕩周期結束前計數(shù)到零,表示測量的溫度值高于-55℃,被預置在-55℃的溫度寄存器的值就增加1℃,然后重復這個過程,直到高溫度系數(shù)振蕩周期結為止這時溫度寄存器中的值就是被測溫度值,這個值以16位形式存放在便箋式存貯器中,此溫度值可由主機通過發(fā)存貯器讀命令而讀出,讀取時低位在前,高位在后,。斜率累加器用于補償溫度振蕩器的拋物線特性,。讀出的二進制數(shù)可以直接轉換為十進制由單片機驅動數(shù)碼管顯示輸出。
方案的選擇即是傳感器的選擇,。
對比二種方案可以得知,，方案一是采用模擬式溫度傳感器，方案二采用數(shù)字式溫度傳感器,。熱敏電阻精度低,，靈敏度高，價格低,。數(shù)字式溫度傳感器輸出的是隨溫度變化的數(shù)字量,，更直觀，與模擬輸出相比,，它輸出速度響應較慢,，但容易與MPU接口。能輸出溫度數(shù)據及相關的溫度控制量;能以簡方式構成高性價比、多功能的智能化溫度控制系統(tǒng);DS18B20相對而言價格較低在十塊左右,?？紤]到我們設計的目的和要求不是很精密嚴格。所以我們選擇方案二以DS18B20數(shù)字溫度傳感器進行后續(xù)設計,。