熱敏電阻溫度計(jì)報(bào)告

1、熱敏電阻溫度計(jì)設(shè)計(jì)報(bào)告實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽小組隊(duì)名:一定隊(duì)成員:鄧國(guó)健黃康烔黃維聰黃祥煒虞君權(quán) 2014 年4月20日一、熱敏電阻的物理特性：熱敏電阻是用一種對(duì)溫度極為敏感的半導(dǎo)體材料制成的非線性敏感器件。熱敏電阻按其溫度系數(shù)分類，可分為正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)兩大類。本次制作所用的是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，在一定范圍內(nèi)，其阻值隨外界溫度升高而下降。在一定溫度范圍內(nèi)，半導(dǎo)體的電阻率和絕對(duì)溫度T之間的關(guān)系可按下式表示;具歐姆定律，一定材料做成的熱敏電阻電阻值與溫度關(guān)系如下：將式子兩邊取對(duì)數(shù)，即可得到直線方程：因此，可以通過測(cè)量一系列不同溫度下對(duì)應(yīng)的阻值，可以求出實(shí)驗(yàn)所用的熱敏電阻的參數(shù)，這樣就可以通過測(cè)阻值

2、測(cè)量溫度.二、求取熱敏電阻參數(shù)：通過測(cè)量和計(jì)算，我們得到下表：根據(jù)表格,利用Excel做出以下圖表：利用軟件可以求得溫度與電阻的關(guān)系式為：LnRx=3999（1/T）-4.184這個(gè)式子就是測(cè)量溫度的依據(jù)?；菟雇姌颍弘姌蚴且环N精密的電學(xué)儀器，可以用來測(cè)量電阻，電容，電感等。惠斯通電橋原理圖如下：R1、R2、R3是阻值為可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻，R1、R2是比率臂，R3是比較臂，Rx是待測(cè)電阻，通過B、D間串聯(lián)檢流計(jì)可以檢測(cè)電橋是否平衡，調(diào)節(jié)R1、R2設(shè)定電橋比率。然后調(diào)節(jié)R3使檢流計(jì)電流為零，此時(shí)電橋處于平衡狀態(tài)，有I1=Ix,I2=I3由歐姆定理得I1R1=I2R2 IxRx=I3R2解得Rx=R1

3、R2R3這樣就可以算出電阻值，但如何將求取電阻的過程，交由單片機(jī)測(cè)量呢，經(jīng)過分析，我們組采用不平衡電橋進(jìn)行測(cè)量。其具體工作如下:電橋不平衡時(shí)，電橋的BD之間會(huì)有一個(gè)不平衡電壓輸出，其電壓大小可用式子Uo=Vcc*R3/(R1+R3)-Vcc*Rx/(R2+Rx)，因此，可以通過電壓信號(hào)求得電阻值。依據(jù)熱敏電阻阻值情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下電橋：根據(jù)這個(gè)電路，我們可以算出Uo跟電阻的關(guān)系：Rx=(82.5-33U0)/(2.5+U0)。有了這兩個(gè)公式，就可以設(shè)計(jì)溫度計(jì)了：三、熱敏溫度計(jì)設(shè)計(jì)主要思路設(shè)計(jì)過程：1、為保證電橋電壓及AD轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定，設(shè)計(jì)對(duì)電橋及DA芯片進(jìn)行獨(dú)立供電，以下為我們?cè)O(shè)計(jì)的電

4、源及基準(zhǔn)電壓電路，主電路采用負(fù)載能力為1A的LM7805芯片進(jìn)行供電，二電橋及DA芯片功耗并不大，因此采用lm78L05進(jìn)行供電。2、由于電橋輸出最大電壓為2.5V,為提高DA轉(zhuǎn)換的精度，先對(duì)電壓進(jìn)行放大，設(shè)計(jì)采用差分電路，對(duì)Uo進(jìn)行兩倍的放大，為了減少采集對(duì)電橋的影響，差分電路采用高輸入阻抗設(shè)計(jì)，小電容C24，C25，C26.可以去除電路的抖動(dòng)雜波. 3、采用常用的AD轉(zhuǎn)換芯片ADC0832將模擬信號(hào)U0轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，供給MCU 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。電橋測(cè)量和電壓采集部分=4、通過STC89C51單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用4位共陽數(shù)碼管進(jìn)行溫度顯示數(shù)據(jù)處理和顯示下面是89C51進(jìn)行數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)

