基于热电偶的温度测试仪设计.doc

基于热电偶的温度测试仪设计 摘 要：基于热电偶的温度测试仪，该仪器是以AT89C51单片机为核心，由AD590集成温度传感器测量冷端温度T0，由热电偶测量热端温度T，该热电偶采用K型热电偶（镍铬-镍硅热电偶）。它们分别经过I/V转换和线性放大，分时进行A/D转换，转换后的数字信号送入AT89C51单片机，经单片机运算处理，转换成ROM地址，再通过二次查表法计算出实际温度值，此值送4位共阴极LED数码管显示。该热电偶测温仪的软件用C语言编写，采用模块化结构设计。 关键词：热电偶，冷端温度补偿，89C51单片机，ADC0809，线性化标度变换 Abstract: Thermocouple-based temperature testing instrument, the instrument is based on AT89C51 microcontroller as the core, from AD590 integrated temperature sensor measures the cold junction temperature T0, measured by the thermocouple hot-side temperature T, the use of K-Thermocouple Thermocouple ( Ni-Cr - Ni-Si thermocouple). They are through the I / V conversion and linear amplification, time for A / D conversion, the converted digital signal into the AT89C51 microcontroller, microcontroller operation after processing into ROM address, and then through the second look-up table method to calculate the actual temperature value, this value is sent to four common cathode LED digital tube display. The thermocouple thermometer software with C language, using a modular structure design. Keywords: Thermocouple, cold junction temperature compensation, 89C51 microcontroller, ADC0809, linear scale transformation 目 录 1 前言 1 2 整体方案设计 2 2.1 方案论证 2 2.2 方案比较 3 3 单元模块设计 4 3.1 冷端采集和补偿电路模块 4 3.1.1 AD590介绍 4 3.1.2冷端采集和补偿电路分析 6 3.2 热端放大电路模块 6 3.3 A/D转换器ADC0809 7 3.4 单片机模块 9 3.5 LED显示模块 12 4 软件设计 13 4.1主程序 13 4.2 A/D转换子程序 13 4.3 线性化标度变换子程序 15 5 系统调试 18 5.1调试软件介绍 18 5.1.1 ISIS简介 18 5.1.2 Keil C51简介 18 5.2硬件调试 19 5.3软件调试 19 5.4硬件软件联调 20 6系统技术指标及精度和误差分析 21 7设计小结 22 8总结与体会 23 9参考文献 24 附录1：电路总图 25 附录2：软件代码 26  1 前言 温度是表征物体冷热程度的物理量，温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化，所以能作温度传感器的材料相当多。例如, 利用水银温度计、有机液体温度计、双金属温度计、液体压力温度计、铂电阻温度计、热敏电阻温度计、热电偶温度计、光学高温计、红外温度计、辐射温度计、比色温度计等等都可实现对温度的测量。进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 热电偶传感器是目前接触式测温中应用最广的热电式传感器，在工业用温度传感器中占有及其重要的地位。它结构简单、制造方便、测温范围宽(低至负180 , 高至1800 )、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传。本文介绍一个基于热电偶的温度测试系统，本设计是以AT89C51单片机为核心，由AD590集成温度传感器测量冷