一种仪器仪表用热敏电阻的新型温度检测装置的制作方法

文档序号:14854582发布日期:2018-07-04 02:43阅读:309来源:国知局

本实用新型涉及仪器仪表检测技术领域,具体是一种仪器仪表用热敏电阻的新型温度检测装置。



背景技术:

温度是化工行业生产中常见的和最基本的工艺参数之一,任何物理变化和化学变化的过程都与温度密切相关,与之相对应,温度检测装置的设计也层出不穷的出现。目前,随着市场的需要,化工教学实验仪器产业飞速发展,从而使化工教学实验仪器厂家对温控仪的控制精度及可靠性方面的要求不断提高。

传统的温度检测装置一般由热敏电阻、放大及调理电路、A/D转换器、MCS-51系列单片机芯片等几部分组成,其原理是把热敏电阻两端的电压值(模拟量)经过A/D 转换器(变为数字量)送到单片机中,然后再通过公式求得温度值,但是传统的温度检测装置中电路较为复杂,这会增加成本、降低可靠性,ADC输入端口有限,限制了多点测量。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种仪器仪表用热敏电阻的新型温度检测装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种仪器仪表用热敏电阻的新型温度检测装置,其特征在于,包括单片机控制器、热敏电阻R1、可变电阻R2、电容C,所述单片机控制器上设置有P1.0接口、P1.1接口、P1.2接口,所述P1.0接口与热敏电阻R1连接,热敏电阻R1与电容C串联,所述P1.1接口与可变电阻R2连接,可变电阻R2与电容C串联,所述P1.2接口连接电容C。

作为本实用新型进一步的方案:所述单片机控制器内部设置有计数器,所述计数器对电容C放电时间进行计数,并计算出放电时间。

作为本实用新型进一步的方案:所述热敏电阻R1选用在25摄氏度时阻值为10K欧姆,精度为1%,所述可变电阻R2选用10K欧姆,精度为0.1%。

作为本实用新型进一步的方案:所述单片机控制器设置有供电输入端、温度检测输出端,所述温度检测输出端连接显示装置,所述显示装置采用LED数码管,进行温度数据显示,所述LED数码管显示每隔10秒,显示2秒。

作为本实用新型进一步的方案:所述温度检测装置设置有报警器,所述报警器连接单片机控制器。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:该装置仅用单片机及热敏电阻就完成了温度的测量,简单、实用、可靠性得到提高;同时从精度上看,温度检测的误差仅与电阻的精度及单片机的计时精度有关,在某种程度上提高了设计的精度。

附图说明

图1为一种仪器仪表用热敏电阻的新型温度检测装置电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1,一种仪器仪表用热敏电阻的新型温度检测装置,包括单片机控制器、热敏电阻R1、可变电阻R2、电容C,所述单片机控制器上设置有P1.0接口、P1.1接口、P1.2接口,所述P1.0接口与热敏电阻R1连接,热敏电阻R1与电容C串联,所述P1.1接口与可变电阻R2连接,可变电阻R2与电容C串联,所述P1.2接口连接电容C,用于电容C充电。

所述单片机控制器内部设置有计数器,所述计数器对电容C放电时间进行计数,并计算出放电时间,电容C充电后,计数器计算对串联的热敏电阻R1进行放电时间,并在相同的条件下计算电容C对可变电阻的另一放电时间。

所述热敏电阻R1选用在25摄氏度时阻值为10K欧姆,精度为1%,所述可变电阻R2选用10K欧姆,精度为0.1%。

所述单片机控制器设置有供电输入端、温度检测输出端,所述温度检测输出端连接显示装置,所述显示装置采用LED数码管,进行温度数据显示,所述LED数码管显示每隔10秒,显示2秒,节省能耗。

所述温度检测装置设置有报警器,所述报警器连接单片机控制器,当温度超过预设值时,发出蜂鸣报警声。

本实用新型的工作原理为:

在电容C的各种状态相同的情况下(主要指电容的电压)先给电容C充电,用热敏电阻R1 和电容C相串联并给电容C放电,并用单片机控制器内部的计数器对电容C放电时间进行计数,并计算出放电时间t1;同理,用可变电阻R2和电容C相串联,在相同条件下给电容C放电从而计算出另一个放电时间t2。

由热敏电阻的B值公式为:

(1)

式中,B为热敏电阻的B值,T1、T2为绝对温标, 、为热敏电阻在温度为T1、T2时的电阻值;

由电容放电公式: (2)

式中、U的单位为伏特,T单位为秒,R单位为欧姆,C单位为法,

由于通过R1与R2对电容放电是采用同一个电容放电,所以与U相同,则得到

(3)

由(1)式与(3)式得到 (4)

又因为R2= ,t1与t2由单片机控制器测出,

所以得到 (5)

检测装置工作流程:

a:将P1.0与P1.1 接口设置为输入状态,将P1.2设置为高电平输出,并延迟一定时间,让P1.2 充分给电容C充电至电容C的电压达到高电平;

b:将P1.2 接口设置为输入状态,将P1.0接口设置为输入状态,P1.1接口设置为低电平输出,并启动计数器;

c:当P1.2接口的输入由高电平变为低电平时,停止计时并读取计数器的值,计算出放电时间t1;

d:同理,再次通过P1.2接口给电容C充电,并通过P1.1接口给电容C放电,并获得放电时间t2,最后利用式(5)计算出所求值。

对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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