温度计设计（温度计设计报告）

水银温度计的原理水银的热涨冷缩,至于未何不用水呢,因为水在4度时,热胀冷也胀,而且水银的膨胀系数比较大,变化较明显也有里面装酒精的,就是红红的那种酒精温度计适合测低温，水银温度计适合侧较高的温度.另外还有煤油温度计.压力式温度计的原理依据液体膨胀定律，即一定质量的液体，在体积不变的条件下，液体的压力与温度呈线形。气体、蒸汽的压力与温度也是呈一定的函数关系，因此压力式温度计的标尺应均匀等分。压力式温度计是由充有感温介质的温包、传压元件(毛细管)及压力敏感元件(弹簧管)组成。

大学物理实验——温度计的设计与校准

用酒精或煤油加上红色的染料,将玻璃管的一端烧红密封起来 加入上色的酒精(或煤油),

把还没有做好的"温度计"放在标准大气压下冰水混合物中 并在上面做好第一个刻度,在放入标准大气压下沸水中 ,记下第二个刻度,把第一个刻度与第二个刻度的长度分为100等份并在'温度计'标每一度的长度刻度,就得到标准温度计.

热敏电阻温度计的设计原理是什么？

当电桥平衡时，B，D之间的电势相等，桥路电流I＝0，B,D之间相当于开路，则UB=UD;I1=Ix,I2=I0;于是I1R1=I2R2,I1RX=I2R0由此得R1/RX=R2/R0或RX=R0R1/R2

（1）式即为惠斯通电桥的平衡条件，也是用来测量电阻的原理公式

欲求RX，调节电桥平衡后，只要知道R1,R2,R0的阻值，即可由(1)式求得其阻值

②热敏电阻温度计原理热敏电阻是具有负的电阻温度系数，电阻值随温度升高而迅速下降，这是因为热敏电阻由半导体制成，在这些半导体内部，电子数目随温度的升高增加的很快，导电能力很快增强，虽然原子振动也会加剧并阻碍电子的运动

但这样作用对导电性能的影响远小于电子被释放而改变导电性能的作用，所以温度上升会使电阻下降

这样我们就可以测量电桥非平衡时通过桥路的电流大小来表征温度的高低

③热敏电阻的电阻—温度特性曲线可以看出其阻值随温度升高而很快减小，用它来设计测温计或传感器是很灵敏的

为了用它来制作测温计，首先要测定它的电阻—温度特性

这些的设计原理可以使热敏电阻在温度计中的精度更高，确保检测的相关温度准确无误

看完本文内容，你对热敏电阻又了解多少呢？

温度计的设计原理是什么

水银温度计的原理水银的热涨冷缩,至于未何不用水呢,因为水在4度时,热胀冷也胀,而且水银的膨胀系数比较大,变化较明显

也有里面装酒精的,就是红红的那种

酒精温度计适合测低温(-78~+110度左右)，水银温度计适合侧较高的温度(约15~300度多).另外还有煤油温度计.

压力式温度计的原理依据液体膨胀定律，即一定质量的液体，在体积不变的条件下，液体的压力与温度呈线形。气体、蒸汽的压力与温度也是呈一定的函数关系，因此压力式温度计的标尺应均匀等分。压力式温度计是由充有感温介质的温包、传压元件(毛细管)及压力敏感元件(弹簧管)组成。

红外线测温计的原理-红外线测温计由光学系统，光电探测器，信号放大器及信号处理.显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值.

热电偶温度计的原理-热电偶温度计的原理是将「电流计－铜线－铁线－铜线」串联成一个回路，此时铁线的两端和铜线连接处，会形成两个「接合处」(junction)，如果这两个接合处的温度不同，它们之间就会产生电压，在微安培计可测量出流经铁线和铜线上的微弱电流。

要将热电偶用作温度计，必须先作下面的校准。把一个接合处放入冰水中，把另一个接合处放入沸水中，记下这时的电流强度，这便是温差100℃时的电流值。对两种已知的金属导线来说，电流值跟两接合处的温度差成正比，量度范围很大，即由-200℃到1700℃，灵敏度很高。

