專利名稱：：自動溫度標定儀的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及應用電阻元件的溫度測量設備的測試或校準，具體為一種自動溫度標定儀。
背景技術：
：溫度傳感器的作用是用來實時監(jiān)測對象的溫度，在實驗及工業(yè)自動化設備中應用廣泛。由于溫度傳感器的固有特性的限制，在使用前往往需要對其進行標定。溫度傳感器的標定就是將傳感器置于溫度連續(xù)變化的介質中(通常是水)，測量不同溫度節(jié)點下，傳感器的輸出值，這樣得到介質溫度和傳感器輸出值對應關系的一組數(shù)據(jù)即完成了標定。為了得到準確的標定結果，通常需要進行升溫標定和降溫標定。利用標定數(shù)據(jù)作為參照才能準確得出對象實際溫度與傳感器輸出值之間的對應關系，從而達到準確測量的目的?，F(xiàn)有的標定方法是手工標定，采用這種方法，需要逐個記錄對象溫度及傳感器輸出值，然后按照數(shù)據(jù)制作標定圖表，效率低下，而且容易出錯。
發(fā)明內容為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種效率和準確率高、能自動作業(yè)的標定設備，本發(fā)明公開了一種自動溫度標定儀。本發(fā)明通過如下技術方案達到發(fā)明目的一種自動溫度標定儀，包括電子溫度計、溫度傳感器、模/數(shù)轉換器、地址鎖存器、單片機和PC機，其結構是電子溫度計的溫度探頭浸入介質中，電子溫度計為液晶顯示，液晶顯示的驅動電路直接連接至單片機，溫度傳感器的溫度探頭浸入介質中，溫度傳感器的模擬信號輸出端與模/數(shù)轉換器的模擬信號輸入端連接，模/數(shù)轉換器的數(shù)字信號輸出端與地址鎖存器的數(shù)字信號輸入端連接，地址鎖存器的數(shù)字信號輸出端與單片機的數(shù)字信號輸入端連接，單片機和PC機通過全雙工串行通訊方式連接。3使用時，將電子溫度計和溫度傳感器的溫度探頭都浸入同一介質中，電子溫度計的測量結果作為標準值。當介質溫度逐漸變化時，電子溫度計的液晶顯示和溫度傳感器的模擬信號輸出都將逐漸變化，溫度傳感器輸出的模擬信號為一緩慢變化著的電平信號。溫度傳感器輸出的模擬信號通過模/數(shù)轉換器轉換成數(shù)字信號，這些數(shù)字信號由地址鎖存器在單片機的控制下予以采集和存儲。同時，液晶顯示的驅動電路直接連接至單片機，并且單片機內事先已輸入了需要標定的溫度數(shù)值。這樣，當單片機檢測到電子溫度計測量出的當前溫度需要標定時，即發(fā)出指令通過地址鎖存器將此時模/數(shù)轉換器所輸出的數(shù)字信號予以存儲，從而完成了一次溫度-電平之間的對應關系的記錄，也即作了一次溫度標定。如此隨著介質溫度的逐漸變化，即可完成溫度傳感器的標定工作。單片機與PC機之間通過全雙工串行通訊方式連接，這樣便于對通過PC對標定的數(shù)據(jù)作進一步的分析。本發(fā)明摒棄了現(xiàn)有技術中溫度標定時的手工作業(yè)，通過模/數(shù)轉換器、單片機等部件實現(xiàn)了對自動化操作，不僅操作簡單，而且效率高、數(shù)據(jù)準，又便于存儲和進一步處理標定數(shù)據(jù)。而且，若所需標定的溫度傳感器的精度改變，只需改變單片機內需要標定的數(shù)值記錄即可，適用范圍大。圖l是本發(fā)明的結構示意圖2是本發(fā)明中溫度顯示器的液晶顯示阿拉伯數(shù)字的原理圖。具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本發(fā)明如圖1所示，一種自動溫度標定儀，包括電子溫度計l、溫度傳感器2、模/數(shù)轉換器3、地址鎖存器4、單片機5和PC機6，其結構是電子溫度計l的溫度探頭ll浸入介質中，電子溫度計l為液晶顯示，液晶顯示的驅動電路直接連接至單片機5，溫度傳感器2的溫度探頭浸入介質中，溫度傳感器2的模擬信號輸出端與模/數(shù)轉換器3的模擬信號輸入端連接，模/數(shù)轉換器3的數(shù)字信號輸出端與地址鎖存器4的數(shù)字信號輸入端連接，地址鎖存器4的數(shù)字信號輸出端與單片機5的數(shù)字信號輸入端連接，單片機5和PC機6通過全雙工串行通訊方式連接。4電子溫度計采用液晶顯示，其顯示阿拉伯數(shù)字的原理如圖2所示，每個數(shù)字由2127這7段構成一"日"字的液晶顯示，通過驅動電路適當?shù)乜刂颇扯位蚰硯锥蔚囊壕Я粱驕?，即可顯示出09這十個阿拉伯數(shù)字，如表l所示表h<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>*0表示該段液晶狀態(tài)為滅，l表示該段液晶狀態(tài)為亮。