自動溫度標定儀制造技術

本發明專利技術涉及應用電阻元件的溫度測量設備的測試或校準，具體為一種自動溫度標定儀。本發明專利技術包括電子溫度計（１）、溫度傳感器（２）、模／數轉換器（３）、地址鎖存器（４）、單片機（５）和ＰＣ機（６），其結構是：電子溫度計（１）和溫度傳感器（２）的溫度探頭浸入介質中，電子溫度計（１）的液晶顯示驅動電路直接連接至單片機（５）；溫度傳感器（２）、模／數轉換器（３）、地址鎖存器（４）和單片機（５）依次連接；單片機（５）和ＰＣ機（６）通過全雙工串行通訊方式連接。采用本發明專利技術實施溫度標定，具有操作簡單，效率高，數據準，便于存儲和進一步處理，適用范圍大的優點。

Automatic temperature calibrator

The invention relates to a test or calibration of a temperature measuring device using a resistance element, in particular to an automatic temperature calibrator. The invention includes an electronic thermometer (1), a temperature sensor (2), analog-to-digital converter (3), address latch (4), single (5) and PC (6), its structure is: electronic thermometer temperature sensor (1) and (2) the temperature probe immersed in the medium. The electronic thermometer (1) of the liquid crystal display driver circuit is directly connected to the microcontroller (5); the temperature sensor (2), analog-to-digital converter (3), address latch (4) and (5) are connected in sequence; single chip microcontroller (5) and PC (6) through a full duplex serial communication mode. Answer. The temperature calibration method adopted by the invention has the advantages of simple operation, high efficiency, accurate data, convenient storage and further treatment and wide application range.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及應用電阻元件的溫度測量設備的測試或校準，具體為一種自動溫 度標定儀。
技術介紹
溫度傳感器的作用是用來實時監測對象的溫度，在實驗及工業自動化設備中 應用廣泛。由于溫度傳感器的固有特性的限制，在使用前往往需要對其進行標定。 溫度傳感器的標定就是將傳感器置于溫度連續變化的介質中(通常是水)，測量 不同溫度節點下，傳感器的輸出值，這樣得到介質溫度和傳感器輸出值對應關系 的一組數據即完成了標定。為了得到準確的標定結果，通常需要進行升溫標定和 降溫標定。利用標定數據作為參照才能準確得出對象實際溫度與傳感器輸出值之 間的對應關系，從而達到準確測量的目的。現有的標定方法是手工標定，采用這 種方法，需要逐個記錄對象溫度及傳感器輸出值，然后按照數據制作標定圖表， 效率低下，而且容易出錯。
技術實現思路
為了克服現有技術的缺陷，提供一種效率和準確率高、能自動作業的標定設 備，本專利技術公開了一種自動溫度標定儀。本專利技術通過如下技術方案達到專利技術目的一種自動溫度標定儀，包括電子溫度計、溫度傳感器、模/數轉換器、地址 鎖存器、單片機和PC機，其結構是電子溫度計的溫度探頭浸入介質中，電子 溫度計為液晶顯示，液晶顯示的驅動電路直接連接至單片機，溫度傳感器的溫度 探頭浸入介質中，溫度傳感器的模擬信號輸出端與模/數轉換器的模擬信號輸入 端連接，模/數轉換器的數字信號輸出端與地址鎖存器的數字信號輸入端連接， 地址鎖存器的數字信號輸出端與單片機的數字信號輸入端連接，單片機和PC機 通過全雙工串行通訊方式連接。3使用時，將電子溫度計和溫度傳感器的溫度探頭都浸入同一介質中，電子溫 度計的測量結果作為標準值。當介質溫度逐漸變化時，電子溫度計的液晶顯示和 溫度傳感器的模擬信號輸出都將逐漸變化，溫度傳感器輸出的模擬信號為一緩慢 變化著的電平信號。溫度傳感器輸出的模擬信號通過模/數轉換器轉換成數字信 號，這些數字信號由地址鎖存器在單片機的控制下予以采集和存儲。同時，液晶 顯示的驅動電路直接連接至單片機，并且單片機內事先已輸入了需要標定的溫度 數值。這樣，當單片機檢測到電子溫度計測量出的當前溫度需要標定時，即發出 指令通過地址鎖存器將此時模/數轉換器所輸出的數字信號予以存儲，從而完成 了一次溫度-電平之間的對應關系的記錄，也即作了一次溫度標定。如此隨著介 質溫度的逐漸變化，即可完成溫度傳感器的標定工作。單片機與PC機之間通過 全雙工串行通訊方式連接，這樣便于對通過PC對標定的數據作進一步的分析。