人体传感器

人体传感器
人体传感器

热释电红外传感器(人体红外感应模块)是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。它目前正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。除了在我们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在更多的领域应用前景看好。比如:在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机;电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的机构;开启监视器或自动门铃上的应用;结合摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等……。您可以根据自己的奇思妙想,结合其它电路开发出更加优秀的新产品。或自动化控制装置。

热释电效应同压电效应类似,是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。热释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极,在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时,热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。由于它的输出阻抗极高,在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,ΔT=0,则传感器无输出。当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,

则有ΔT输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出了。所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。由实验证明,传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜),其检测距离小于2m,而加上光学透镜后,其检测距离最大可超过7m。

这是两款采用红外专用芯片BISS0001芯片(进货批次不同,型号有可能不同,有

BISS0001,LP0001,CA0001等,功能完全相同,不分型号,随机发货)设计的人体传感模块,它最大的优点是性能稳定可靠。模块线路板尺寸33mm*28mm,透镜直径约25毫米,模块厚度20毫米,体积更小,更容易嵌入其他设备。

模块采用低功耗稳压器件7133A-1,可以保证在很宽的输入电压下稳定提供3.3V的工作电压,确保模块能正常工作。模块有三个输出脚,由红、黄、黑三色线插座引出,红线和黑线分别接DC6~24V 电源的“+”、“-”,标有“OUT”的黄线是输出脚,有人输出约3V高电平,无人输出0V低电平。上右图中左上角蓝色箭头指示有一个检测方式设置区,产品默认设置和H连接,为可重复触发方式(见上图左上角蓝色箭头指示处,如果改成和L连接,则为不可重复触发方式),即感应输出高电平后,在延时时间段内,如果有人体在其感应范围活动,其输出将一直保持高电平,直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点);如果和L连接为不可重复触发模式,这种模式下感应输出高电平后,延时时间段一结束,输出将自动从高电平变为低电平。模块电平输出时间约15秒左右。

技术参数

1、工作电压:DC6~24V

2、电平输出:有人3V高电平,无人0V低电平

3、感应角度:水平最大140度,垂直最大60度

4、静态电流:小于50μA

5、感应距离:0.5~7米

6、触发时间:约2~18秒

7、触发方式:重复/不重复

8、尺寸:33mm×28mm×30mm

感应范围示意图

热释电红外开关是BISS0001配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成的被

动式红外;

开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘

干机和自动洗衣;

机等装置,是一种高技术产品。特别适用于企业,宾馆、商场、库房及家庭的

过道、走廊等敏;

感区域,或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统

采用PIR热释电传感器、菲涅尔

采用了热释电专用驱动IC BISS系列驱动芯片

微功耗:静态电流<50 微安,特别适合干电池供电的自动控制产品宽电压范围、DC 4.5-20V

电路板小体积38*28mm(32*24*mm)

可重复/不可重复触发方式选择

使用简单、电源+ -信号输出

输出高电平信号:可方便与各类电路实现对接。

感应距离7米

感应角度110°

二、使用说明

输出电平高3.3 V /低0V

触发方式L不可重复触发/H重复触发

1. 全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平,人离开感应范围则自动延时关闭高电平,

输出低电平。

2. 光敏控制(可选择,出厂时未设):可设置光敏控制,白天或光线强时不感应。

3. 两种触发方式:(可跳线选择)

a.不可重复触发方式:即感应输出高电平后,延时时间段一结束,输出将自动从高电平

变为低电平;

b.可重复触发方式:即感应输出高电平后,在延时时间段内,如果有人体在其感应范围

活动,其输出将一直保持高电平,直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检

测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以最后一次活动的时间为延时

时间的起始点)。

4. 具有感应封锁时间(默认设置:2.5S 封锁时间):感应模块在每一次感应输出后(高电平变

成低电平),可以紧跟着设置一个封锁时间段,在此时间段内感应器不接受任何感应信号。

此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作,可应用于间隔探测产

品;同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒

—几十秒钟)。

基于专用温度传感器的温度检测系统

摘要 统使用PTC或NTC电阻作为温度传感器的方式在使用过程中存在着很多不足之 本文阐述了一个基于专用温度传感器AD590的 高精度温度检测系统的设计 和实现过程。整个设计包括AD590 器AD620ADC0804AT89C52组 AD590AT89C52

