基于K型热电偶的温度测量系统设计

目录中文摘要 基于K型热电偶的温度测量系统设计摘要：K型热电偶不接触被测物中，目的是避免热平衡状态的变化，测量的敏感，响应速度快，良好的响应特性，常用于检测1000℃以上运动中的高温物体。该测温系统结合单片机，设计以K型热电偶为温度传感器的温度测量系统。其测量系统的测量温度可以分为三个档位，分别是高温档（500℃以上）中温档（100-500℃）低温档（100℃以下），使用前先预估待测物体温度选择合适的档位测量以提升测量精度。通过温度传感器DS18B20在STM32L476芯片控制下进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度。关键词：单片机；热电偶；温度测量系统

DesignoftemperaturemeasurementsystembasedonK-typethermocoupleAbstract：Non-contacttemperaturemeasurementwillnotbeincontactwiththemeasuredobject.Itavoidschangingthethermalequilibriumstateoftheobject.Itissensitivewhenmeasuring.Theresponsespeedisfastandtheresponsecharacteristicsaregood.Itisusuallyusedtodetecthightemperatureobjectsinthemovementof1000°Candabove.Thistextcombinestheadvantageoftheone-chipcomputer,designbasedon51one-chipcomputernon-contacttemperaturemeasurementsystem.Basedon51single-chipnon-contacttemperaturemeasurementsystem,themeasurementtemperatureisdividedintothreegears,whicharehightemperaturefile(above500°C),mediumtemperaturefile(100-500°C),lowtemperaturefile(below100°C),andtheobjecttobemeasuredisestimatedbeforeuse.TemperatureSelecttheappropriategearmeasurementtoimprovemeasurementaccuracy.ByusingtheSTM32L476chiptocontrolthetemperaturesensorDS18B20forreal-timetemperaturedetectionanddisplay,itispossibletoquicklymeasuretheambienttemperature.Keywords:singlechipmicrocomputer;non-contact;temperaturemeasurement;design

基于K型热电偶的温度测量系统设计1绪论1.1研究背景及意义当今社会，随着科学技术发展迅猛，社会生活水平也快速提高，企业对生产也有了更高的要求:信息化、科学化、自动化。很多反应及过程都受到温度的影响，例如有物质是否有完全燃烧充分、蒸馏或煅烧是否达到要求、化学反应是否及时、浓度是否合格、化学反应是否及时、挤压成型是否够强度等等，所以在工业上，温度是至关重要的被控因素和必不可少的过程变量，如果控没有控制好温度，结果轻则影响产品的合格率，严重的话很有可能会导致生产事故甚至危及到工人的生命安全。K型热电偶测温在测量带测物体温度时并不需要与物体接触，只需要把探头对准待测物体就可以实现测温，这样的优点是避免了改变物体的热平衡状态，反应速度迅速响应特性好，而且从测温的原理上来说，还有一个优点就是这种方式可以测量很高的温度。但是在实践中，K型热电偶测温系统的开发还存在诸多不足，还未形成系统性的研究，也无法为K型热电偶测温系统的应用提供实践参考。当前，STM32系列成为应用最广泛的单片机之一，在工业测控系统之中被广泛应用。所以很多公司都会选择51系列的兼容机型，并且在今后的很长时间内，相信市场都会被它占有很大的比例。鉴于此，本文结合STM32系列单片机的优势，利用其不需要与待测物体接触的优点将其应用到测温系统之中，这样设计出的非接触式温度测量系统就可以替换人类工作在高温恶劣的环境中。目的在于实现对目标的表面温度进行非接触在线自动测量，具有极其重要的理论与实践意义。1.2国内外研究现状由于温度传感器的结构存在差异，所以不同的温度传感器在使用方法上会存在不同，目前国内外存在的检测方法之中，总体上可以分为两种接触式测温和非接触式测温。接触式测温也有很多优点:外界介质对其产生的影响比较低，可以有效避免物体进行内部分子的热运动。其缺点也显而易见，接触待测物体时会对待测物体的温度有所影响。而且还需要与待测温度接触良好，对被测物体来说就会破坏其热平衡状态，对于测温原件来说要求具有很好的热学性能和结构特性。接触式测温主要分为接触式光电、热色测温、膨胀式测温、电量式测温。另一种测温方式是非接触式测温，其主要可以分为微波法测温、光谱法测温、激光干涉测温、辐射式测温。其优点是在测量带测物体温度时并不需要与物体接触，只需要把探头对准待测物体就可以实现测温，这样的优点是避免了改变物体的热平衡状态，反应速度迅速响应特性好，而且从测温的原理上来说，还有一个优点就是这种方式可以测量很高的温度，通常用来检测1000℃及其以上的运动中的高温物体。现如今，非接触式测温在我国的工业生产中得到了大规模的实践应用，主要是因其测温效果好、反应速度快响应特性好。非接触式红外测温法在K型热电偶测温中得到了认可，并且这种技术还在不断的发展和进步，拥有明朗的应用前景。所以目前国内外都在探究非接触式红外测温技术。但是现阶段大部分生产加工行业依然是采用人工手持红外测温仪跟踪被测目标来测量运动物体表面温度的，例如手套生产、医药生产、食品加工、造纸印刷和橡胶塑料等的温度测量。在温控系统领域中测温系统最重要的是保证测量精准，反应速度快，虽然现在国内外的测温技术都已经发展到了一定的高度，但是在生产应用和一些特殊的环境中温度测量还是具有一定的难题。所以在一些特殊的环境中测量温度并且要保证测量的精度和准确性还是一件非常困难的事。有时对于一个待测物体可能需要多重测量方式对其进行测温，这就需要了解每一种测温方式的原理以及优缺点。从现实方面来说，现有的测温方式也不足以满足生活所需，所以我们还需要不断的探索新的测温技术，寻找更好的测温材料，以实现在特殊环境下测量温度也能够保证测量温度的精度和准确性以及快速的反应速度快。在现今的温控系统领域中，经过不断的实验和探索，以及寻找新的测温材料，已经发现和创新了多种温度检测技术。温度测量水平在不断的提高主要体现在以下几个方向：1）扩大温度测量的范围，增加测量温度对象的数量；2）加大对测温器件新材料和新原理开发的力度，生产新测温元件；3）测温元件向体型更小、集成化更好、智能化更高和适应化更快等方向发展。1.3研究主要内容本文以基于stm32单片机基于K型热电偶的温度测量系统为设计对象，主要研究内容如下：第一章内容是绪论，主要概述K型热电偶测温的研究背景及意义，综述国内外研究现状及成果，并提出课题中我们需要研究的主要内容；第二章主要内容是设计K型热电偶的温度测量系统的总体设计，并做出基于K型热电偶的温度测量系统的总体设计方案，明确其功能需求和基本设计要求；第三章主要内容是关于K型热电偶的温度测量系统的硬件设计，给出了K型热电偶温测量温度的单片机、温度采集、LCD显示、电源模块设计与电路设计；第四章主要内容是基于K型热电偶的温度测量系统软件设计，给出了K型热电偶的温度测量系统的主程序的流程，并对其温度采集、LCD显示等模块进行程序流程设计；并搭建K型热电偶温度测量系统的仿真环境，并对于基于K型热电偶的温度测量系统的功能进行仿真分析；