单片机数字温度计设计用C语言写程序

#include reg51.h

#define uchar unsigned char

sbit BEEP=P3^7;

//接控制继电器

sbit DQ = P3^6;

//接温度传感器18B20

uchar t[2],number=0,*pt;

//温度值

uchar TempBuffer1[4]={0,0,0,0};

uchar Tmax=50,Tmin=10;

uchar distab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff,0xfe,0xf7};

uchar currtemp;

void t0isr() interrupt 1

{

TH0=(65536-5000)/256;

TL0=(65536-5000)%256;

P2=1number;

if(number==2)P0=distab[TempBuffer1[0]]0x7f;

else P0=distab[TempBuffer1[0]];

number++;

if(number3)number=0;

}

void delay_18B20(unsigned int i)

{

while(i--);

}

/**********ds18b20初始化函数**********************/

void Init_DS18B20(void)

{

bit x=0;

do{

DQ=1;

delay_18B20(8);

DQ = 0; //单片机将DQ拉低

delay_18B20(90); //精确延时 大于 480us

DQ = 1; //拉高总线

delay_18B20(14);

x=DQ; //稍做延时后 如果x=0则初始化成功 x=1则初始化失败,继续初始化

}while(x);

delay_18B20(20);

}

/***********ds18b20读一个字节**************/

unsigned char ReadOneChar(void)

{

unsigned char i=0;

unsigned char dat = 0;

for (i=8;i0;i--)

{

DQ = 0; // 给脉冲信号

dat=1;

DQ = 1; // 给脉冲信号

if(DQ)

dat|=0x80;

delay_18B20(4);

}

return(dat);

}

/*************ds18b20写一个字节****************/

void WriteOneChar(unsigned char dat)

{

unsigned char i=0;

for (i=8; i0; i--)

{

DQ = 0;

DQ = dat0x01;

delay_18B20(5);

DQ = 1;

dat=1;

}

}

/**************读取ds18b20当前温度************/

unsigned char *ReadTemperature(unsigned char rs)

{

unsigned char tt[2];

delay_18B20(80);

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0x44);

//启动温度转换

delay_18B20(80);

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xCC);

//跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0xBE);

//读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度

tt[0]=ReadOneChar(); //读取温度值低位

tt[1]=ReadOneChar(); //读取温度值高位

return(tt);

}

void covert1(void)

//将温度转换为LED显示的数据

{

uchar x=0x00,y=0x00;

t[0]=*pt;

pt++;

t[1]=*pt;

if(t[1]0x080) //判断正负温度

{

TempBuffer1[0]=0x0c;

//c代表负

t[1]=~t[1];

/*下面几句把负数的补码*/

t[0]=~t[0];

/*换算成绝对值*********/

x=t[0]+1;

t[0]=x;

if(x==0x00)t[1]++;

}

else TempBuffer1[0]=0x0a;

//A代表正

t[1]=4;

//将高字节左移4位

t[1]=t[1]0xf0;

x=t[0];

//将t[0]暂存到X,因为取小数部分还要用到它

x=4;

//右移4位

x=x0x0f;

//和前面两句就是取出t[0]的高四位

y=t[1]|x;

//将高低字节的有效值的整数部分拼成一个字节

TempBuffer1[1]=(y%100)/10;

TempBuffer1[2]=(y%100)%10;

t[0]=t[0]0x0f;

//小数部分

TempBuffer1[3]=t[0]*10/16;

if(currtempTmin || currtempTmax)BEEP=1;

else BEEP=0;

}

void convert(char tmp)

{

uchar a;

if(tmp0)

{

TempBuffer1[0]=0x0c;

a=~tmp+1;

}

else

{

TempBuffer1[0]=0x0a;

a=tmp;

}

TempBuffer1[1]=(a%100)/10;

TempBuffer1[2]=(a%100)%10;

}

main()

{

TMOD=0x01;

TH0=(65536-5000)/256;

TL0=(65536-5000)%256;

TR0=1;

ET0=1;

EA=1;

out=1;

flag=0;

ReadTemperature(0x3f);

delay_18B20(50000);