Ⅰ https://www.360docs.net/doc/7f19159085.html, Abstract The temperature check system in modern industry is that uses some special method to process and display the environmental temperature. Tradition uses PTC or NTC resistance to be using process to there be existing much defects as the temperature sensor way, supposes that what be detected the temperature has a bad accuracy, systematic reliability is bad, has much difficulties to design, and the

cost of e ntire system is expensive. To use this method already unable satisfied modern industry produces the need being hit by the high-accuracy temperature under the control. Use the special temperature transducer could improve the systematic function of temperature detecting. This article elaborated the high-accuracy temperature having set forth a because of special temperature transducer AD590 checks the main body of a book systematically designing and realizing process. Entire design is included: Use the AD590 temperature transducer to detect the analog temperature, instrumentation amplifier AD620 signal process system, change the analog signal to digital signal circuit of ADC0804, the AT89C52 MUC system and the power system. Key word temperature check system AD590AT89C52

基于单片机的温度传感器的设计说明

基于单片机的温度传感器 的设计 目录 第一章绪论-------------------------------------------------------- ---2 1.1 课题简介 ----------------------------------------------------------------- 2 1.2 设计目的 ----------------------------------------------------------------- 3 1.3 设计任务 ----------------------------------------------------------------- 3 第二章设计容与所用器件 --------------------------------------------- 4第三章硬件系统设计 -------------------------------------------------- 4 3.1单片机的选择------------------------------------------------------------- 4 3.2温度传感器介绍 ---------------------------------------------------------- 5 3.3温度传感器与单片机的连接---------------------------------------------- 8 3.4单片机与报警电路-------------------------------------------------------- 9 3.5电源电路----------------------------------------------------------------- 10 3.6显示电路----------------------------------------------------------------- 10 3.7复位电路----------------------------------------------------------------- 11 第四章软件设计 ----------------------------------------------------- 12 4.1 读取数据流程图--------------------------------------------------------- 12 4.2 温度数据处理程序的流程图 -------------------------------------------- 13 4.3程序源代码 -------------------------------------------------------------- 14

热电偶温度传感器设计报告详解

传感器课程设计 设计题目:热电偶温度传感器 2010年12月30日 目录 1、序言 (3) 2、方案设计及论证 (4)

3、设计图纸 (9) 4、设计心得和体会 (10) 5、主要参考文献 (11) 一、序言 随着信息时代的到来,传感器技术已经成为国内外优先发展的科技领域之一。测控系统的设计通常是从对象信息的有效获取开始的不同种

类的物理量不仅需要不同种类的传感器进行采集,而且因信号性质的不同,还需要采用不同的测量电路对信号进行调理以满足测量的要去。因此,触感其与检测技术在现代测量与控制系统中具有非常重要的地位。 而在所有的传感器中,热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点,常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。 因此,我们想设计一种热电偶传感器能够在低温下使用,可以适用于试验和科研中,测量为温度范围:-200 ℃ ~500 ℃,电路不太复杂的简易的热电偶温度传感器,考虑到制作材料相对便宜,我们选择了铜-铜镍(康铜)。在选择测量电路时,我们从简单,符合测量范围要求及热电偶的技术特性,我们采用了AD592对T型热电偶进行冷结点的补偿电路。这种型号的电路允许的误差(0.5 ℃或0.004x|t|)相对于其他类型的热电偶具有测量温度精度高,稳定好,低温时灵敏度高,价格低廉。能较好的满足测量范围。 热电偶同其它种温度计相比具有如下特点: a、优点 ·热电偶可将温度量转换成电量进行检测,对于温度的测量、控制,以及对温度信号的放大、变换等都很方便, ·结构简单,制造容易, ·价格便宜, ·惰性小,

温度传感器的历史发展与研究现状

温度传感器的历史发展与研究现状 摘要:本文通过查阅各类文献并进行分析总结,简述了温度传感器的意义和作用,介绍了温度传感器的发展历史,列举并分析了常用温度传感器的类型,对比了国外温度传感器设计和研究领域的现状与发展,着重阐述了国外先进的CMOS模拟集成温度传感器的主要原理。最后,文章对温度传感器的未来发展方向做出了说明。 关键词:温度传感器,IC温度传感器,CMOS集成温度传感器 一、背景介绍 1.1绪言 人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官,而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中,它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。[1]传感器是以一定的精度和规律把被测量转换为与之有确定关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。它是实现自动测量和自动控制的首要环节。[2]温度是反映物体冷热状态的物理参数,它与人类生活环境有着密切关系。早在2000多年前,人类就开始为检测温度进行了各种努力,并开始使用温度传感器检测温度。[3]在人类社会中,无论工业、农业、商业、科研、国防、医学及环保等部门都与温度有着密切的关系。 [4]在工业生产自动化流程中,温度测量点一般要占全部测量点的一半左右。[5]因此,人类离不开温度传感器。传感器技术因而成为许多应用技术的基础环节,成为当今世界发达国家普