2基于K型热电偶的温度测量系统总体设计2.1设计要求基于K型热电偶的温度测量系统的主要功能和指标如下：（1）利用K型热电偶温度传感器测量多点环境温度。（2）测量范围可以分为高温档（500℃以上）、中温档（100-500℃）、低温档（100℃以下），精度为±0.5℃。（3）用LCD液晶显示进行实际的测量温度值。（4）可以自主设置告警极限温度。（5）当超过上，下限报警温度后，能够自动发出声光报警。2.2总体方案本文设计基于K型热电偶的温度测量系统主要针对高温物体的温度测量，具体测量温度分为三个档位，分别是高温档（500℃以上）中温档（100-500℃）低温档（100℃以下），测量前先预估待测物体的温度并选择合适的档位测量以提升测量的精度。结合单片机系统特征要求和测温系统设计，给出了基于K型热电偶的温度测量系统的总体设计方案，见图2-1所示。图2-1基于K型热电偶的温度测量系统总体设计方案主要包括有温度采集模块、LCD显示模块、按键和报警模块等，根据测温系统的设计要求，首先温度传感器把所测待测物体的温度发送到STM32单片机上，经STM32单片机处理后，再将温度显示在LCD显示器上。当开机后，LCD显示器和计时器进行初始化设置。同时，基于K型热电偶的温度测量系统能够设置报警温度，在超过报警温度时能够通过LED发光二极管以及发音器提示报警。2.3功能介绍能够实现快速测量环境温度，是利用测温系统进行实时温度的检测并显示。测温系统的传感器选择非接触式的K型热电偶温度传感器，测控系统的数据采集、处理、显示、报警等功能主要依靠单片机STM32L476。选用数字温度传感器，其组成温控系统简单且反应速度快，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省却了采样、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，使电路得到了很大的简化，特别是中国传统的测温技术方法的很多外围电路，这样不仅可以缩短系统工作的时间，而且还可以降低系统硬件的成本。当单片机将处理过后的温度信息发送给LCD液晶显示器后，液晶显示器显示当前的温度。

