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發(fā)布時間:2021-04-06 03:07  
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基于數(shù)字溫度傳感器的多功能電子溫度計,應是數(shù)字溫度傳感器在藥行業(yè)中開發(fā)較早的應用,并且研究工作還在不斷深化。近日有研究者開發(fā)了一種旨在可以測量多種物體溫度、操作簡便、便于攜帶且價格低廉的新型多功能數(shù)字電子溫度計,該溫度計配有專用探頭,可以準確、方便地測量體溫、食物溫度、室內(nèi)外溫度、冰箱溫度等,克服了傳統(tǒng)數(shù)字溫度計價格昂貴,測量功能單一、誤差偏大等問題,使用效果良好,有很好的推廣應用價值。該多功能數(shù)字電子溫度計的硬件電路主要由數(shù)字溫度傳感器、單片計算機、液晶顯 示器、電源電路、音響警報電路五部分組成,使用Porte199SE設計制作電路板;軟件部分利用C語言編寫。軟件編寫過程中結合實測傳感器溫度曲線對數(shù)字溫度傳感器進行軟件校正,編寫完畢的程序在單片機f真系統(tǒng)上調(diào)試, 后將調(diào)試成功的軟件程序寫入單片計算機。制作出了具有測溫定時、溫度記憶、音響提示、背光顯 示、自動關機等多項功能的數(shù)字電子溫度計,該溫度計的測溫誤差僅為±0.1℃,其準確度可以和溫度計相比擬。為有效避免丈量環(huán)境中的粉塵、油脂以及水分等介質浸入,以及溫度范圍不同而引起的誤報,故采用不同材料。
多種不同種類溫度傳感器的工作原理
(一)熱電耦溫度傳感器。熱電耦溫度傳感器結構簡單,僅由兩根不同材料的導體或半導體焊接而成,是應用 廣泛的溫度傳感器。熱電耦溫度傳感器是根據(jù)熱電效應原理制成的:把兩種不同的金屬A,B組成閉合回路,兩接點溫度分別為t1和t2,則在回路中產(chǎn)生一個電動勢。由于人類可以利用自身的感官感知外界世界的相關刺激,而傳感器也是,將感知到的外界機械刺激傳入系統(tǒng)中進行機械檢測。
熱電耦也是由兩種不同材料的導體或半導體A、B焊接而成,焊接的一端稱為工作端或熱端。與導線連接的一端稱為自由端或冷端,導體A、B稱為熱電極,總稱熱電耦。測量時,工作端與被測物相接觸,測量儀表為電位差計,用來測出熱電耦的熱電動勢,連接導線為補償導線及銅導線。例如研制的油茶果色選機,就是采用高清的圖像傳感器CCD相機對下落的油茶果果殼與籽進行圖像采集,并通過色選機進行分選,可實現(xiàn)果殼與籽的95%選凈率。
從測量儀表上,我們觀測到的便是熱電動勢,而要想知道物體的溫度,還需要查看熱電耦的分度表。
為了保證溫度測量結果足夠精準,在熱電極材料的選擇方面也有嚴格的要求:物理、化學穩(wěn)定性要高;電阻溫度系數(shù)??;導電率高;熱電動勢要大;溫度傳感器外殼采用不銹鋼制成,防水、耐腐蝕,可以在環(huán)境惡劣的測溫環(huán)境下使用。熱電動勢與溫度要有線性或簡單的函數(shù)關系;復現(xiàn)性好;便于加工等。根據(jù)我們常用的熱電極材料,熱電耦溫度傳感器可分為標準化熱電耦和非標準化熱電耦。鉑銠-鉑熱電耦是常用的標準化熱電耦,熔點高,可用于測量高溫,誤差小,但價格昂貴,一般適用于較為精密的溫度測量。鐵-康銅為常用的非標準化熱電耦,測溫上限為600攝氏度,易生銹,但溫度與熱電動勢線性關系好,靈敏度高。
一些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場,分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%。傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、MEMS(MICRO-ELECTRO-MECHANICALSYSTEMS,微機電系統(tǒng))傳感器、生物傳感器等新興傳感器。一種旋轉電位器(電阻分壓器),作為角位置傳感器,或一個可變磁阻磁傳感器,用作旋轉速度傳感器,直接發(fā)送無特定信號調(diào)節(jié)的輸出電壓。其中,無線傳感器在2007-2010年復合年增長率預計會超過25%。