遍重视并大力发展的高新技术之一,它与通信技术、计算机技术共同构成了现代信息产业的三大支柱。[6] 1.2温度传感器的发展历史和主要分类 人们研究温度测量的历史已经相当的久远了。公元1600年,伽利略研制出气体温度计。 [7]一百年后,酒精温度计[8]和水银温度计[9]问世。到了1821年,德国物理学家赛贝发明了热电偶传感器[10],人类真正的第一次把温度变成了电信号。此后,随着技术的发展,人们研制出了各种温度传感器。本世纪,在半导体技术的支持下,相继诞生了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。[11]与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。[12] 温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。[13] 热电偶传感器有自己的优点和缺陷。热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关,用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性,这种细微的测温元件有极高的响应速度,可以测量快速变化的过程。然而热电偶传感器的灵敏度比较低,容易受到环境干扰信号的影响,也容易受到前置放大器温度漂移的影响,因此不适合测量微小的温度变化。[14] IC温度传感器即数字集成温度传感器,其外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。尤其是CMOS工艺实现的智能温度传感芯片具有低成本、低功耗、与标准数字工艺兼容以及芯片面积小等优点,已经取代了双极型工艺。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型,最主要的特点之一是将温度传感模块和信号的处理电路同时集成在一个芯片上。[15]

人体体温测量传感器

人体体温测量传感器

目录一·任务说明 二·总体设计方案 三·传感器的选型与测量电路 四·典型器件选择 五·系统误差的分析与处理

一、任务说明 任务用途 用于人体温度测量,要求实现非接触式测量,具备测量数据自动记录和打印功能,并对温度超限给出相应的报警和控制信号。 任务要求 1、确定测量方法,并说明其测量原理; 2、选定传感器类型,并说明理由; 说明:允许误差:±0.1℃ 各类传感器比较 热辐射 非接触测量,结构简单,量程比较宽,精确度高,可自动记录和远距离传送信号,但人为误差大,只能测量高温,连续测量需冷却。压电式

分辨率高,稳定性好,输出的频率便于数字化处理,抗噪声能力强,性能稳定,线性好,但是机械化强度很差。数字信号输出。 热电阻 热电阻具有负温度系数,其灵敏度远高于金属热电阻,体积小,热惯性小,适合快速测量,功率小,寿命长,但互换性差,测量范围窄。 光纤式 光纤体吸收性探头体积小,灵敏度高,工作可靠,精确度高,与电磁场的相互作用小,误差小,但是测量范围窄。 根据以上各类传感器的特点,我们选择光纤辐射温度传感器,因为对于我们人体的温度来看,测量范围小并不影响我们的测量,其精确度和线性度以及受周围磁场的影响小等优点,由于光纤直径细小且可绕行好,因此也可以用于狭窄或者视听不好的场所,此外还可以用多个探头,借助于扫描器进行转换,构成多点温度测量系统,我们还是觉得这类传感器比较适合测量人体温度。

四、测量电路可行性分析 下图为光纤辐射温度传感器的设计框图,光纤探头接受由被测物体温度决定的辐射能,并经过光纤传输到检测器,由光电器件转换成电信号,再经过电路转换、处理后显示出被测温度值,这种光纤辐射温度计与一般的辐射温度计相比,其明显的优点是测量探头可以不用水冷而测量,从而有利于克服环境的干扰,适合于在恶劣的工作条件下应用,由于光纤直径细小且可绕行好,因此也可以用于狭窄或者视听不好的场所,此外还可以用多个探头,借助于扫描器进行转换,构成多点温度测量系统。 五、总体设计方案

基于数字温度传感器的数字温度计

黄河科技学院《单片机应用技术》课程设计题目:基于数字温度传感器的数字温度计 姓名:时鹏 院(系):工学院 专业班级: 学号: 指导教师:

黄河科技学院课程设计任务书 工学院机械系机械设计制造及其自动化专业 S13 级 1 班 学号 1303050025 时鹏指导教师朱煜钰 题目:基于数字温度传感器的数字温度计设计 课程:单片机应用技术课程设计 课程设计时间 2014年 10月27 日至2014年11 月 10 日共 2 周 课程设计工作容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)(纸不够可加页)

课程设计任务书及摘要 一、课程设计题目:基于数字温度传感器的数字温度计 二、课程设计要求 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号,计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量围为-55℃~125℃,精确到0.5℃。数字温度计所测量的温度采用数字显示,控制器使用单片机AT89C51,温度传感器使用DS18B20,用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示。 三、课程设计摘要 DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器,由于其具有单总线的独特优点,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验,介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程,并给出了软件流程图。 该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口,芯片使用了ATMEL公司的AT89C51单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。 四、关键字:单片机温度测量 DS18B20 数字温度传感器 AT89C51