3硬件设计测温系统的硬件设计主要包括四个模块：温度采集系统设计、单片机系统设计、电源模块设计和LCD显示系统设计。3.1核心控制系统设计核心控制单元主要采用STM32L476单片机。STM32L476Gxx器件是基于高性能ARM Cortex-M4 32位RISC内核的微控制器（MCU），其工作频率高达80MHz并且功耗超低。Cortex-M4内核支持ARM单精度数据处理指令和所有数据类型，因为其具有单精度浮点单元（FPU）。全套DSP指令和存储器保护单元（MPU）得到了实现，在一定程度上大大的加强了应用的安全性。STM32L476Gxx器件具有Quad SPI闪存接口、各种增强的I/O和外设、嵌入高速存储器（闪存高达1MB，SRAM高达128KB）和灵活的外接存储器控制器（FSMC），连接2个APB总线、2个AHB总线和1个32位多AHB总线矩阵。并且读保护、写保护、专有代码读保护以及防火墙是STM32L476Gxx器件为嵌入式闪存和SRAM嵌入的几种保护机制。有三种闪存设备12ADC（5Msps的符号），两个放大器，两个比较器，两个DAC路径，2个32位通用定时器，所述RTC低功率，两个专用的16位PWM电机控制定时器，一个内部基准电压缓冲器，7个16位通用定时器，和两个低功率的16位定时器。这些设备支持外部SigmaDelta调制器(DFSDM)的四个数字滤波器。它还提供电容感测通道24。这些器件具有内部设置转换器，还嵌入了集成式LCD驱动器8×40或4×44。图3-1STM32L476RX单片机主控电路3.2温度采集系统设计3.2.1K型热电偶传感器目前热电偶可以分有两大类:标准和非标准，IEC国际标准中的七种标准(包括S、B、E、K、R、J、T七种)为中国制造指定统一模型作为热电偶设计生产。热电偶两端的温度差与其产生的热电势有关，只有固定冷短温度才能确立测量端的温度和电动势两者之间的联系。在实际的测温工作中，冷端的温度很难一直保持在0°C,所以冷端补偿就是我们必需要考虑到的问题了。

常用的热电偶有以下几种见表3-1分度号负极正极测温范围K镍硅镍铬0~1200°CE康铜镍铬-200°C~900°CS纯白金铂铑100~1600°CB铂铑6铂铑300~1800°CT康铜铜-200°C~400°CR纯白金铂铑130~1600°CG康铜铁-40°C~750°C表3-1热电偶分类图K型热电偶可以测量很高的温度，并且比较节约成本，所以在工业测温上比较收到大家的欢迎。K型热电偶在氧化和中性的气体环境中的测温范围偶丝的直径有关。在还原气氛中，密封保护管可以有效的对热电偶进行保护。K型热电偶的精度可以分成以下两个不同等级，其允许误差见表3-2.等级使用温度范围