//延时等待18B20数据稳定

while(1)

{

pt=ReadTemperature(0x7f); //读取温度,温度值存放在一个两个字节的数组中

if(dismod==0)covert1();

delay_18B20(30000);

}

}

数字温度计的设计(DS18B20)

提供参考

/********************************************************

* DS18B20温度传感器 *

* C51 *

* yajou 2008-06-28 无CRC *

********************************************************/

#include "reg51.h"

#include "intrins.h"

#include "DS18B20.h"

/********************************************************

* us延时程序 *

********************************************************/

void Delayus(uchar us)

{

while(us--); //12M，一次6us，加进入退出14us(8M晶振，一次9us)

}

/********************************************************

* DS18B20初始化 *

********************************************************/

bit Ds18b20_Init(void) //存在返0，否则返1

{

bit temp = 1;

uchar outtime = ReDetectTime; //超时时间

while(outtime-- temp)

{

Delayus(10); //(250)1514us时间可以减小吗

ReleaseDQ();

Delay2us();

PullDownDQ();

Delayus(100); //614us(480-960)

ReleaseDQ();

Delayus(10); //73us(60)

temp = dq;

Delayus(70); //us

}

return temp;

}

/********************************************************

* 写bit2DS18B20 *

********************************************************/

void Ds18b20_WriteBit(bit bitdata)

{

if(bitdata)

{

PullDownDQ();

Delay2us(); //2us(1us)

ReleaseDQ(); //(上述1-15)

Delayus(12); //86us(45- x,总时间60)

}else

{

PullDownDQ();

Delayus(12); //86us(60-120)

}

ReleaseDQ();

Delay2us(); //2us(1us)

}

/********************************************************

* 写Byte DS18B20 *

********************************************************/

void Ds18b20_WriteByte(uchar chrdata)

{

uchar ii;

for(ii = 0; ii 8; ii++)

{

Ds18b20_WriteBit(chrdata 0x01);

chrdata = 1;

}

}

/********************************************************

* 写 DS18B20 *

********************************************************/

//void Ds18b20_Write(uchar *p_readdata, uchar bytes)

//{

// while(bytes--)

// {

// Ds18b20_WriteByte(*p_readdata);

// p_readdata++;

// }

//}

/********************************************************

* 读bit From DS18B20 *

********************************************************/

bit Ds18b20_ReadBit(void)

{

bit bitdata;

PullDownDQ();

Delay2us(); //2us( 1us)

ReleaseDQ();

Delay8us(); //8us( 15us)

bitdata = dq;

Delayus(7); //86us(上述总时间要60us)

return bitdata;

}

/********************************************************

* 读Byte DS18B20 *

********************************************************/

uchar Ds18b20_ReadByte(void)

{

uchar ii,chardata;

for(ii = 0; ii 8; ii++)

{

chardata = 1;

if(Ds18b20_ReadBit()) chardata |= 0x80;

}

return chardata;

}

/********************************************************

* 读 DS18B20 ROM *

********************************************************/

bit Ds18b20_ReadRom(uchar *p_readdata) //成功返0，失败返1

{

uchar ii = 8;

if(Ds18b20_Init()) return 1;

Ds18b20_WriteByte(ReadROM);

while(ii--)

{

*p_readdata = Ds18b20_ReadByte();

p_readdata++;

}

return 0;

}

/********************************************************

* 读 DS18B20 EE *

********************************************************/

bit Ds18b20_ReadEE(uchar *p_readdata) //成功返0，失败返1

{

uchar ii = 2;

if(Ds18b20_Init()) return 1;

Ds18b20_WriteByte(SkipROM);

Ds18b20_WriteByte(ReadScr);

while(ii--)

{

*p_readdata = Ds18b20_ReadByte();

p_readdata++;

}

return 0;

}

/********************************************************

* 温度采集计算 *

********************************************************/

bit TempCal(float *p_wendu) //成功返0，失败返1 （温度范围-55 --- +128）

{

uchar temp[9],ii;

uint tmp;

float tmpwendu;

TR1 = 0;

TR0 = 0;

