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基于单片机的数字温度表设计.pdf基于单片机的数字温度表设计.pdf

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图1某型温度表原理框图基于单片机的数字温度表设计刘爱元,姜静,皮之军海军航空工程学院控制工程系,山东烟台264001摘要在介绍某型机电式温度表组成及工作原理的基础上,论述了基于MCS51单片机的数字温度表的设计方法,给出了硬件电路设计、模拟电源与放大器电路设计及软件设计,用AEDK51仿真器完成了硬软件调试。该设计克服了机电式温度表摩擦、温度变化等因素引起的指示误差大的弊端,提高了温度表的指示精度。关键词温度表;单片机;硬件;软件中图分类号TP274文献标识码A文章编号1671O654X200703O0074O03引言某型飞行器上的温度表用于测量发动机燃烧室的温度,该温度值过高会烧坏发动机,过低则说明燃料未得到充分燃烧而导致发动机推力减少。以前的温度表大都采用机电式温度表,由于测量回路的总阻值ΣR随环境温度变化易产生温差,且接触电阻的增大、摩擦、空中震动等因素的变化,均会导致温度表指示精度降低。为了提高温度表工作的可靠性和指示精度,本文结合某型温度表的工作原理,从硬件和软件两个方面设计了一种基于MCS51单片机的数字温度表。1机电式温度表该型温度表由传感器和指示器两部分构成,其工作原理如框图1所示。图中,传感器为一个热电偶,用来测量发动机燃烧室的温度。当发动机工作时,热电偶的热端感受燃烧室的温度值T,产生相应的热电势。热电势的大小为1,2ET,T0KE∫T0LNNANBDT1式中,NA,NB表示热电偶两根不同导体A、B的自由电子密度;E单位电荷量,其值为16021019C;K波尔兹曼常数,其值为1381023JK;T,T0表示热电偶热端和冷端温度。由1式可知,当热电偶材料一定、冷端温度保持不变时,热电势大小取决于热端温度,即ET,T0K′TT0FTFT02式中K′KELNNANB当热电偶冷端温度保持不变,即FT0C常数时,则ET,T0FTCΦT3由3式可知,热电偶产生的热电势的大小与热端温度即发动机燃烧室的温度成单值函数关系。温度越高,产生的热电势越大,温度一定时,热电势的大小也一定。指示器是一个灵敏毫伏表。热电偶产生的热电势加到指示器线框两端后,线框中便有电流通过,该电流产生的磁场与永久磁铁产生的磁场相互作用产生电磁转矩M电,使线框带动指示器指针转动,同时,游丝也跟随转动而产生反转力矩M反,当反转力矩与电磁力矩达到平衡时,线框停止转动,指针在刻度盘上指示相应的温度
编号:201401052000367113    类型:共享资源    大小:360.09KB    格式:PDF    上传时间:2014-01-05
  
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工业、机械、能源、设计、建模、模具、工学
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