(°C)允许误差Ⅰ0~400±1.6°C400~1100±0.4%tⅡ0~400±3°C400~1300±0.75t表3-2K型热电偶等级表关于K型热电偶测温电偶丝，我们对冷端不做处理然后对热电偶的热短进行加热，这样就使得冷端温度和热端温度存在温度差，热电偶的回路中就会超生热电势，这种现象就是K型热电偶测温原理:热电效应。闭合回路的示意图如图3-2所示。图3-2闭合回路示意图在图3-2中，接触电势和温差电势共同组成了热电现象所产生的热电势，当金属A和金属B在接触时（A和B金属材质不同），在A和B的接触处会发生电子扩散现象，即会产生接触电势，电势定义为：e式中：T为绝对温度；e为电子电荷电量值为1.6×10-10C；nA和nB为金属材料A和B的自由电子密度；k0为玻尔兹曼常数，值为1.38×10-23J/Ke但是在现实情况中，同一种金属所产生的温差电势是可以忽略不计的，因为它太小了。如果将金属A的两端同时置于高温和低温的两个环境中，且T0>T1式中表示的是热端的温度值，但是是以冷端的温度作为参考的，在测温过程中我们需要保持冷端温度为0℃，因此需要通过EAB(T0,0)，T0和EAB(T0,T1)求出，这就是冷端温度补偿的过程。冷端补偿的方法有很多种，其中是冰点补偿法是一种物理方法：就是将冷端补偿导线的末端放入0℃的冰水混合物恒温器中，这样就可以不考虑冷端从而直接得到热端的温度，本系统采用的就是这种方法。静态校准过程如下：1将热电偶的量程等分成n个间距的点；图3-3校准热电势⁃温度曲线由图3-3可以看出该热电偶性能比较可靠，其线性度很好，且校准数据与分度表相差很小。3.2.2ADC转换模块ADS1248是24位低噪声温度测量模数转换器，该模数转换器的功耗很低且集成度很高。其集成有精密的模数转换器(analog-to-digitalconverter，ADC)芯片、单周期设定的数字滤波器（Delta-SigmaADC）、低噪声可编程增益放大器(pmgrammablegainamplifier，PGA)、输入切换器(inputmux)、以及振荡器和两路恒流源。ADS1248具有50/60图3-4ADC转换模块电路3.3LCD显示系统设计（1）1602LCD显示电路LED数据显示终端的优点是显示的亮度比较高，但其缺点也很明显，当显示的位数多时就会比较麻烦，因为其每只数码管只显示一位字符，会造成引脚多接线麻烦。而且当字符的信息量较多时，还需要设计不同字符代表不同信息，因为其显示的字符数量有限。显示的字符所代表的信息和功能还必须加以说明，观察者就需要对照说明加以理解，对于使用者来说会很麻烦。所以根据系统的设计要求我们选择的是LCD显示。液晶显示器件种类很多，显示器HG1286401C可以直接显示汉字，阿拉伯数字和字符，是自带字库的中文显示模块，使用会非常方便能够很直观的看到显示结果，因此显示电路我们选择采用LCD1602显示。1602型液晶显示模块显示的字符就比较多，工作电压为5V，其内部有8位数据总线D0-D7，同时1602LCD还具有背光和字符对比度调节功能等优点。1602LCD显示电路接口图如图3-5所示。图3-51602LCD显示电路（2）1602LCD工作原理LCD1602引脚功能如表3-3所示。表3-3引脚功能编号符号引脚说明符号编号引脚说明1VSS电源地D29数据2VDD电源正极D310数据3VL液晶显示偏压D411数据4RS数据/命令选择D512数据5R/W读/写选择D613数据6E使能信号D714数据7DO数据BLA15背光源正极8DI数据BLA16背光源负极1602LCD采用标准的14脚接口，其中：第1脚：VSS为地电源。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，地电源时对比度最高，接正电源时对比度最弱，调整对比度时可以通过一个10K的电位器调整。第4脚：SR是选定的寄存器以选择在低电平指令寄存器，数据寄存器以高水平地选择。第5脚：RW为读写信号线，低电平时写操作，高电平时读操作。第6脚：使末端，当E端由跳高到低电平时，液晶模块执行命令。第7～14脚：D0～D7为8位双向通信数据线。进一步管脚“A”和“K”背光引脚,“A”连接到正，“K”，以负背光点亮。控制器共有11条控制指令在1602LCD液晶模块内部，它的读写操作、屏幕、光标等操作系统都是可以通过控制指令编程来实现的。（注：图1是高，低0）指令1：清显示，01H为其指令码，光标复位到地址00H位置；指令2：光标被重置，使其光标返回到地址00H；指令3：光标显示模式设置，I/D：光标移动方向，左低，高右，：是否所有的屏幕向左或向右上的文字。高电平则表示有效；指令4：显示一个开关进行控制，D：控制系统整体数据显示的开与关，高电平表示开显示，C：为了控制开和关的光标，高位表明光标,B:控制系统光标是否进行闪烁，高电平闪烁；指令5：光标或显示移位，S/C：低光标移动，高电平文本的移动显示;指令6：功能设置命令，DL：低功率级8位总线，高功率级4位总线，：5×7点阵的字符显示在一个低的水平，5×10点阵的字符显示的高电平,:高电平时双行显示；指令7：设置字符发生器RAM地址；指令8：DDRAM地址设置；指令9：读忙信号和光标公司地址，BF：表示为忙标志位，高电平可以表示忙；指令10：写数据；指令11：读数据。3.4电源模块电路设计温度测量系统采用了3.3V的供电电源。为了保证单片机模块的供电稳定性，单片机采用单独供电的方式，防止受到其他电源模块在供电时影响，与其他模块隔离开来。电源芯片采用LTC3612EUDC稳压芯片。LTC3612EUDC电路图如图3-6所示。图3-6LTC3612EUDC电路图4基于K型热电偶的温度测量系统软件设计在完成了基于K型热电偶的温度测量系统的总体设计和硬件设计之后，本章主要是给出基于K型热电偶的温度测量系统的主程序流程设计，并完成温度采集和LCD显示程序流程设计。4.1主程序流程基于K型热电偶的温度测量系统程序的流程图如图4-1所示。图4-1系统程序总流程基于K型热电偶的温度测量系统中，通过温度传感器检测的温度，通过检测四路信息并将其传入STM32L476中，我们比较所测的待测对象的实时温度值、系统预设的报警温度值、需要实时控制的温度值，通过比较的结果做出对应的处理，如果LCD显示则正常，不显示则声光报警，工作人员再做出相应处理。在程序中，我们通过四个中断来进行设置系统的设置温度，每一次中断温度加1或者减1。4.2温度采集流程基于K型热电偶的温度测量系统的温度采集流程如下所示：图4-4温度采集流程本设计是一个测定温度的系统，需要采集不同点的温度，并对各点温度进行积分进行数据处理，以便更准确的控制和确定真实温度值。采用多通道模数转换器对信号进行转换。软件项目采用中断的方式处理和存储数据。当输出电平发生变化时，它表示数据转换已经完成，中断已经应用到微控制器上。4.3显示程序流程该部分程序实现当前温度值的显示，主要的是液晶显示器的初始化命令的设置，我们通过单片机控制显示器，使显示器能够显示我们想要的效果，我们程序设计过程中，通过LCD控制显示我们所设置的和当前的温度值，我们可以直观地观察到当前温度和设置的温度值。显示子程序流程图见图4-5所示。图4-5显示子程序流程图4.4软件仿真基于K型热电偶的温度测量系统一经标定，被加热工件在加热过程中任意时刻的温度都可以用来测定，并计算进行误差，结果显而易见，这就有利于热处理温度的测量和控制，并且提高控制精度和其自动化程度。为了验证基于K型热电偶的温度测量系统的可行性，在MATLAB软件平进行仿真，验证基于K型热电偶的温度测量系统的精度。4.4.1仿真环境MATLAB的名称来源于矩阵实验室。它可以集成不同科学领域的算法功能，在一个易于操作的独立窗口界面环境中，比如仿真、建模，以及图形显示。其突出的特点使它更全面地涵盖了不同的科研和工程设计领域。应用领域也十分广泛，主要包括嵌入式和控制系统、以及处理和分析图像、工程计算、信号检测等。它在应用价值在其通信、电子、生物和金融等领域也有着非常重要的地位。MATLAB使用十分方便简单，因为无需编写相关基本程序，新的试剂盒还可以被配置以编程所需的,MATLAB软件里的工具箱在不同的科学领域包含了三十多个。也可以通过编程方式构造所需的新工具箱。而且其工具箱的函数源程序都是对外开放的，所以大家可以针对我们个人的需要对其文件进行必要的修改。MATLAB语言发展被誉为第四代电子计算机网络语言。因为与第三代编程语言（如Fortran和C语言）相比，MATLAB更为简单方便，且有着明显的优势和特点。MATLAB用户界面的开发环境包括了很多：在桌面工作，工作窗口，命令窗口历史记录窗口，编译和调试工具，以及各学科的功能和文件。您可以在工具或函数中找到并修改工作区域的变量。在编译过程中，可以轻松修改M文件或程序。从某种程度上说，这个程序易于编写，这个程序测试也容易，它运行得更快，结果比较容易看出来。本文在MATLAB平台上，运用GUI编程设计了一套基于K型热电偶的温度测量系统平台。首先，启动matlab，将guide命令输入在命令窗口；在弹出的窗口选择BlankGUI；在弹出窗口后，可以进行拖拽左侧的工具栏，并输入相关参数，最终导出结果。4.4.2工作流程基于K型热电偶的测温系统平台的工作流程有两种模式，第一种在手动模式下，只要输入图像，系统平台就会自动处理然后显示对应的结果，我们就可以得到对应的温度和误差。第二种在自动模式下，设置好定时器时间，系统平台会自动实施图像的采集和存储工作，并在自动处理图像后实时计算温度和误差并将对应的数据进行实时显示，具体工作流程如图4-7。图4-7接触温度测量系统平台工作流程4.4.3仿真结果基于K型热电偶的温度测量系统平台计算温度值与标定温度统计表结果见表4-1所示。表4-1计算温度值与标定温度统计结果标定温度/℃高温档中温档低温档500600800450300200805030计算温度500.1600.4800.7499.6300.229.8计算误差+0.1+0.4+0.7-0.4+0.2+0.1+0.1-0.2-0.2由表4-1可知，在高、中、低三个温度档其计算误差都在3.5%以内，在工业上使用满足要求，另外还可以增加标定温度样本的数量，对实时温度计算算法进行优化也能进一步降低误差。将基于K型热电偶的温度测量系统中最近十次的温度值与标定温度值进行对比，结果见图4-8示。图4-8最近十次的温度值与标定温度值比较结果通过图4-8可知，通过仿真平台中对比分析，基于K型热电偶的温度测量系统测得温度值与标定温度值的误差较小，基本上能够实现对温度的有效测量。通过对基于K型热电偶的温度测量系统中最近十次温度检测结果的准确率与手工温度检测准确率进行对比，具体结果见图4-9所示。图4-9基于K型热电偶的温度测量系统中最近十次温度检测结果的准确率通过图4-9可知，本文设计的基于K型热电偶的温度测量系统总体检测准确率较高，具有一定的实践应用价值。

