多功能智能化温度测量仪设计-开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告 题 目： 多功能智能化温度测量仪 学 院： 电气信息学院 专 业： 电子信息工程 学生姓名： 学 号： 指导老师： 2014年月日 温度测量是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。因此,能够确保快速、准确地测量温度的技术及其装置普遍受到各国的重视。近年来,利用智能化数字式温度传感器以实现温度信息的在线检测已成为温度检测技术的一种发展趋势[1]。2.1 国内外测温技术现状 随着国内外工业的日益发展，温度检测技术也有了不断的进步，目前的温度检测使用的温度计种类繁多，应用范围也较广泛，大致包括以下几种方法。 (1)利用物体热胀冷缩原理制成的温度计。利用此原理制成的温度计大致分成三大类：玻璃温度计、双金属温度计、压力式温度计。 (2)利用热电效应技术制成的温度检测元件。利用此技术制成的温度检测元件主要是热电偶。热电偶发展较早，比较成熟，至今仍为应用最广泛检测元件之一。 热电偶具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点，因此广泛作为温度传感器的敏感元件。 (3)利用热阻效应技术制成的温度计。用此技术制成的温度计大致可分成以下几种: 电阻测温元件、导体测温元件、陶瓷热敏元件。 (4)利用热辐射原理制成的高温计。热辐射高温计通常分为两种:一种是单色辐射高温计，一般称光学高温计；一种是全辐射高温计，它的原理是物体吸收热辐射后，视物体本身的性质，能将它吸收、透过或反射[3]。 2.2 国内外温度检测技术的发展动向 随着工业生产效率的不断提高，自动化水平与范围也不断扩大，因而对温度检测技术的要求也愈来愈高，一般可以归纳以下几方面。 (1)扩展检测范围。现在工业上通用的温度检测范围为-200~30000℃，而今后要求能测量超高温与超低温。尤其是液化气体的极低温度检测更为迫切。 (2)扩大测温对象。温度检测技术将会由点测温发展到线、面，甚至立体的测量。应用范围己经从工业领域延伸到环境保护、家用电器、汽车工业及航天工业领域。 (3)发展新型产品。利用老的检测技术生产出适应于不同场合、不同工况要求的新型产品，以满足于用户需要。同时利用新的检测技术制造出新的产品。 (4)适应特殊环境的测温。在许多场合中的温度检测器有特殊要求，例如防爆、防硫、耐磨等性能要求；又如移动物体和高速旋转物体的测温、钢水的连续测温、火焰温度检测等。 (5)显示数字化。温度仪表向数字化方向发展。其最大优点是直观、无度数误差、分辨率高、测量误差小，因而有广阔的销售市场。 (6)标定自动化。应用计算机技术，快速、准确、自动地标定温度检测器[5~]。 根据上述要求，国内外温度仪表制造商将向以下几方面发展： (1)继续生产量大面广的传统温度检测元件，如：热电偶、热电阻、热敏电阻等。 (2)加强新原理、新材料、新工艺的开发。如近来己开发的炭化硅薄膜热敏电阻温度检测器，厚膜、薄膜铂电阻温度检测器，硅单晶热敏电阻温度检测器等。 (3)向智能化、集成化、适用化方向发展。新产品不仅要具有检测功能，又要具有判断和指令等多功能，采用微机向智能化方向发展。 随着国内外工业的日益发展，温度检测技术也有了不断的进步，目前的温度检测使用的温度计种类繁多，应用范围也较广泛，大致包括以下几种方法： (1)利用物体热胀冷缩原理制成的温度计。利用此原理制成的温度计大致分成三大类：玻璃温度计、双金属温度计、压力式温度计。 (2)利用热电效应技术制成的温度检测元件。利用此技术制成的温度检测元件主要是热电偶。热电偶发展较早，比较成熟，至今仍为应用最广泛检测元件之一。 热电偶具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点，因此广泛作为温度传感器的敏感元件。 (3)利用热阻效应技术制成的温度计。用此技术制成的温度计大致可分成以下几种: 电阻测温元件、导体测温元件、陶瓷热敏元件。 (4)利用热辐射原理制成的高温计。热辐射高温计通常分为两种：一种是单色辐射高温计，一般称光学高温计；一种是全辐射高温计，它的原理是物体吸收热辐射后，视物体本身的性质，能将它吸收、透过或反射[4]。 三、智能温度测量仪的简介及其评价 3.1 智能测温仪的工作原理 图1：系统框图 从温度传感器过来的mV信号，送到仪表放大器将信号放大，再经A/D转换为数字量送单片机。由人工智能算法根据给定值和实测值，得