專利名稱：：自動(dòng)溫度標(biāo)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及應(yīng)用電阻元件的溫度測(cè)量設(shè)備的測(cè)試或校準(zhǔn)，具體為一種自動(dòng)溫度標(biāo)定儀。
背景技術(shù)：
：溫度傳感器的作用是用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)象的溫度，在實(shí)驗(yàn)及工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備中應(yīng)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(duì)其進(jìn)行標(biāo)定。溫度傳感器的標(biāo)定就是將傳感器置于溫度連續(xù)變化的介質(zhì)中(通常是水)，測(cè)量不同溫度節(jié)點(diǎn)下，傳感器的輸出值，這樣得到介質(zhì)溫度和傳感器輸出值對(duì)應(yīng)關(guān)系的一組數(shù)據(jù)即完成了標(biāo)定。為了得到準(zhǔn)確的標(biāo)定結(jié)果，通常需要進(jìn)行升溫標(biāo)定和降溫標(biāo)定。利用標(biāo)定數(shù)據(jù)作為參照才能準(zhǔn)確得出對(duì)象實(shí)際溫度與傳感器輸出值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的目的。現(xiàn)有的標(biāo)定方法是手工標(biāo)定，采用這種方法，需要逐個(gè)記錄對(duì)象溫度及傳感器輸出值，然后按照數(shù)據(jù)制作標(biāo)定圖表，效率低下，而且容易出錯(cuò)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種效率和準(zhǔn)確率高、能自動(dòng)作業(yè)的標(biāo)定設(shè)備，本發(fā)明公開了一種自動(dòng)溫度標(biāo)定儀。本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的一種自動(dòng)溫度標(biāo)定儀，包括電子溫度計(jì)、溫度傳感器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器、單片機(jī)和PC機(jī)，其結(jié)構(gòu)是電子溫度計(jì)的溫度探頭浸入介質(zhì)中，電子溫度計(jì)為液晶顯示，液晶顯示的驅(qū)動(dòng)電路直接連接至單片機(jī)，溫度傳感器的溫度探頭浸入介質(zhì)中，溫度傳感器的模擬信號(hào)輸出端與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端連接，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端與地址鎖存器的數(shù)字信號(hào)輸入端連接，地址鎖存器的數(shù)字信號(hào)輸出端與單片機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸入端連接，單片機(jī)和PC機(jī)通過(guò)全雙工串行通訊方式連接。3使用時(shí)，將電子溫度計(jì)和溫度傳感器的溫度探頭都浸入同一介質(zhì)中，電子溫度計(jì)的測(cè)量結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)介質(zhì)溫度逐漸變化時(shí)，電子溫度計(jì)的液晶顯示和溫度傳感器的模擬信號(hào)輸出都將逐漸變化，溫度傳感器輸出的模擬信號(hào)為一緩慢變化著的電平信號(hào)。溫度傳感器輸出的模擬信號(hào)通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這些數(shù)字信號(hào)由地址鎖存器在單片機(jī)的控制下予以采集和存儲(chǔ)。同時(shí)，液晶顯示的驅(qū)動(dòng)電路直接連接至單片機(jī)，并且單片機(jī)內(nèi)事先已輸入了需要標(biāo)定的溫度數(shù)值。這樣，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到電子溫度計(jì)測(cè)量出的當(dāng)前溫度需要標(biāo)定時(shí)，即發(fā)出指令通過(guò)地址鎖存器將此時(shí)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器所輸出的數(shù)字信號(hào)予以存儲(chǔ)，從而完成了一次溫度-電平之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的記錄，也即作了一次溫度標(biāo)定。如此隨著介質(zhì)溫度的逐漸變化，即可完成溫度傳感器的標(biāo)定工作。單片機(jī)與PC機(jī)之間通過(guò)全雙工串行通訊方式連接，這樣便于對(duì)通過(guò)PC對(duì)標(biāo)定的數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的分析。本發(fā)明摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中溫度標(biāo)定時(shí)的手工作業(yè)，通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)等部件實(shí)現(xiàn)了對(duì)自動(dòng)化操作，不僅操作簡(jiǎn)單，而且效率高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)，又便于存儲(chǔ)和進(jìn)一步處理標(biāo)定數(shù)據(jù)。