5结论本文的设计对象是以K型热电偶为温度传感器的温度测量系统，首先针对设计的要求，对温度测量的采集进行了深入的了解和研究，其中查阅了大量国内国内外采集设备的相关文献和资料，然后结合测温系统设计要求，首先设计温度采集的总体设计方案。其设计目标首先要确保高精度和高可靠性，采用稳定性、线性度、测温精度都比较高，且测温范围宽、热电动势较大的K型热电偶进行温度采集，测温系统综合利用传感器、数字电子、单片机和LCD显示等技术方面的知识，完成了对温度采集、显示装置和通信方式的设计。文中以STM32L476单片机为测温系统的核心，利用ADS1248对K型热电偶的电动势进行采样，将信息采集、传输、存储、处理及单片机通信技术等相互融合，从而达到对温度进行实时监测，确认被测场所是否有合适的温度。单片机对数字信号的可控性、高敏感性和温度传感器准确性，使得整套系统复杂实用的功能可以通过简单软件编程来实现，且该测温系统电路简单，功能齐全，应用方便，满足实际应用的要求。

谢辞首先感谢xxx老师对我在该温度测量系统设计上的帮助。首先对于本课题的相关文献的搜集就给予了我很多的帮助，以及许多宝贵的意见。陈老师专业知识渊博、治学态度严禁、对待工作精益求精，每次向老师询问修改意见得到的都是耐心地讲解，并帮助我门开拓研究思路。使我们学到了很多知识和技能，让我们获得了丰厚的收获，以支持我们的设计能够顺利进行。在这种情况下，想对老师表达崇高的敬意和衷心的感谢。同时我也要感谢一下我身边同学和朋友们，感谢他们对我的支持和帮助，帮助我解决了很多的困难和疑惑，最终能够让论文顺利完成。时光匆匆，转眼间四年的大学生活即将结束。四年的时间在我们整个人生的时间线上占的比例并不大，但这四年对我们的影响足以贯穿我们的整个人生，是最难以忘记的青春，是最美好的大学生活。已经站在了大学生涯的尾巴上，最后要感谢认真负责的各位任课老师，让我们能够掌握和运用所学的专业知识，做到学以致用，使我们的大学生涯丰富且多彩。