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理

各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化,在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端或冷端,则回路中就有电流产生,如图2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一,当有电流流过两个不同导体的连接处时,此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向, 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T,T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势,此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关,而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势:热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处a,b 之间便有一电动势差△ V,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由A流向B时,称A为正极,B 为负极。实验表明,当△ V很小时,△ V与厶T成正比关系。定义△ V对厶T 的微分热电势为热电势率,又称塞贝克系数。

静态呼吸检测人体存在感应器

静态呼吸检测人体存在感应器 采用超宽谱雷达技术、生物医学工程于一体的传感器,检测人体生命参数是以脉冲形式的微波束照射人体,由于人体生命活动(肢体运动、呼吸、心跳等)的存在,使的被人体反射后的回拨脉冲序列的重复周期发生变化。经对人体反射后的回波脉冲序列进行解调、积分、放大、滤波等处理并输入微电脑系统进行数据处理和分析,就可以得到与被测人体存在的数据参数。 适合用于智能马桶、机器人、办公室、会议室、卫生间、医院等场合及设备上对人体存在的信号探测。 ■电气参数: 输入电压:DC8-12V 工作电流:<90mA 探测角度:85*85 FOV 输出模式:RS485输出和无源开关信号 产品尺寸:75*25mm 探测距离:动态(肢体运动)<5米,静态(呼吸动作)<3米 工作温度:-40-85℃ 接线方式:4*0.5mm2-L180mm 安装方式:吸顶安装

■通讯参数: 通讯方式:RS485 通讯协议:ASCII / MODBUS RTU 协议参数:9600,8,n,1 电气隔离:1000VDC 波 特 率: 2400、4800、9600、19200、38400 ■设备功能:

QZX327SW QZX327RA QZX327RM 时间设置(秒) 1 - 600 1 - 1800 1 - 255/600 照度设置 0 - 9 0 - 9 0 - 9 灵敏度设置 1 - 9 1 - 10 1 - 10 温湿度采集 - ■ ■ RS485接口 - ■ ■ 无源开关信号 ■ - - IR遥控功能 ■ ■ ■ ■探测信号: 当人体完全静止时,呼吸的时候,人体腹部表 面会跟随呼吸的动作起伏变化,传感器可以识别到 人体胸部及腹部的位置呼吸的动作,传感器可精确 识别出这微小动作。 左图彩色部分为人体完全静止时探测最灵敏度 的位置。

温度传感器论文..

温度传感器设计论文题目:基于DS18B20温度传感器的智能测温仪学院:物理与电子工程学院 专业: 姓名: 学号: 目录 目录------------------------------------------------------------------------------1 摘要------------------------------------------------------------------------------2 一、传感器概诉---------------------------------------- ---------------------3 1、传感器及温度传感器发展现状-------------------------------------3 2、主要元器件介绍-------------------------------------------------------3 二、课程设计主要内容----------------------------------- -----------------6 1、课程设计名称----------------------------------------------------------6 2、设计要求、目的及意义----------------------------------------------6 三、设计达到的指标---------------------------------- ---------------------7

四、传感器设计原理------------------------------------ -------------------7 1、三个重要组成部分----------------------------------------------------7 2、DS1802工作原理------------------------------------------------------7 3、DS1802内部结构图---------------------------------------------------8 4、程序流程图--------------------------------------------------------------9 5、proteus仿真原理图----------------------------------------------------9 五、实验过程------------------------------------------ -----------------------10 1、前期准备-----------------------------------------------------------------10 2、课程设计过程-----------------------------------------------------------10 3、个人主要工作及遇到问题--------------------------------------------11 六、数据分析与结论------------------------------ --------------------------11 七、课程设计总结、思考与致谢-------------------------------- ---------12 八、参考文献------------------------------------------------- ----------------14 九、附录--------------------------------------------------

