基于热电偶传感器的电炉温度检测系统

1、基于热电偶传感器的电炉温度检测系统12020 年 4 月 19 日文档仅供参考传感器与检测技术大作业基于热电偶传感器的电炉温度检测系统一、测温传感器的选择22020 年 4 月 19 日文档仅供参考当前，市场上温度传感器的种类有许多，按照用途分可分为基准温度计和工业温度计；按照测量方法可分为接触的与非接触的等。根据成本、准确度及测温范围不同，选择不同的传感器。下面是一些温度传感器的比较：种类热电偶传感器热敏电阻传感器PN结电压传感器传感器材质两种不同的金属一种热敏金属硅半导体二极管测量温度02400-200900-50150信号类型热电偶则是随着热敏电阻本身是半导体集成温度温度的不同，其电阻，

2、阻值随着传感器，根据电产生感应电压也温度的变化而产压变化，来确定不同。生变化温度特点热电势比较小，标准化程度高，体积小，线性测量精度低，而但需要接入桥路好，可是测量温且使用过程中需才能得到输出度范围小要冷端补偿在工业化中电炉的温度一般在1000以上，而且长时间高温，温度测量的相应程度与准确度要好，因此这对温度传感器提出很高的要求。热电偶传感器具有装配简单，抗震性好，精确度高，相应时间快，使用寿命长，最重要的是耐高温。故择热电偶测量电炉温度的原因有以下4 点：1) 属于自发电型传感器，因此测量时能够不需要外加电源，可直接驱动动圈式仪表。2) 结构简单，使用方便，热电偶的电极不受大小和形状的限制，

3、32020 年 4 月 19 日文档仅供参考3)4)可按照需求选择。测量范围广，高温热电偶可达 1800 摄氏度以上，低温热电偶可达 -260 摄氏度测量准确度较高，各温区中的误差均符合国际计量委员会的标准。热电偶的工作原理的热电效应，两种不同成份的导体两端接合成回路时，当两接合点温度不同时，就会在回路内产生热电势。如果热电偶的测量端与补偿端端存有温差时，显示仪表将会显示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。热电偶的特性：1) 中间导体定律：在热电偶回路中插入第三种（或多种）均质材料，只要所插入的材料两端连接点温度相同，则所插入的第三种材料不影响原回路的热电势。这条定律表明在热电偶回路中可拉入测

4、量热电势的仪表，只要仪表处于稳定的环境温度即可。同时还表明热电偶的接点不但可经焊接而成，也能够借用均质等温的导体加以连接。2) 热电偶的热电势将随着测量端温度的升高而增加，热电势的大42020 年 4 月 19 日文档仅供参考小只和热电偶导体材质和两端的温度有关，与热电极的长度、直径无关。二、电炉测温方案论证你本测温系统根据单片机为微控制器，对系统有 2 种设计方案：方案一： 系统由热电偶和集成温度传感器 AD590测量热端和冷端温度，采用数据采集卡实现信号采集并传输给计算机。根据热电偶中间温度定律，利用计算机采用查表和曲线拟合进行非线性校正及冷端补偿。本系统将滤波、非线性和冷端补偿等功能由软件实现，简化了电路设计，提高了系统的稳定性和测量精度，但成本较高。52020 年 4 月 19 日文档仅供参考方案二： 根据模电、数电等知识，在不同的温度下热电偶产生不同的电动势，经过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单片机处