参考文献[1]孙岩.光纤荧光接触式测温系统研究及实现[J].电气技术，2018，19（02）：49-53.[2]余国卫.基于单片机的K型热电偶测温系统[J].电脑知识与技术，2017，13（24）：206-207.[3]李竹青.运动目标表面温度非接触在线自动测量系统的研究[D].河北科技大学，2016.[4]李峰，王贵锋.非接触式红外数字测温系统的设计与实现[J].自动化与仪器仪表，2016（08）：188-189.[5]明军.接触网线夹非接触测温系统研究[D].石家庄铁道大学，2016.[6]胡家骏.红外非接触测温系统设计与实现[D].黑龙江大学，2016.[7]张玲娜，李想.基于MLX90615传感器的人体非接触式红外测温系统设计[J].电子测试，2014（S1）：19-21.[8]龚恒.碳素钢热处理温度非接触式测量系统研究[D].西南大学，2014.[9]王锦，门长贵.煤气化炉炉壁K型热电偶测温技术[J].化工自动化及仪表，2014，41（04）：349-351+376.[10]史宏伟，王俊平，刘守明，卜祥洲，韩爱芝.开关柜红外测温系统非接触式监测装置设计[J].轻工科技，2013，29（12）：47-48+80.[11]李立，万媛，苏志杰，李臻.用于变电站电气设备的K型热电偶测温系统设计[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2013，18（01）：6-12.[12]王一.电磁加热温场非接触测量方法研究[D].中国计量学院，2012.[13]鞠晓君.一种新型非接触常温测量方法的研究[D].山东科技大学，2007.[14]宋寅卯，张青波.基于μC/OS-Ⅱ的旋转体非接触测温系统[J].微计算机信息，2005（19）：37-39.[15]宋海鹰.基于光电技术和图像处理技术的高温熔体K型热电偶测温系统的研究[D].中南大学，2004.[16]黄灵君.数字技术在K型热电偶测温中的应用[J].机械工人，2002（04）：25-26.[17]STOJKOVICBD.DevelopmentandApplicationofaTimeandSpaceResolvedOpticalDiagnosticforSootTemperatureandConcentrationinaSparkignitedDirect-injectionEngine[D].Michigan：theUniversityofMichigan.2003.[18]G.J.Smallwood，D.R.Snelling，F.Liu，O.L.Guider.Cloudsoversootevaporation：Errorsinmodelinglaser-inducedincandescenceofsoot[J].TransactionsoftheASME(Journalofheattransfer)，2001，123：814-818.附件A原理图

