电气测量实验报告——实验一

电子科技大学

标

准

实

验

报

告

学生姓名：钟治瑶

学号： 2014080204026

指导教师：李晓宁

一、实验室名称：工训中心三楼西门子实验室

二、实验项目名称：数字温度计实验

三、实验原理：

（一）温度测量

日常生活中，温度测量是所有物理测量中最常用的。世界上已经有很多技术可以用于温度测量，例如硅温度传感器，热电偶，2N3904晶体管基射极间电压等，还有这次实验的主体热敏电阻。热敏电阻有着体积小，廉价，工作范围-80至3000摄氏度，最快的响应时间。

（二）基于热敏电阻的数字测温计

热敏电阻易于实现，被经常使用于正温度系数中。负温度系数温度计是对温升几乎没有阻抗的半导体器件，电阻的转换可以大致用以下方程式表示。

公式中：

●A是小于负温度系数热敏电阻的实验数据

●T1& T2是开尔文温度测量值

●R(T1) & R(T2)是该温度下的热敏电阻值

这个公式表示温度/电阻值之间的关系为理想的指数函数关系。它不适用于现实生活中的温度测量，但是对于小的温差，如下：

这在被给出的电阻/温度换算表内插值中很有用， Steinhart-Hart公式表示温度与热敏电阻值之间的换算关系。以下公式是一个3次对数多项式

公式中：

●A，B,C是一般常数

●R是热敏电阻的电阻值

●Tk为开尔文温度值

更有用的摄氏度公式表示为：

多数热敏电阻是可以直接使用系数A,B,C的，对于特定的热敏电阻，制造商没有给出它的这些系数，因此，它们各自的值必须用附录中给出的转怀表和以上公式进行计算。可以使用你感兴趣的温度变化范围内的最小值，最大值，中间值。

热敏电阻的成本要视其根据电阻随温度变化的精确度，这是因为热敏电阻的指数性质是你的优势。对于热敏电阻的一个公差n，其可能的温度误差为：

这个公式说明热敏电阻的阻值偏差可以被表述为温度变化，这个变化可以被一个单点刻度代替。将热敏电阻放置在25?C的环境下通过读出它的电阻值来测量它的温度。假设它读出来为26.2?C，软件就需要储存1.2?C的补偿值。对于消费产品来说，这个标准是经常留给用户来设定的。用户有权限进入温度偏置寄存器，假如用户觉得温度偏高获偏低都可以重新设定它。一般的标准是n%的不确定热敏电阻值等同于约(n/3)?C的温度变化，这对需要设定刻度的时候会有帮助。很明显，温度计算就如热敏电阻的测量一样精确。

四、实验目的：

1、学习数字测温原理。

2、学习采用PSOC单片机进行数字温度计的编程设计。

五、实验内容：

1．连接数字温度计的实验电路

2．编程设计实现热敏电阻的温度

六、实验器材（设备、元器件）：

序号名称型号与规格数量备注

1 PSOC开发板CY8CKIT-030 1

2 电脑 1

七、实验步骤：

步骤一、创建新工程

●打开PSoC Creator并点击“Create New Project”

●选择“Empty PSoC3 Design”模板，工程命名为“DieTemp”

●设置为默认全局参数

步骤二、放置模块

●打开TopDesign.cysch配置模块Die Temperature，并重命名为“DieTemp”

●打开TopDesign.cysch配置LCD模块，重命名为“LCD”

●配置LCD模块引脚到

P2[6:0]

●原理图为

●Build工程

步骤三、编写软件

●打开main.c添加代码

●定义一个16为整型变量temperature，以表示温度值

●添加代码来启动DieTemp和LCD模块

●初始化LCD

●在LCD的第一行输出字符串“temperature:”

●在控制循环中

?读取Die温度，并赋给变量temperature

?如果temperature大于或等于0，在LCD第二行显示“+”号

?如果temperature小于0，在LCD第二行显示“-”号，并将temperature

取反，将负温度值变为正值

?在“+”或“-”后输出temperature的值

步骤四：build并运行工程，观察LCD上显示的结果

八、实验数据及结果分析：

程序为：

#include

int main()

{

/* Place your initialization/startup code here (e.g. MyInst_Start()) */

int16 temperature=0;

cystatus Status;

LCD_Start();

LCD_Init();

LCD_Position(0,0);

LCD_PrintString("temperature:");

/* CyGlobalIntEnable; *//* Uncomment this line to enable global interrupts. */

for(;;)

{

Status = DieTemp_GetTemp(&temperature);

LCD_Position(1,0);

if(temperature >=0)

LCD_PrintString("+");

else

{

LCD_PrintString("-");

temperature= (uint16)(-temperature );

}

LCD_PrintNumber((uint16)(temperature));

CyDelay(50);

}

}

运行程序，显示结果为：temperature：26℃

九、实验结论：

编程并运行后，由显示结果测量出室内温度为26℃。

十、总结及心得体会：

根据实验原理及操作不走，掌握了采用PSOC单片机进行数字温度计的编程设计的方法和数字测温原理。

在实验的时候，根据步骤的提示，仔细阅读实验步骤，自行编程，才能比较顺畅的做好本实验。在出现问题的时候，按顺序一步步检查，如果导线和开发板出现问题，可以换一套实验工具进行实验。没办法解决再询问助教或老师。

十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议：

实验参考资料某些地方应该写具体些，建议实验前先检查开发板是否正常，以便实验更流畅的进行。

平时成绩：

实作成绩：

报告评分：

总成绩：

指导教师签字：