STM制作DSB温度传感器定稿版

S T M制作D S B温度传 感器 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

折腾了一晚上,才把DS18B20的驱动移植到STM32上来。以前在51上使用过单个和多个连接的DS18B20,有现成的程序了,以为很快就能弄好,结果还是被卡住了,下面说下几个关键点吧: 首先是延时的问题,STM32上若用软件延时的话不太好算时间,所以要么用定时器要么用SysTick这个定时器来完成延时的计算。相比之下用SysTick来的简单方便点。 接着是STM32 IO脚的配置问题,因为51是双向的IO,所以作为输入输出都比较方便。STM32的IO是准双向的IO,网上查了下资料,说将STM32的IO配置成开漏输出,然后外接上拉即可实现双向IO。于是我也按规定做了,但调了老半天都不成功,是因为 DS18B20没有响应的信号。在烦躁之际只有试下将接DQ的IO分别拉低和拉高看能不能读入正确的信号。结果果然是读入数据不对,原来我将IO配成开漏输出后相当然的以为读数据是用GPIO_ReadOutputDataBit(),这正是问题所在,后来将读入的函数改为 GPIO_ReadInputDataBit()就OK了。现在温度是现实出来了,但跟我家里那台德胜收音机上显示的温度相差2度,都不知道是哪个准了,改天再找个温度计验证下。 下面引用一段DS18B20的时序描述,写的很详细: DS18B20的控制流程 根据DS18B20的通信协议,DS18B20只能作为从机,而单片机系统作为主机,单片机控制DS18B20完成一次温度转换必须经过3个步骤:复位、发送ROM指令、发送RAM指令。每次对DS18B20的操作都要进行以上三个步骤。

温度传感器的发展现状、原理及应用

温度传感器的发展现状、原理及应用 摘要: 近年来,中国工业现代化进程和电子信息产业的持续快速发展,推动了传感器市场的快速崛起。温度传感器是一类重要的传感器,占传感器总需求量的40%以上。温度传感器是一种半导体器件,利用NTC电阻随温度变化的特点,将非电物理量转化为电量,从而实现精确的温度测量和自动控制。温度传感器广泛应用于温度测量和控制、温度补偿、流量和风速测量、液位指示、温度测量、紫外和红外测量、微波功率测量等领域,广泛应用于彩电领域。电脑彩色显示,开关电源,热水器,冰箱,厨房设备,空调,汽车等领域。近年来,汽车电子和消费电子行业的快速增长推动了中国对温度传感器需求的快速增长。 关键词:温度传感器;发展现状;应用

目录 一、温度传感器的发展现状 (3) 二、温度传感器的原理 (3) (一)热电偶温度传感器原理 (4) (二)金属热电阻温度传感器原理 (4) (三)集成温度传感器原理 (4) 三、温度传感器的应用 (4) (一)在汽车中的应用 (5) (二)在家用电器中的应用 (5) (三)生物医学中的应用 (6) (四)工业中的应用 (6) (五)太空中的应用 (6) 四、结论 (6) 参考文献 (8)

一、温度传感器的发展现状 温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的[1]。不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化,所以能作温度传感器的材料相当多。温度传感器随温度而引起物理参数变化的有:膨胀、电阻、电容、而电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪声等等。随着生产的发展,新型温度传感器还会不断涌现。 由于工农业生产中温度测量的范围极宽,从零下几百度到零上几千度,而各种材料做成的温度传感器只能在一定的温度范围内使用。温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一。其测量控制一般产用各式各样形态的温度传感器。 表1.1当前市面上温度传感器分类统计表[2] 分类特征传感器名称 测量范围 超高温用1500℃以上光学高温计、辐射传感器 中高温用1000℃ -1500℃ 光学高温计、辐射传感器、热电偶 中温用500℃-1000℃光学高温计、辐射传感器、热电 低温用-250℃-0℃晶体管、热敏电阻、压力式玻璃温度计极低温用-270℃ --250℃ BaSrTi03陶瓷 现如今,在集成数字智能温度传感器领域,国内相关的设计和研究尚处于交 际处的阶段。目前市场上流行的同类温度传感器诸如DS18B20,AD7416,AD7417,AD7418,AD590等F,大国都是出自国外一些比较大的公司。就目前来说,国内的很多公司往往温度传感器产品比较少,并且已申请到的相关专利也非常少,处理厦门大学等高校申请专利外,还有香港应用科技研究院、苏州纳芯微电子、背景中电华大电子设计、上海贝岭等少数研究机构或企业的专利,虽然其专利名称比较大,但是技术涉及点并不全面。因此,在集成数字温度传感器方面,我国尚有较大的发展空间。