电脑无法识别U盘该怎么办HYPERLINK电脑无法识别U盘怎么办?打开我的电脑上单击右键，在快捷菜单里，选择“管理”，打开“计算机管理”窗口。在计算机管理窗口里，选择“存储”下面的“磁盘管理”，如果看得到没有盘符的U盘，那么在这个U盘上按鼠标右键，选择“更改驱动器名称和路径”选项，就打开了“更改……的驱动器号和路径”对话框。再点击“更改”按钮，打开“更改驱动器号和路径”的对话框，在“指定以下驱动器号”的右边下拉列表里，选择你希望分配给U盘的驱动器号，尽可能靠后选择，比如X、Y、Z，选择好后，单击确定按钮，回到上一次“更改……的驱动器号和路径”对话框窗口，再一次单击确定，就回到“计算机管理”窗口。至此，如果一切正常，就给U盘单独设置了一个长久使用的驱动器号，并却，不受虚拟驱动器的影响了。建议将U盘插到电脑上，看任务栏中是否显示图标，如果显示，在我的电脑点右键查看属性——高级——硬件——设备管理器——查看里面是否有问号的设备，在问号设备上点右键——更新驱动程序然后下一步——否暂时不连接到网络——下一步自动安装软件（推荐）就可以了另外：系统不认U盘的几种处理方法1.禁用主板usb设备。管理员在CMOS设置里将USB设备禁用，并且设置BIOS密码，这样U盘插到电脑上以后，电脑也不会识别。这种方法有它的局限性，就是不仅禁用了U盘，同时也禁用了其他的usb设备，比如usb鼠标，usb光驱等。所以这种方法管理员一般不会用，除非这台电脑非常重要，值得他舍弃掉整个usb总线的功能。但是这种屏蔽也可以破解，即便设置了密码。整个BIOS设置都存放在CMOS芯片里，而COMS的记忆作用是靠主板上的一个电容供电的。电容的电来源于主板电池，所以，只要把主板电池卸下来，用一根导线将原来装电池的地方正负极短接，瞬间就能清空整个CMOS设置，包括BIOS的密码。随后只需安回电池，自己重新设置一下CMOS，就可以使用usb设备了。（当然，这需要打开机箱，一般众目睽睽之下不大适用~~）2.修改注册表项，禁用usb移动存储设备。打开注册表文件，依次展开"HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\usbehci”双击右面的“Start”键，把编辑窗口中的“数值数据”改为“4”，把基数选择为“十六进制”就可以了。改好后注销一下就可以看见效果了。为了防止别人用相同的方法来破解，我们可以删除或者改名注册表编辑器程序。提示：“Start”这个键是USB设备的工作开关，默认设置为“3”表示手动，“2”是表示自动，“4”是表示停用。3.在computermanagement里将removablestorage的使用权限禁止。computermanagement是一个windows管理组件，可以在控制面板——管理工具——计算机管理打开。在该工具窗口中storage——removablestorage——property中，general项，可以控制系统托盘是否显示security则可以管理移动存储设备的使用权限。在security中将普通用户的使用权限降低，就可以达到禁用u盘的目的。破解的方法也很简单，管理员降低普通用户移动存储设备的使用权限，但未必禁用computermanagement的使用权限。普通用户可以通过这个工具解除usb移动存储设备的使用权限限制。另外，值得一提的是，如果u盘插到电脑上后可以驱动，但是我的电脑里却没有盘符，很有可能是管理员改动了u盘的默认盘符，使得我的电脑不能识别。这种情况，可以在movablestorage中看到u盘驱动器。可以在u盘驱动器属性设置里为u盘重新分配一个盘符，再重新插拔一次u盘，就可以在我的电脑里看到u盘的盘符了。一、首先可以将该U盘换到别的机器上，看使用是否正常。如果排除了硬件损坏的可能，一般就是软件方面有问题。在WindowsXP+SP1操作系统下，有些USB2.0设备的确常常出现工作不稳定的问题，可以试试安装设备自带的USB2.0驱动程序。另外最好不要使用USB延长线，防止因为供电不足而造成不稳定现象。如果仍无效，可以在主板BIOS设定中，将USB接口强行设置为USB1.1传输速率。二、（适用于WIN98）启动计算机，进入主板BIOS设置，检查BIOS中USB的相关选项是否已经打开：OnChipUSB设定为Enabled；USBController设定为Enabled；PNPOSInstalled设定为Yes；AssignIRQForUSB设成Enabled。要正常使用USB设备首先要开启USB接口，在主板BIOS里可以进行此项工作，一般来说只需在BIOS中进入ChipsetFeatures设置，并将USBKeyborad/MouseLegacy选项设定为Enable，就能够保证在操作系统下使用USB键盘了。这些选项的作用是打开主板芯片组对USB设备的完全支持，为系统识别USB设备做准备工作。三、USB口接触不好处理办法：拔下，等十秒钟再插上USB口，使接触完好；五、闪存盘驱动程序没有安装完成(WIN98系统下)处理办法：鼠标点“我的电脑”，选择属性找到“通用串行总线”，删除其中的USBMASSSTORAGE项，再点击“刷新”，然后按照提示重新安装一次驱动程序。六、接其它USB设备(如扫描仪、打印机、数码相机)时可以正常使用，接优盘时闪指示灯不亮，不能够使用。1、检查优盘与电脑的联接是否正常，并换用其它USB接口测试。2、检查设备管理器，看是否出现”通用总线设备控制器”条目，如果没有，请将电脑主板BIOS中USB接口条目*激活(ENABLE)。3、如果电脑安装过其它类型USB设备，卸载该设备驱动程序，并首先安装优盘驱动程序。4、到其它电脑试用此优盘，确认是否优盘不良。七、启动型优盘在的电脑上无法实现启动，可能是主板型号不支持。如何判断一块主板是否支持闪存盘启动系统启动型优盘是采用模拟USB软驱和USB硬盘的方式启动电脑的。只要电脑主板支持USB设备启动，即BIOS的启动选项中有USB-FDD、USB-HDD或是其它类似的选项，就可以使用启动型优盘启动电脑。八、第一次在电脑上使用优盘，未出现提示发现新硬件的窗口，驱动程序无法安装的原因可能是：1、主板usbcontroller未启用解决办法:在电脑主板BIOS中启用此功能。2、usbcontroller已经启用但运行不正常解决办法:在设备管理器中删除”通用串行控制器”下的相关设备并刷新。3、优盘被电脑识别异常，在设备管理器中表现为带有黄色？或！的”其它设备”或“未知设备”。解决办法:删除此设备并刷新。九、大容量的U盘(例如兼具MP3播放器或录音功能的U盘)或移动硬盘在电脑上无法正常使用，虽然系统提示找到了未知的USB设备，但无法正确识别U盘或移动硬盘。原因可能是：1．USB接口供电不足:系统为每个USB接口分配了500mA的最大输出电流，一般的U盘只需要100mA的工作电流，因此在使用过程中不会出现什么问题。大多数移动硬盘所使用的是普通的2.5英寸硬盘，其工作电流介于500mA~1000mA之间，此时假如仅仅通过USB接口供电，当系统中并无其他USB设备时，那么还是可以勉强使用的，但如果电压不稳的话，就随时可能出现供电不足的问题。特别是使用支持USB2.0的移动硬盘时，情况最为严重。另外，如果你的笔记本电脑使用电池供电，那么USB接口所分配的电量就更小了。2．使用了外接的USB扩展卡:在笔记本电脑中使用USB2.0的U盘或移动硬盘时，如果笔记本电脑不支持USB2.0技术，一般必须通过PCMCIA卡转USB2.0的扩展卡来间接实现支持，这些扩展卡基本上都采用NEC公司的D720100AGMUSB控制芯片，少则提供两个USB2.0接口，多则提供五个USB2.0接口，对一般用户而言足够使用了。由于PCMICA接口提供的电源功率比板载USB接口要小，这样就会由于供电不足而导致移动硬盘工作的出现问题。解决方案:1.它从USB连接线上接移动硬盘的一端引出一根转接线，可以插入电脑背后的PS/2接口取电，这里可以比USB接口提供更大的电流输出。2.利用电源补偿线(也称“键盘取电线”)，如果U盘或移动硬盘的包装盒中提供了选配的电源适配器，你就可以直接使用外接电源，这样就可以从根本上避免供电不足的情况发生了前置USB线接错。当主板上的USB线和机箱上的前置USB接口对应相接时把正负接反就会发生这类故障，这也是相当危险的，因为正负接反很可能会使得USB设备烧毁。所以尽量采用机箱后置的USB接口,也少用延长线.也可能是断口有问题,换个USB端口看下.USB接口电压不足。当把<ahref="mobileharddisk">移动硬盘</a>接在前置USB口上时就有可能发生系统无法识别出设备的故障。原因是<ahref="">移动硬盘</a>功率比较大要求电压相对比较严格，前置接口可能无法提供足够的电压，当然劣质的电源也可能会造成这个问题。解决方法是<ahref="">移动硬盘</a>不要接在前置USB接口上，更换劣质低功率的电源或尽量使用外接电源的硬盘盒，假如有条件的话。主板和系统的兼容性问题。呵呵这类故障中最著名的就是NF2主板与USB的兼容性问题。假如你是在NF2的主板上碰到这个问题的话，则可以先安装最新的nForce2专用USB2.0驱动和补丁、最新的主板补丁和操作系统补丁，还是不行的话尝试着刷新一下主板的BIOS一般都能解决。系统或BIOS问题。当你在BIOS或操作系统中禁用了USB时就会发生USB设备无法在系统中识别。解决方法是开启与USB设备相关的选项。就是开机按F2或DEL键,进入BIOS,把enableusbdevice选择enable。拔插要小心,读写时千万不可拔出,不然有可能烧毁芯片。XP中任务栏中多出USB设备的图标，打开该图标就会在列表中显示U盘设备，选择将该设备停用,然后你再拔出设备，这样会比较安全。