而且，若所需標(biāo)定的溫度傳感器的精度改變，只需改變單片機(jī)內(nèi)需要標(biāo)定的數(shù)值記錄即可，適用范圍大。圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明中溫度顯示器的液晶顯示阿拉伯?dāng)?shù)字的原理圖。具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明如圖1所示，一種自動(dòng)溫度標(biāo)定儀，包括電子溫度計(jì)l、溫度傳感器2、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器3、地址鎖存器4、單片機(jī)5和PC機(jī)6，其結(jié)構(gòu)是電子溫度計(jì)l的溫度探頭ll浸入介質(zhì)中，電子溫度計(jì)l為液晶顯示，液晶顯示的驅(qū)動(dòng)電路直接連接至單片機(jī)5，溫度傳感器2的溫度探頭浸入介質(zhì)中，溫度傳感器2的模擬信號(hào)輸出端與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器3的模擬信號(hào)輸入端連接，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器3的數(shù)字信號(hào)輸出端與地址鎖存器4的數(shù)字信號(hào)輸入端連接，地址鎖存器4的數(shù)字信號(hào)輸出端與單片機(jī)5的數(shù)字信號(hào)輸入端連接，單片機(jī)5和PC機(jī)6通過(guò)全雙工串行通訊方式連接。4電子溫度計(jì)采用液晶顯示，其顯示阿拉伯?dāng)?shù)字的原理如圖2所示，每個(gè)數(shù)字由2127這7段構(gòu)成一"日"字的液晶顯示，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路適當(dāng)?shù)乜刂颇扯位蚰硯锥蔚囊壕Я粱驕?，即可顯示出09這十個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，如表l所示表h<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>*0表示該段液晶狀態(tài)為滅，l表示該段液晶狀態(tài)為亮。由于電子溫度計(jì)1液晶顯示的驅(qū)動(dòng)電路還連接至單片機(jī)5，因此，單片機(jī)5可以綜合各段液晶的狀態(tài)判斷出當(dāng)前顯示的數(shù)值，單片機(jī)5內(nèi)事先已存儲(chǔ)了需要標(biāo)定數(shù)值的判斷邏輯，比如，如果需要以1K的精度予以標(biāo)定，即溫度傳感器的精度為1K，則判定依據(jù)是液晶顯示的小數(shù)點(diǎn)后第一位顯示為"0"。單片機(jī)5選用STC89C58單片機(jī)，具有抗強(qiáng)干擾、高速、低功耗的特點(diǎn)；指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機(jī)，有12時(shí)鐘機(jī)器周期和6時(shí)鐘機(jī)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(jī))；內(nèi)部集成32k的Flash、1280byte的RAM和16kbyte的EEPROM,資源豐富；支持在系統(tǒng)可編程；內(nèi)置看門狗和復(fù)位電路；外圍電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方法喚醒。把液晶顯示的驅(qū)動(dòng)電路直接接在單片機(jī)5的P0.0P0.7即可讀取這些液晶顯示的組合，達(dá)到實(shí)時(shí)掌握當(dāng)前的顯示數(shù)值的目的。溫度傳感器2內(nèi)有一熱敏電阻，當(dāng)介質(zhì)溫度變化時(shí)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(hào)是模擬信號(hào)，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的采集和存儲(chǔ)，在溫度傳感器2后連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換器3，選用ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，這是逐次逼近式8位8通道模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間為lOps。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器3后連接地址鎖存器4，用以對(duì)經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)予以采集和存儲(chǔ)。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(tài)門一直處于打開狀態(tài)；鎖存控制端接單片機(jī)5的地址鎖存允許信號(hào)ALE，由單片機(jī)5來(lái)控制地址鎖存。