常用温度传感器的对比分析及选择

常用温度传感器的对比分析及选择 大致的要点: 1.温度传感器概述:应用领域,重要性; 2.四种主要的温度传感器类型的横向比较 3.热电偶传感器 4.热电阻传感器 5.热敏电阻传感器 6.集成电路温度传感器以及典型产品举例 7.温度传感器的正确选择及应用 在各种各样的测量技术中,温度的测量可能是最为常见的一种,因为任何的应用领域,掌握温度的确切数值,了解温度与实际状态之间的差异等,都具有极为重要的意义。就以测量为例,在力的测量,压力,流量,位置及电平高低等测量的过程中,为了提高测量精度,通常都会要求对温度进行监视,如压力或力的测量,往往是使用惠斯登电阻电桥,但组成电桥的电阻随温度变化引起的误差,往往会大大超过待测力引起的电阻值变化,如不对温度进行监控并据此校正测量结果,则测量完全不可能进行或者毫无效果。其他参数测量也有类似问题,可以说,各种的物理量都是温度的函数,要得到精确的测定结果,必须针对温度的变化,作出精确的校正。本文就是帮助读者针对特定的用途,选择最为合适的温度传感器,并进行精确的温度测量。 工业上常用的温度传感器有四类:即热电偶、热电阻RTD、热敏电阻及集成电路温度传感器;每一类温度传感器有自己独特的温度测量范围,有自己适用的温度环境;没有一种温度传感器可以通用于所有的用途:热电偶的可测温度范围最宽,而热电阻的测量线性度最优,热敏电阻的测量精度最高。表1是四类传感器的各自独特的性能特性及相互比较。表2是四类传感器的典型应用领域。

热电偶--通用而经济 热电偶由二根不同的金属线材,将它们一端焊接在一起构成,如图1所示;参考端温度(也称冷补偿端)用来消除铁-铜相联及康铜-铜联接端所贡献的误差;而两种不同金属的焊接端放置于需要测量温度的目标上。 两种材料这样联接后会在未焊接的一端产生一个电压,电压数值是所有联接端温度的函数,热电偶无需电压或电流激励。实际应用时,如果试图提供电压或电流激励反而会将误差引进系统。 鉴于热电偶的电压产生于两种不同线材的开路端,其与外界的接口似乎可通过直接测量两导线之间的电压实现;如果热电偶的的两端头不是联接至另外金属,通常是铜,那末事情真会简单至此。 但热电偶需与另外一种金属联接这一事实,实际上又建立了新的一对热电偶,在系统中引入了极大的误差,消除此误差的唯一办法是检测参考端的温度(参见图1),以硬件或硬件-软件相结合的方式将这一联接所贡献的误差减掉,纯硬件消除技术由于线性化校正的因素,比软件-硬件相结合技术受限制更大。一般情况下,参考端温度的精确检测用热电阻RTD,热敏电阻或是集成电路温度传感器进行。原则上说,热电偶可由任意的两种不同金属构建而成,但在实践中,构成热电偶的两种金属组合已经标准化,因为标准组合的线性度及所产生的电压与温度的关系更趋理想。 表3与图2是常用的热电偶E,J,T,K,N,S,B R的特性。

常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用

常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用 温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。 温度传感器的分类接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。 随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量 1.6~300K范围内的温度。 非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐

(完整版)基于FPGA的温度传感器课程设计

FPGA课程设计论文 学生姓名周悦 学号20091321018 院系电子与信息工程学院 专业电子科学与技术 指导教师李敏 二O一二年5月28 日

基于FPGA的温度传感器系统设计 1引言 温度是一种最基本的环境参数,人们的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器,温度传感器的发展经历了三个发展阶段:传统的分立式温度传感器;模拟集成温度传感器;智能集成温度传感器。目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。本文将介绍采用智能集成温度传感器DS18B20,并以FPGA为控制器的温度测量装置的硬件组成和软件设计,用液晶来实现温度显示。 2电路分析 系统框图如下: 第一部分:DS18B20温度传感器 美国 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器 DS1820 是世界上第一片支持 "一线总线"接口的温度传感器,在其内部使用了在板(ON-B0ARD)专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。现在,新一代的 DS18B20 体积更小、更经济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的优点。 DS18B20 的主要特性:(1)适应电压范围更宽,电压范围:3.0~5.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电(2)独特的单线接口方式,DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯(3)DS18B20 支持多点组网功能,多个DS18B20 可以并联在唯一的三线上,实现组网多点测(4)DS18B20 在使用中不需要任何外

18B20温度传感器应用解析重点

https://www.360docs.net/doc/7f19159085.html, 电子技术—创造独立资源! 18B20温度传感器应用解析 https://www.360docs.net/doc/7f19159085.html, 原创 V2.0 2007.3.16 DS18B20 https://www.360docs.net/doc/7f19159085.html, 原创 温度传感器的种类众多,在应用与高精度、高可靠性的场合时DALLAS(达拉斯公司生产的DS18B20温度传感器当仁不让。超小的体积,超低的硬件开消,抗干扰能力强,精度高,附加功能强,使得DS18B20更受欢迎。对于我们普通的电子爱好者来说,DS18B20的优势更是我们学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择。了解其工作原理和应用可以拓宽您对单片机开发的思路。