5、#include<reg52.h>#include<math.h>#define _Lna 4.1847 /熱敏電阻的兩個(gè)系數(shù) -Lna和B#define B 3989.1 /這兩個(gè)系數(shù)用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)算出來sbit CS=P37; sbit CLK=P35; sbit DIO=P36; /ADC0832端口引腳定義unsigned char code num=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /共陽數(shù)碼管，數(shù)字0-9段選/*延時(shí)函數(shù)*/void delayms(uint z) uint x,y; for

6、(x=z;x>0;x-) for(y=148;y>0;y-) ;/*數(shù)碼管顯示函數(shù)*/void SMG_display(float k) unsigned char i; int n; n=10*k; i=n%10; P2=0x07; P1=numi;/顯示小數(shù)點(diǎn)后一位的數(shù) delayms(5);/延時(shí)一會(huì) if(n>=10) i=(n/10)%10; P2=0x0b; P1=numi-0x80; /顯示個(gè)位上的數(shù)及小數(shù)點(diǎn) delayms(5);/延時(shí)一會(huì) if(n>=100) i=(n/100)%10; P2=0x0d; P1=numi; /顯示十位上的數(shù)及小數(shù)點(diǎn) d

7、elayms(1);/延時(shí)一會(huì) if(n>=1000) i=(n/1000)%10; P2=0x0e; P1=numi; delayms(2);/延時(shí)一會(huì) else /當(dāng)要顯示的數(shù)僅有小數(shù)部分時(shí) P2=0x0b; P1=num0-0x80; /個(gè)位上顯示0,且顯示小數(shù)點(diǎn) delayms(2);/延時(shí)一會(huì) P2=0x07; P1=numn; /顯示小數(shù)點(diǎn)后一位的數(shù) delayms(2);/延時(shí)一會(huì) /*AD轉(zhuǎn)換函數(shù)*/unsigned char A_D( ) unsigned char i,dat; CS=0; /CS置低電平，片選有效，轉(zhuǎn)換周期開始 CLK=0; /為第一個(gè)脈沖作準(zhǔn)備 D

8、IO=1; CLK=1; CLK=0; /在第一個(gè)脈沖的下降沿之前，DI端口置高電平， /表示啟始信號(hào) DIO=1; CLK=1; CLK=0; DIO=0; CLK=1; /DI分別在第二，第三脈沖的下降沿之前，/選擇置1和0，表示選擇通道CH0 CLK=0; DIO=1; CLK=1; CLK=0;/第三個(gè)脈沖下沉之后，輸入端DIO失去輸入作用，應(yīng)置1for(i=0;i<8;i+) /從第四個(gè)脈沖的下降沿之前開始，/進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換輸出 dat<<=1; /高位在前，將下面儲(chǔ)存的低位數(shù)據(jù)向右移dat=dat|(unsigned char)DIO; /將輸出數(shù)據(jù)DIO通過或運(yùn)

9、算/儲(chǔ)存在dat最低位 CLK=1; CLK=0; CS=1; /CS置低電平，片選無效，轉(zhuǎn)換周期結(jié)束 return dat; /將讀出的數(shù)據(jù)返回 /*main函數(shù)*/void main( ) unsigned char digital; /定義digital為AD芯片輸出的數(shù)據(jù) double v; /定義v為由digital轉(zhuǎn)換而來的相應(yīng)的電壓 double r; /r為電阻 double temp; /temp用于存放臨時(shí)數(shù)據(jù) double T; /T為溫度 P2=0XFF; P1=0XFF; /初始時(shí)數(shù)碼管不亮 while(1) digital= A_D(); /進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換 v=(digital*5)/(255*2); /將digital轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓值r=(165-66*v)/(5+2*v); /根據(jù)電橋公