//读暂存器和CRC值-----------------------

if(Ds18b20_ReadEE(temp))

{

TR1 = 1;

TR0 = 1;

return 1;

}

//-------------------------------------

//CRC校验------------------------------

//

//此处应加入CRC校验等

//

//

//-------------------------------------

//使温度值写入相应的wendu[i]数组中-----

for(ii = i; ii 0; ii--)

{

p_wendu++;

}

i++;

if(i 4) i = 0;

//-------------------------------------

//温度正负数处理-----------------------

//

//-------------------------------------

//温度计算-----------------------------

tmp = temp[1]; //

tmp = 8; //

tmp |= temp[0]; //组成温度的两字节合并

tmpwendu = tmp;

*p_wendu = tmpwendu / 16;

//-------------------------------------

//开始温度转换-------------------------

if(Ds18b20_Init())

{

TR1 = 1;

TR0 = 1;

return 1;

}

Ds18b20_WriteByte(SkipROM);

Ds18b20_WriteByte(Convert);

ReleaseDQ(); //寄生电源时要拉高DQ

//------------------------------------

TR1 = 1;

TR0 = 1;

return 0;

}

//////////DS18B20.h/////////////////////////

/********************************************************

* I/O口定义 *

********************************************************/

sbit dq = P1^3;

sbit dv = P1^4; //DS18B20强上拉电源

/********************************************************

* 命令字定义 *

********************************************************/

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define ReleaseDQ() dq = 1; //上拉/释放总线

#define PullDownDQ() dq = 0; //下拉总线

#define Delay2us() _nop_();_nop_(); //延时2us，每nop 1us

#define Delay8us() _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();

//设置重复检测次次数，超出次数则超时

#define ReDetectTime 20

//ds18b20命令

#define SkipROM 0xCC

#define MatchROM 0x55

#define ReadROM 0x33

#define SearchROM 0xF0

#define AlarmSearch 0xEC

#define Convert 0x44

#define WriteScr 0x4E

#define ReadScr 0xBE

#define CopyScr 0x48

#define RecallEE 0xB8

#define ReadPower 0xB4

/********************************************************

* 函数 *

********************************************************/

void Delayus(uchar us);

//void Dog(void);

bit Ds18b20_Init(void); //DS18B20初始化，存在返0，否则返1

void Ds18b20_WriteBit(bit bitdata); //写bit2DS18B20

void Ds18b20_WriteByte(uchar chrdata); //写Byte DS18B20

void Ds18b20_Write(uchar *p_readdata, uchar bytes); //写 DS18B20

bit Ds18b20_ReadBit(void); //读bit From DS18B20

uchar Ds18b20_ReadByte(void); //读Byte DS18B20

bit Ds18b20_ReadRom(uchar *p_readdata); //读 DS18B20 ROM：成功返0，失败返1

bit Ds18b20_ReadEE(uchar *p_readdata); //读 DS18B20 EE ：成功返0，失败返1

bit TempCal(float *p_wendu); //成功返0，失败返1 （温度范围-55 --- +128）

为什么要设计温度计的最小量程与刻度

这是为了仪表的精确度。

试想：一个直径为100毫米的温度计，其最大量程360°C的话，平均每度的空间距离是1度角。这时，它的盘面刻度会很挤。可能标注的字体要很小，或者是每10°C才有一个刻度标注。这时，您要是用它测量85°的温度，实际盘面的示值会非常不精确，而且您读数时也很不方便。

还有：由于仪表制造技术的原因，对于仪表的阻尼作用来说，测量时，指针必须在中心值附近区域时，测量结果才会比较准确。

另外，超量程工作的温度计，实际已经失去了它的指示意义，还容易造成仪表的永久性损坏。

可是，这种情况下，要是一块100度量程的温度表，最小刻度是30度的话，而且盘面直径是150毫米，则情况大为改观，示值会非常精确。

推而广之，数字式温度计，其D/A和A/D转换电路、桥联电路和数字进位电路，情况与指针式温度计殊途同归。

鉴于此，温度计的工程选择一定要设计它的量程和最小刻度。当然，对于温度值只是参考数据的场合，则大可不必。