多功能温度测量仪

东北大学硕士学位论文 摘要 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 摘 要 科学的发展，往往是由于新的观测手段的发现而获得的。从今天进入信息时 代来看，仪器仪表是实现信息的获得、转化、存取、处理和揭示物质活动规律的 必要工具，是当今普遍称之为时代标志的信息科技的三大支柱 (信息获得与处理， 信息传输与通信，电子技术及计算机)的必要手段，也是新技术革命的一项重要 内容.在现代化建设中，人们对仪器仪表因其对产品质量所起到的监测作用，在 技术上有着高层次的要求，因而仪器仪表工业是促进国民经济各部门技术进步， 进行技术改造，提高劳动生产率和社会经济效益，开发与节约能源和材料的先导 工业，仪器仪表的装备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力的发展和科学 技术的现代化水平。 热电偶是计量技术中最常用的温度传感器，它的应用在生产技术和测量科学 上曾引起跨时代的变革。热电偶结构简单、容易制造、价格便宜、准确度高、测 温范围广。目前在大量的热工仪表中，热电偶作为温度传感器，已经得到了广泛 的使用。 本文介绍的多功能温度测量仪是以MCS-51单片机系统和传统的温度检测元 件一热电偶相结合的温度测量系统，本仪器的数学模型和测量原理简单，选用精 密测量元器件和抗干扰、低温漂的精密电子元件，系统设计中充分考虑了EMC(电 磁兼容)问题。该测量仪器的特点是:使用简便;测量稳定、可靠;测温范围大; 使用对象广. 本文介绍了该测量仪的研制，包括温度传感器、单片机接口及其应用软件， 其主要内容如下: 1、介绍了国内外温度检测技术和特种测温一钢水温度检测的发展现状，以及温度 检测技术的未来发展方向。 2、根据实际测量要求制定出一次仪表一传感器的选择、使用和安装，并且解 决了热电偶测量过程中存在的冷端温度不为0℃的传统问题。 3、根据实际使用要求设计了相应的单片机硬件系统，该系统能够实现数据采集、 温度值的实时显示和存储以及和上位机的通讯等。 4、设计了和硬件配套的软件，采用了热电偶测温的通用查表法，该方法很好地解 决了热电偶热电势与温度值之间非线性的问题。 东北大学硕士学位论文 摘要 5、对该仪器的功能进行了初步认定，从原理和实际意义上分析了该仪器的测量误 差。 关键词 温度测量 热电偶 冷端温度 单片机 智能化