热电偶测温仪

内蒙古科技大学

智能仪表综合训练设计说明书

题 目：热电偶测温仪 学生姓名： 学 号：

专 业：测控技术与仪器 班 级：2010-1 指导教师：

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摘要

本设计简要介绍了热电偶测温仪的测温原理、所用的硬器件结构与工作原理，并对其进行了硬件设计和软件设计，然后对其最终显示做了试验。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。通过测定，验证测温仪的误差大小，以便可以工程使用。该测温仪是以STC89C52RC单片机为核心，由K型热电偶测量温度，由MAX6675模块对数据进行冷端补偿、A/D转换、信号放大，采用LCD显示屏显示。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、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传，该热电偶采用K型镍铬-镍硅热电偶，测量范围在0—800℃之间，使用＋5V电源。

关键词：热电偶测温仪;MAX6675;STC89C52RC单片机;热电偶

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目录

摘要................................................................ I 第一章 设计方案..................................................... 1

1.1 热电偶测温原理 .............................................. 1 1.2 热电偶测温仪系统 ............................................ 1 第二章 硬件选型及设计............................................... 3

2.1 K型热电偶................................................... 3 2.2 MAX6675模块................................................. 3 2.3 STC89C52RC单片机............................................ 8 2.4 LCD液晶显示器.............................................. 12 2.5硬件电路设计................................................ 12 第三章 软件程序设计................................................ 13

3.1 主程序设计 ................................................. 13 3.2 数据读取程序设计 ........................................... 13 总结............................................................... 15 参考文献........................................................... 16 附录A 设计电路图 ................................................. 17 附录B 源程序 ...................................................... 18

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第一章 设计方案

1.1 热电偶测温原理

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、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传。

热电偶传感器是一种将温度变化转化为电势变化的传感器，它是由两种不同的金属A和B构成一个闭合回路，当两个接触端温度不同，即T>T0时，回路中会产生热电势EAB（T，T0），如图1所示。其中，T称为热端，T0称为冷端，A和B称为热电极。热电势EAB（T，T0）的大小是由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势所决定的。EAB（T，T0）= E（T，Tn）+ E（Tn，T0）其中Tn是参考温度，T0零温。

图1.1 热电偶原理图

1.2 热电偶测温仪系统

基于热电偶的温度检测框图如图1.2，温度由K型热电偶检测，并经MAX6675模块进行信号处理（信号放大、A/D转换、冷端补偿）。STC89C52RC单片机读取转换的数字信号并进行必要的处理后，将数据传给LCD1602显示器显示。

其中温度传感器选用的是K型热电偶（镍铬-镍硅热电偶），测温范围选用 0—800度。

因为采用MAX6675模块，所以减轻了系统设计的很多难题， MAX6675是一个复杂的热电偶数字转换器，带有一个内置的12位模拟数字转换器模数转换

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