自供能多点测温系

1、LOGO自供能多点测温系统自供能多点测温系统组员：赵问天组员：赵问天 曾辉曾辉 朱国栋朱国栋 刘天宁刘天宁指导教师：丁浩指导教师：丁浩 陶薇陶薇Contents物理背景物理背景一一原理与设计原理与设计二实验结果实验结果三创新点及应用前景创新点及应用前景四一、物理背景一、物理背景输热管道目前存在的问题：输热管道目前存在的问题：热量散失严重热量散失严重温度不易测量温度不易测量难以实现异常温度报警难以实现异常温度报警 二、原理与设计二、原理与设计 塞贝克效应塞贝克效应 ：由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物：由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。基于此原

2、理，我们用温差发电片将被测物体质间的电压差的热电现象。基于此原理，我们用温差发电片将被测物体的热能转化为电能，以驱动后续电路。的热能转化为电能，以驱动后续电路。 塞贝克效应电势差的计算公式：塞贝克效应电势差的计算公式：不随温度的变化而变化，上式即可表不随温度的变化而变化，上式即可表示成如下形式：示成如下形式： 分别为两种材料的塞贝克系数。如果分别为两种材料的塞贝克系数。如果与与其中，其中，1 1、实验原理、实验原理：二、原理与设计二、原理与设计测温电路测温电路驱动测温电路中驱动测温电路中的温度传感器和的温度传感器和电子显示屏，实电子显示屏，实现多点测温和监现多点测温和监控。控。报警电路报警电路

3、驱动报警电路中驱动报警电路中的发光二极管，的发光二极管，当温度超出安全当温度超出安全范围时，可实现范围时，可实现报警功能。报警功能。2 2、设计思路、设计思路温差发电温差发电二、原理与设计二、原理与设计3 3、硬件基本组成框图、硬件基本组成框图温差发电温差发电片供电片供电 单单片片机机控控制制模模块块报警装置报警装置( (发光二极管）发光二极管）显示装置显示装置(7(7段数码管段数码管) )温度传感器温度传感器(18B20)(18B20)液晶数字显示屏用于报警的发光二极管链接功能与测温电路温度传感器18B20二、原理与设计二、原理与设计二、原理与设计二、原理与设计整体效果图测温报警面板三、实验

4、结果三、实验结果1.1. 温差发电片输出总功率为温差发电片输出总功率为1.15W1.15W，系统额定功率为，系统额定功率为0.4W0.4W。因此，环。因此，环境温差（热端境温差（热端7575左右，冷端左右，冷端3030）所提供的能量足以保证系统正常）所提供的能量足以保证系统正常运行。运行。2.2. 18b2018b20（温度传感器）的额定功率为（温度传感器）的额定功率为8mW8mW，经计算，自供能量可以驱，经计算，自供能量可以驱动动5050个测温点正常运行。个测温点正常运行。3.3.本测温报警系统在冷热温差为本测温报警系统在冷热温差为25 25 时能正常工作，测温范围能达到时能正常工作，测温范围能达到- -55 - 12555 - 125，报警温度可根据需要通过程序设置，响应时间小于，报警温度可根据需要通过程序设置，响应时间小于1s1s。四、创新点及应用前景四、创新点及应用前景无需无需外加电源外加电源可在远离电源环境如偏僻地区中正常可在远离电源环境如偏僻地区中正常工作，适用范围较广工作，适用范围较广。测温点多可达测温点多可达5050个。个。报警温度报警温度可调节可调节可根据实际需要设置报警可根据实际需要设置报警, ,报警响应报警响应时间短。时间短。易于易于集成化集成化将温