本專利技術摒棄了現有技術中溫度標定時的手工作業，通過模/數轉換器、單片 機等部件實現了對自動化操作，不僅操作簡單，而且效率高、數據準，又便于存 儲和進一步處理標定數據。而且，若所需標定的溫度傳感器的精度改變，只需改 變單片機內需要標定的數值記錄即可，適用范圍大。附圖說明圖l是本專利技術的結構示意圖2是本專利技術中溫度顯示器的液晶顯示阿拉伯數字的原理圖。具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本專利技術如圖1所示， 一種自動溫度標定儀，包括電子溫度計l、溫度傳感器2、模/ 數轉換器3、地址鎖存器4、單片機5和PC機6，其結構是電子溫度計l的溫度探頭ll浸入介質中，電子溫度計l為液晶顯示，液晶顯示的驅動電路直接連接至單片機5，溫度傳感器2的溫度探頭浸入介質中，溫度傳感器2的模擬信號 輸出端與模/數轉換器3的模擬信號輸入端連接，模/數轉換器3的數字信號輸出 端與地址鎖存器4的數字信號輸入端連接，地址鎖存器4的數字信號輸出端與單 片機5的數字信號輸入端連接，單片機5和PC機6通過全雙工串行通訊方式連 接。4電子溫度計采用液晶顯示，其顯示阿拉伯數字的原理如圖2所示，每個數字 由21 27這7段構成一 "日"字的液晶顯示，通過驅動電路適當地控制某段或 某幾段的液晶亮或滅，即可顯示出0 9這十個阿拉伯數字，如表l所示表h<table>table see original document page 5</column></row><table>*0表示該段液晶狀態為滅，l表示該段液晶狀態為亮。由于電子溫度計1液晶顯示的驅動電路還連接至單片機5，因此，單片機5 可以綜合各段液晶的狀態判斷出當前顯示的數值，單片機5內事先已存儲了需要 標定數值的判斷邏輯，比如，如果需要以1K的精度予以標定，即溫度傳感器的 精度為1K，則判定依據是液晶顯示的小數點后第一位顯示為"0"。單片機5選用STC89C58單片機，具有抗強干擾、高速、低功耗的特點；指 令代碼完全兼容傳統的8051單片機，有12時鐘機器周期和6時鐘機器周期任意 可選；工作電壓寬，最低工作電壓3.4/2.0V(5/3V單片機)；內部集成32k的Flash、 1280byte的RAM和16kbyte的EEPROM,資源豐富；支持在系統可編程；內置 看門狗和復位電路；外圍電路設計簡單；Power Down模式可由外部中斷低電平 觸發中斷方法喚醒。把液晶顯示的驅動電路直接接在單片機5的P0.0 P0.7即 可讀取這些液晶顯示的組合，達到實時掌握當前的顯示數值的目的。溫度傳感器2內有一熱敏電阻，當介質溫度變化時熱敏電阻的阻值也隨之變 化，使得輸出的電平也同步改變，此電平信號是模擬信號，為了實現數字化的采 集和存儲，在溫度傳感器2后連接模/數轉換器3，選用ADC0809模/數轉換器， 這是逐次逼近式8位8通道模/數轉換器，轉換時間為lOps。模/數轉換器3后連接地址鎖存器4，用以對經過模/數轉換器3轉換的數字 信號予以采集和存儲。地址鎖存器4選用74LS373地址鎖存器，它的輸出能使 一端接地，三態門一直處于打開狀態；鎖存控制端接單片機5的地址鎖存允許信 號ALE，由單片機5來控制地址鎖存。地址鎖存器4的Q0、 Ql、 Q2分別與模 數轉換器3的ADDA、 ADDB、 ADDC連接，可同時進行8路溫度傳感器的標定。單片機5具有一個全雙工串行通訊口 ， TTL電平，而PC機6的串口是RS232 電平，兩者之間通過MX232芯片進行轉換，三線制連接，簡單可靠，這樣可通 過PC機6對標定得到的數據作進一步的分析處理。現需標定精度為1K，標定時，將電子溫度計1和溫度傳感器2的溫度探頭 都浸入水中，電子溫度計1的測量結果作為標準值。隨著水溫的逐漸變化，當單 片機5檢測到液晶顯示的數值小數點后第一位顯示的是0時，產生一個觸發信號， 通過地址鎖存器4讀取并保存由模/數轉換器3得到的數字信號。這個數字信號 代表的是與當前水溫相對應的溫度傳感器2的電平輸出值。這樣就完成了一次溫 度-電平之間的對應關系的記錄，也即作了一次溫度標定。如此隨著水溫的逐漸 變化，即可完成溫度傳感器2的標定工作，這就是采用本專利技術進行數字化自動采 集的整個過程。通過PC機6還可對標定的數據作進一步的分析。改變存儲在單片機5內對需要標定數值的判斷邏輯，即可適用于對不同精度 要求的溫度傳感器的標定。權利要求1.一種自動溫度標定儀，包括電子溫度計(1)、溫度傳感器(2)、模/數轉換器(3)、地址鎖存器(4)、單片機(5)和PC機(6)，其特征在于電子溫度計(1)的溫度探頭(11)浸入介質中，電子溫度計(1)為液晶顯示，液晶顯示的驅動電路直接連接至本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自動溫度標定儀，包括電子溫度計（１）、溫度傳感器（２）、模／數轉換器（３）、地址鎖存器（４）、單片機（５）和ＰＣ機（６），其特征在于：電子溫度計（１）的溫度探頭（１１）浸入介質中，電子溫度計（１）為液晶顯示，液晶顯示的驅動電路直接連接至單片機（５），溫度傳感器（２）的溫度探頭浸入介質中，溫度傳感器（２）的模擬信號輸出端與模／數轉換器（３）的模擬信號輸入端連接，模／數轉換器（３）的數字信號輸出端與地址鎖存器（４）的數字信號輸入端連接，地址鎖存器（４）的數字信號輸出端與單片機（５）的數字信號輸入端連接，單片機（５）連接ＰＣ機（６）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：謝明春，郭亞娟，王國亮，楊云超，于茂華，張雯，劉紅軍，
申請(專利權)人：謝明春，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]