DS18B20的主要特征: 全数字温度转换及输出。 先进的单总线数据通信。 最高12位分辨率,精度可达土0.5摄氏度。 12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。 可选择寄生工作方式。 检测温度范围为–55°C ~+125°C (–67°F ~+257°F 内置EEPROM,限温报警功能。 64位光刻ROM,内置产品序列号,方便多机挂接。多样封装形式,适应不同硬件系统。 DS18B20芯片封装结构:

图1 DS18B20引脚功能: ·GND电压地 ·DQ单数据总线 ·VDD电源电压 ·NC空引脚 DS18B20工作原理及应用: DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上,从而抗干扰力更强。其一个工作周 期可分为两个部分,即温度检测和数据处理。在讲解其工作流程之前我们有必要了解18B20的内 部存储器资源。18B20共有三种形态的存储器资源,它们分别是: ROM只读存储器,用于存放DS18B20ID编码,其前8位是单线系列编码 (DS18B20的编码是

基于传感器原理的人体移动监测/检测技术现状

基于传感器原理的人体移动监测/检测技术现状 摘要针对人体移动监测/检测技术,分析了基于传感器原理的各种常用和非常用方法的特点,说明了目前基于人体红外移动检测技术的优势和有待于改进的地方,并做出了前景分析。 关键词人体传感器技术;移动检测;现状分析 许多场合需要对人体移动、靠近做出监测报警。利用传感器来获知人体移动变化的信息,进行智能判断分析,可实现人体移动检测报警功能。目前基于传感器原理实现人体移动信息获取的方法主要包括:热能检测、脚步移动检测、位置变化检测等。热能检测可以选用红外人体传感器;脚步移动可以选用振动传感器;位置变化检测可以选用超声传感器。对于传感器的选择可根据应用环境、成本预算、检测精度等来选择,本文就从几种传感器的原理,技术难点,研究现状,技术展望进行分析。 1红外人体传感技术 测量原理: 基于人体红外传感的报警系统,利用热释电传感器作为探测单元,采取人体特征波长10um附近的红外线,并利用特殊光学镜片,判断出由于人体移动,造成的红外线能量的变化,这种能量变化的起因是由于人体红外能量在一定时间之内发生了改变,而是它改变的方法是通过光学镜片划分不同的感应区,当人从一个感应区走到另一个感应区时,红外线会传输到不同的传感器单元。 如图1所示,探测器包含5个感应区,当人进入一个感应区,或者离开一个感应区,或者从一个感应区进入另一个感应区都将被检测。图1的感应区用数字1,2,3,4,5标出,当人从非感应区进入1,或者从感应区5离开至非感应区,都将被检测;而当人从1进入2,从2进入3,从3进入4,从4进入5,也将被检测;在此过程中,检测距离延探测器中心点为最远,即2进3,3进4最远横向距离可达30米,1进2,4进5横向距离不足30米。 技术难点: 1)人体的红外线因个体差异多少,使得信号采集时有很大不一样,即,不同的人,虽然释放红外线波长相同,但能量强度差别较大,给检测带来困难; 2)无法实现远距离纵向检测,这是因为,红外方法基于光学镜片透射,当镜片划分不同区域,人体辐射红外线在不同区域出现,可以被检测,因此主要是检测横向移动,即以探测器为中心的圆周运动时,此方法最为灵敏。而纵向移动检测距离只能通过扩大镜片面积来实现,然而,探测器尺寸不能随意变大,因此,扩大镜面用来实现纵向移动远距离检测是受限制的。 研究现状: 目前红外人体检测主要应用于室内,因为此种方法干扰因素较多,室外难以很好应用。而检测距离主要在10m以内,以5m~8m为主流。我所研制的远距离红外测量系统,横向距离可以实现30m,纵向距离可以实现10m左右(温度低于22℃),每个探测器可以有强探测点一个,次强探测点4个。另外可以实现40m距离的横向移动检测,但此种探测器只有一个探测点,并无其它探测点。 技术展望: 经过前期初步的设计和理论分析,以目前的条件(主要是元器件的限制),通过后续的实验,预计再经过一年的研发,红外人体传感方法可以实现:1)单

