文档介绍：热电偶测温设计
电子技术课程设计
设计课题：基于热电偶的温度测量电路
学院专业：信息学院电子信息工程姓 名：维C
学 号：20101601310034 指导老师：XXX
日 期：2012/12/10
同组人姓名学号：XXX 20101601310005 XXX
20101601310050
目录
1、 摘要 3
2、 引言 4
3、 设计任务与要求 4
4、 方案设计与论证 5
a）、热电偶的温度测量原理 6 b）、热电偶
温度计的作用与特点 10
5、 单元电路与参数计算 11
a）、仪表放大器 lib）、模数
转换器 14 c）、LCD液晶显
示 17 d）、ADC0804 和 LCD1602 控制
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6、 总原理图与元器件清单
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7、 结论与心得
8、 参考文献 23
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摘要
本设计由运放组成仪表放大器，放大热电偶产生的电动势。采用 STC89C52单片机控制LCD1602液晶，利用ADC0804模数转换器采集放大 器输出的信号。充分发挥单片机C语言的信号处理和显示控制能力强的特 点，并使用性价比极高的LM324运算放大器组成前端信号处理电路，节省 成本。本设计已成功通过protues仿真验证。
关键字：仪表放大器、单片机、液晶、热电偶
Abstract
This project consist of instrumentation amplifier ,analog(ue)-digital converter and liquid crystal display . It use MCU ( STC89C52 ) to control liquid crystal display ( LCD1602 ) and ,analog(ue)-digital converter ( ADC0804 ). Besides, instrumentation amplifier ( LM324 ) and some resistor make up signal processing circuit.
keywords: instrumentation amplifier, liquid crystal display, MCU, thermocouple
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引言
热电偶(thermocouple)是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接 测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表(二次仪表)
转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它 们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要 部分组成，通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。
热电偶有如下特点：
1、 装配简单，更换方便；
2、 压簧式感温元件，抗震性能好；
3、 测量精度高；
4、 测量范围大（一200°C〜1300°C,特殊情况下一270°C〜2800°C）；
5、 热响应时间快；
6、 机械强度高，耐压性能好；
7、 耐高温可达2800度；
8、 使用寿命长。
所以其比一般的热电阻在测量温度方面有不少优点，热电阻温度测量 范围太窄更使热电偶在仪表测量方面更具优势。所以研究设计基于热电偶 的温度测量电路有一定意义。
一、 设计任务与要求
设计基于热电偶的温度测量电路，测量范围在。到1000摄氏度。4
二、 方案设计与论证
总的设计方案叙述如下：
不同的温度使热电偶产生不同电动势，经过LM324运算放大器组成的
仪表放大器电路，输出与放大倍数有关的相应0到5V的压降，再由
ADC0804模数转换器采集并送给STC89C52单片机处理数据并显示相应的 温度值到LCD1602液晶屏上。
不同的温度产生不同的压降，且基本上呈线性规律。所以可以直接把 该压降经放大后送到单片机进行处理并显示。
设计框图如下：
K型热电偶分度表如下：
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a）、热电偶温度计的测温原理热电偶温度计是一种感温元件，把温
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度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度。 热电偶测温的基本原理是两种不同成份的均质导体组成闭合回路，当两 端温度不同时，回路中就会产生电势，这种现象称为热电效应（或者塞贝 克效应）。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端， 温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电 动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自由端温度在0° C时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。在热电偶回路中 接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产 生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此，在 热电偶测