由于電子溫度計1液晶顯示的驅動電路還連接至單片機5，因此，單片機5可以綜合各段液晶的狀態(tài)判斷出當前顯示的數(shù)值，單片機5內事先已存儲了需要標定數(shù)值的判斷邏輯，比如，如果需要以1K的精度予以標定，即溫度傳感器的精度為1K，則判定依據(jù)是液晶顯示的小數(shù)點后第一位顯示為"0"。單片機5選用STC89C58單片機，具有抗強干擾、高速、低功耗的特點；指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機，有12時鐘機器周期和6時鐘機器周期任意可選；工作電壓寬，最低工作電壓3.4/2.0V(5/3V單片機)；內部集成32k的Flash、1280byte的RAM和16kbyte的EEPROM,資源豐富；支持在系統(tǒng)可編程；內置看門狗和復位電路；外圍電路設計簡單；PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方法喚醒。把液晶顯示的驅動電路直接接在單片機5的P0.0P0.7即可讀取這些液晶顯示的組合，達到實時掌握當前的顯示數(shù)值的目的。溫度傳感器2內有一熱敏電阻，當介質溫度變化時熱敏電阻的阻值也隨之變化，使得輸出的電平也同步改變，此電平信號是模擬信號，為了實現(xiàn)數(shù)字化的采集和存儲，在溫度傳感器2后連接模/數(shù)轉換器3，選用ADC0809模/數(shù)轉換器，這是逐次逼近式8位8通道模/數(shù)轉換器，轉換時間為lOps。模/數(shù)轉換器3后連接地址鎖存器4，用以對經過模/數(shù)轉換器3轉換的數(shù)字信號予以采集和存儲。地址鎖存器4選用74LS373地址鎖存器，它的輸出能使一端接地，三態(tài)門一直處于打開狀態(tài)；鎖存控制端接單片機5的地址鎖存允許信號ALE，由單片機5來控制地址鎖存。地址鎖存器4的Q0、Ql、Q2分別與模數(shù)轉換器3的ADDA、ADDB、ADDC連接，可同時進行8路溫度傳感器的標定。單片機5具有一個全雙工串行通訊口，TTL電平，而PC機6的串口是RS232電平，兩者之間通過MX232芯片進行轉換，三線制連接，簡單可靠，這樣可通過PC機6對標定得到的數(shù)據(jù)作進一步的分析處理?，F(xiàn)需標定精度為1K，標定時，將電子溫度計1和溫度傳感器2的溫度探頭都浸入水中，電子溫度計1的測量結果作為標準值。隨著水溫的逐漸變化，當單片機5檢測到液晶顯示的數(shù)值小數(shù)點后第一位顯示的是0時，產生一個觸發(fā)信號，通過地址鎖存器4讀取并保存由模/數(shù)轉換器3得到的數(shù)字信號。這個數(shù)字信號代表的是與當前水溫相對應的溫度傳感器2的電平輸出值。這樣就完成了一次溫度-電平之間的對應關系的記錄，也即作了一次溫度標定。如此隨著水溫的逐漸變化，即可完成溫度傳感器2的標定工作，這就是采用本發(fā)明進行數(shù)字化自動采集的整個過程。通過PC機6還可對標定的數(shù)據(jù)作進一步的分析。改變存儲在單片機5內對需要標定數(shù)值的判斷邏輯，即可適用于對不同精度要求的溫度傳感器的標定。權利要求1.一種自動溫度標定儀，包括電子溫度計(1)、溫度傳感器(2)、模/數(shù)轉換器(3)、地址鎖存器(4)、單片機(5)和PC機(6)，其特征在于電子溫度計(1)的溫度探頭(11)浸入介質中，電子溫度計(1)為液晶顯示，液晶顯示的驅動電路直接連接至單片機(5)，溫度傳感器(2)的溫度探頭浸入介質中，溫度傳感器(2)的模擬信號輸出端與模/數(shù)轉換器(3)的模擬信號輸入端連接，模/數(shù)轉換器(3)的數(shù)字信號輸出端與地址鎖存器(4)的數(shù)字信號輸入端連接，地址鎖存器(4)的數(shù)字信號輸出端與單片機(5)的數(shù)字信號輸入端連接，單片機(5)連接PC機(6)。2.根據(jù)權利要求l所述的自動溫度標定儀，其特征在于，所述單片機(5)通過全雙工串行通訊方式連接PC機(6)。全文摘要本發(fā)明涉及應用電阻元件的溫度測量設備的測試或校準，具體為一種自動溫度標定儀。本發(fā)明包括電子溫度計(1)、溫度傳感器(2)、模/數(shù)轉換器(3)、地址鎖存器(4)、單片機(5)和PC機(6)，其結構是電子溫度計(1)和溫度傳感器(2)的溫度探頭浸入介質中，電子溫度計(1)的液晶顯示驅動電路直接連接至單片機(5)；溫度傳感器(2)、模/數(shù)轉換器(3)、地址鎖存器(4)和單片機(5)依次連接；單片機(5)和PC機(6)通過全雙工串行通訊方式連接。采用本發(fā)明實施溫度標定，具有操作簡單，效率高，數(shù)據(jù)準，便于存儲和進一步處理，適用范圍大的優(yōu)點。文檔編號G01K15/00GK101556192SQ20081003596公開日2009年10月14日申請日期2008年4月11日優(yōu)先權日2008年4月11日發(fā)明者于茂華,劉紅軍,雯張,楊云超,王國亮,謝明春,郭亞娟申請人:謝明春