地址鎖存器4的Q0、Ql、Q2分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器3的ADDA、ADDB、ADDC連接，可同時(shí)進(jìn)行8路溫度傳感器的標(biāo)定。單片機(jī)5具有一個(gè)全雙工串行通訊口，TTL電平，而PC機(jī)6的串口是RS232電平，兩者之間通過(guò)MX232芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)換，三線制連接，簡(jiǎn)單可靠，這樣可通過(guò)PC機(jī)6對(duì)標(biāo)定得到的數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的分析處理?，F(xiàn)需標(biāo)定精度為1K，標(biāo)定時(shí)，將電子溫度計(jì)1和溫度傳感器2的溫度探頭都浸入水中，電子溫度計(jì)1的測(cè)量結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)值。隨著水溫的逐漸變化，當(dāng)單片機(jī)5檢測(cè)到液晶顯示的數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后第一位顯示的是0時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，通過(guò)地址鎖存器4讀取并保存由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器3得到的數(shù)字信號(hào)。這個(gè)數(shù)字信號(hào)代表的是與當(dāng)前水溫相對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)關(guān)系的記錄，也即作了一次溫度標(biāo)定。如此隨著水溫的逐漸變化，即可完成溫度傳感器2的標(biāo)定工作，這就是采用本發(fā)明進(jìn)行數(shù)字化自動(dòng)采集的整個(gè)過(guò)程。通過(guò)PC機(jī)6還可對(duì)標(biāo)定的數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的分析。改變存儲(chǔ)在單片機(jī)5內(nèi)對(duì)需要標(biāo)定數(shù)值的判斷邏輯，即可適用于對(duì)不同精度要求的溫度傳感器的標(biāo)定。權(quán)利要求1.一種自動(dòng)溫度標(biāo)定儀，包括電子溫度計(jì)(1)、溫度傳感器(2)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(3)、地址鎖存器(4)、單片機(jī)(5)和PC機(jī)(6)，其特征在于電子溫度計(jì)(1)的溫度探頭(11)浸入介質(zhì)中，電子溫度計(jì)(1)為液晶顯示，液晶顯示的驅(qū)動(dòng)電路直接連接至單片機(jī)(5)，溫度傳感器(2)的溫度探頭浸入介質(zhì)中，溫度傳感器(2)的模擬信號(hào)輸出端與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(3)的模擬信號(hào)輸入端連接，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(3)的數(shù)字信號(hào)輸出端與地址鎖存器(4)的數(shù)字信號(hào)輸入端連接，地址鎖存器(4)的數(shù)字信號(hào)輸出端與單片機(jī)(5)的數(shù)字信號(hào)輸入端連接，單片機(jī)(5)連接PC機(jī)(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)溫度標(biāo)定儀，其特征在于，所述單片機(jī)(5)通過(guò)全雙工串行通訊方式連接PC機(jī)(6)。全文摘要本發(fā)明涉及應(yīng)用電阻元件的溫度測(cè)量設(shè)備的測(cè)試或校準(zhǔn)，具體為一種自動(dòng)溫度標(biāo)定儀。本發(fā)明包括電子溫度計(jì)(1)、溫度傳感器(2)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(3)、地址鎖存器(4)、單片機(jī)(5)和PC機(jī)(6)，其結(jié)構(gòu)是電子溫度計(jì)(1)和溫度傳感器(2)的溫度探頭浸入介質(zhì)中，電子溫度計(jì)(1)的液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路直接連接至單片機(jī)(5)；溫度傳感器(2)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(3)、地址鎖存器(4)和單片機(jī)(5)依次連接；單片機(jī)(5)和PC機(jī)(6)通過(guò)全雙工串行通訊方式連接。采用本發(fā)明實(shí)施溫度標(biāo)定，具有操作簡(jiǎn)單，效率高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)，便于存儲(chǔ)和進(jìn)一步處理，適用范圍大的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)G01K15/00GK101556192SQ20081003596公開日2009年10月14日申請(qǐng)日期2008年4月11日優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日發(fā)明者于茂華,劉紅軍,雯張,楊云超,王國(guó)亮,謝明春,郭亞娟申請(qǐng)人:謝明春