温度传感器1

温度传感器 摘要:在工农业生产、医疗、汽车、气象监测以及火灾预防等方面,温度都是一个重要而普遍的测量参数。而且随着近年来我国现代化进程和电子技术产业的高速发展,温度传感器成为不可或缺的一类重要传感器。本文从温度传感起的分类(包括接触式和非接触式),典型温度传感器的原理及一般特性(包括线性度、灵敏度、稳定性以及抗干扰性能),新型温度传感器的应用及发展方向等方面介绍了这一类重要传感器。 关键字:温度传感器 一、发展现状概述 温度是过程控制中最重要的测量变量之一,在温度的计量和监测中,要将温度信号转变为电信号则离不开温度传感器。所谓温度传感器,就是能够通过检测那些物理量而可知其温度的器件。在工业生产中,温度传感器的用途十分广阔,可用作温度测量与控制、温度补偿、流速、流量和风速测定、液位指示、温度测量、紫外光和红外光测量、微波功率测量等而被广泛的应用于彩电、电脑彩色显示器、切换式电源、热水器、电冰箱、厨房设备、空调、汽车等领域。近年来,我国工业现代化的进程和电子信息产业连续的高速增长,带动了传感器市场的快速上升。温度传感器作为传感器中的重要一类,占整个传感器总需求量的40%以上。温度传感器是利用NTC的阻值随温度变化的特性,将非电学的物理量转换为电学量,从而可以进行温度精确测量与自动控制的半导体器件。近年来汽车电子、消费电子行业的快速增长带动了我国温度传感器需求的快速增长。 随着科学技术的不断发展,温度的计量和监测在工农业生产和国民经济各部门具有重要意义和十分广泛的应用。 随着各类电子产品的便携化,可用于片上测温的集成温度传感器的发展便越趋灼热化。传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段: 1.传统的分立式温度传感器(含敏感元件)

基于温度传感器的温度计设计

成绩评定表

课程设计任务书

摘要 单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度器,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测与控制温度。本文通过采用蜂鸣器作为电声元件的温度报警器的设计,阐明了该装置进行设计与制作的具体过程及方法。这种温度报警器结构简单,可操作性强,应用广泛。工作时,温度测量范围为5—38oC。当前环境温度若超过设定的高温临界温度,由单片机发出报警信号,从而防止带来的不必要的损失。 造成高温火灾有:电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温或火灾;静电产生高温或或火灾;雷电等强电侵入导致高温或火灾;最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作,导致设备老化,空调发生故障,而不能降温;因此机房内所属的电子产品发热快,在短时间内机房温度升高超出设备正常温度,导致系统瘫痪或产生火灾,这时温度报警系统就会发挥应有的功能。 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机 AT89C51,测温传感器使用 DS18B20,用四位一体共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到要求。

ATC温度传感器设计

电子系统综合设计报告姓名: 学号: 专业: 日期:2011-4-13 南京理工大学紫金学院电光系

摘要 本次课程设计目的是设计一个简易温度控制仪,可以在四联数码管上显示测得的温度。主要分四部份电路:OP07放大电路,AD转换电路,单片机部分电路,数码管显示电路。设计文氏电桥电路,得到温度与电压的关系,通过控制电阻值改变温度。利用单片机将现在温度与预设温度进行比较,将比较结果在LED数码管上显示,同时实现现在温度与预设温度之间的切换。 关键词放大电路转换电路控制电路显示 目录 1 引言 (3) 1.1 系统设计 (3) 1.1.1 设计思路 (3) 1.1.2 总体方案设计 (3) 2 单元模块设计 (4) 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (4) 2.1.1 温度传感器电路的设计 (4) 2.1.2 信号调理电路的设计 (4) 2.1.3 A/D采集电路的设计 (4) 2.1.4 单片机电路 (4) 2.1.5 键盘及显示电路的设计 (4) 2.1.6 输出控制电路的设计 (5) 2.2元器件的选择 (5) 2.3特殊器件的介绍 (5) 2.3.1 OP07A (5) 2.3.2 ADC0809 (6) 2.3.3 ULN2003 (7) 2.3.4 四联数码管(共阴) (7) 2.4各单元模块的联接 (8) 3.1开发工具及设计平台 (9) 3.1.1 Proteus特点 (9) 3.1.2 Keil特点 (9) 3.1.3 部分按键 (10) 4 系统测试 (14) 5 小结和体会 (16) 6 参考文献 (17)

1 引言 电子系统设计要求注重可行性、性能、可靠性、成本、功耗、使用方便和易维护性等。总体方案的设计与选择:由技术指标将系统功能分解为:若干子系统,形成若干单元功能模块。单元电路的设计与选择:尽量采用熟悉的电路,注重开发利用新电路、新器件。要求电路简单,工作可靠,经济实用。 1.1 系统设计 1.1.1 设计思路 本次实验基于P89L51RD2FN的温控仪设计采用Pt100温度传感器。 1.1.2 总体方案设计 设计要求 1.采用Pt100温度传感器,测温范围 -20℃ --100℃; 2.系统可设定温度值; 3.设定温度值与测量温度值可实时显示; 4.控温精度:±0.5℃。

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