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0-50℃高精度温度标定器的研究与设计


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【内容概述】

0-50℃高精度温度标定器的研究与设计


温度是表征物体冷热程度的物理量,是国际计量委员会规定的七个基本物理量之一。温度测量是一门研究物体温度的科学,这门科学几乎包含了国民经济中的各个领域,包括日常生活,医疗保健,国防军工,环境气象,工业生产,电力能源等等。温度是工业生产中的一个重要参数。温度的准确测量影响产品质量,能源消耗,在涉及到石油、天然气等物品时,温度还关系到生产和工作人员的生命安全。温度是过程控制的四大参数之一,这类参数可以说是过程自动进行的“动力”——当这些参数达到某一特定值是,工业过程才会继续。
温度的准确测量是建立在测温仪器仪表被标准温度计准确标定的基础上的。一台温度仪表可以说一生都在不断地被标准温度计标定,只有这样才能保证温度仪表的准确性。而对温度标定器的研究就是为了判断测温仪表是否符合生产要求。
温度标定器主要部分是温度测控系统,核心部分是温度检测系统。温度控制系统只是提供一个预设温度的环境,在本课题中,使用热水器和水代替,本课题的内容就是利用传感器,单片机和电子电路知识设计精确的温度测量系统。它主要包括以下几部分:温度传感器、放大器、AD转换器、单片机、温度显示部分。
温度传感器选用A级精度的铂电阻Pt100,采用简单的两线制电桥将温度信号转换为电压信号。由于电压信号太小不足以驱动AD转换器,所以通过仪表放大器AD620将信号放大到合适的值,再传送到ADC中。在AD转换器中,电压信号转换为数字信号经过单片机dsPIC30F4011和串口通信芯片MAX3232送入PC中,设计时经过实验会在PC机上建立一张温度与数字信号一一对应的表,以后标定温度计时就可用程序查询,根据数字信号对应地得到温度值。
该温度标定器有如下特点:结构简单,通过PC显示,使用方便;测量精度高,表中数据已经去除了电路中产生的误差。

关键字:温度测量;温度传感器;仪表放大器;A/D转换器;PIC系列单片机;串口通信