其实判断软件硬件问题很简单,在别的机器或换个系统试试就可以了.有些小的问题不妨先用专门软件格式化下.还有提醒大家WINDOWS下格式化时要选择FAT,不要选FAT32。

提示无法识别的USB设备维修

故障提示如图：

无法识别的USB设备：UnknownUSBDevice.很多人都遇到过的一个问题，所谓“无法识别”对于操作系统来说，或者是驱动程度有问题，或者是USB设备出现了问题，或者是计算机与USB设备连接出现了故障，解决问题的方法也是从这几处着手。

对于不同的设备会有不同的处理方法，了解USB设备正常工作需要的条件以及一些可能影响USB设备正常工作的因素，会有助于解决问题。

下面是保证USB设备可以正常工作的一些条件：（1）USB设备本身没有任何问题——可以通过在其它计算机上进行测试，保证能正常工作；（2）USB接口没有任何问题——可以通过连接其它的USB设备在此接口上进行测试；（3）USB设备的驱动程序已经正确安装，如果有详细说明书的USB设备，一定要仔细查看相应的说明文件，按照说明安装相应的驱动程序；Windows2000以后的操作系统以识别大部分的USB设备，Windows98以前的操作系统可以安装USB设备自带的驱动或者安装通用的USB设备驱动程序。下面是可能影响USB设备正常工作的一些情形：（1）USB设备已经出现了故障（同样的条件以前可以正常使用，现在出现了问题）；（2）USB接口有问题，比如a.USB前置接口极性接反，这可能导致USB设备烧毁，所以一定要仔细看一下主板说明书，防止接错；b.接口电压不足，一些<ahref=".com/mobileharddisk">移动硬盘</a>常会有这样的问题，主机后面的USB接口往往会比前置USB接口更可靠一些；c.主板与操作系统兼容性有问题，安装最新的主板驱动程序可以最大程度地避免此类问题；d.Bios中禁止了USB设备，可能通过更改BIOS中相应的设置来解决；e.操作系统问题，可以通过重装操作系统来解决；（3）USB驱动程序有问题：如