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芯硅谷數字溫度計的設計方案一般有兩種
閱讀：408 發布時間：2019-3-19
芯硅谷數字溫度計應用范圍很廣泛，應用在各類工礦產業中。芯硅谷數字溫度計是傳統現場指針雙金屬溫度計的替代產，芯硅谷數字溫度計的制成是由進口的高精度零件制成，所以芯硅谷數字溫度計設計嚴密，制作精密，是的測量儀器。且連續工作時間較長大于5年，滿足工業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。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境的溫度值。再交由單片機驅動數碼管顯示溫度。這樣就實現了溫度的采集與顯示。
方案二基于芯硅谷數字溫度計設計
方案二主要也由數字溫度傳感器、單片機控制電路、數碼顯示電路組成。DS18B20測量溫度采用了*的溫度測量技術。它是通過計數時鐘周期來實現的。低溫度系數振蕩器輸出的時鐘信號通過由高溫度系數振蕩器產生的門周期而被計數。計數器被預置在與-55℃相對應的一個基權值。如果計數器在高溫度系數振蕩周期結束前計數到零,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。讀出的二進制數可以直接轉換為十進制由單片機驅動數碼管顯示輸出。
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，方案二采用數字式溫度傳感器。熱敏電阻精度低，靈敏度高，價格低。數字式溫度傳感器輸出的是隨溫度變化的數字量，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;DS18B20相對而言價格較低在十塊左右。考慮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數字溫度傳感器進行后續設計。
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。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境的溫度值。再交由單片機驅動數碼管顯示溫度。這樣就實現了溫度的采集與顯示。
方案二基于芯硅谷數字溫度計設計
方案二主要也由數字溫度傳感器、單片機控制電路、數碼顯示電路組成。DS18B20測量溫度采用了*的溫度測量技術。它是通過計數時鐘周期來實現的。低溫度系數振蕩器輸出的時鐘信號通過由高溫度系數振蕩器產生的門周期而被計數。計數器被預置在與-55℃相對應的一個基權值。如果計數器在高溫度系數振蕩周期結束前計數到零,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。讀出的二進制數可以直接轉換為十進制由單片機驅動數碼管顯示輸出。
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，方案二采用數字式溫度傳感器。熱敏電阻精度低，靈敏度高，價格低。數字式溫度傳感器輸出的是隨溫度變化的數字量，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;DS18B20相對而言價格較低在十塊左右。考慮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數字溫度傳感器進行后續設計。