摘要:在介绍某型机电式温度表组成及工作原理的基础上，论述了基于MCS - 51单片机的数字温
度表的设计方法，给出了硬件电路设计、模拟电源与放大器电路设计及软件设计，用AEDK51仿真
器完成了硬软件调试。该设计克服了机电式温度表摩擦、温度变化等因素引起的指示误差大的弊
端，提高了温度表的指示精度。
关键词:温度表;单片机;硬件;软件
引言
    某型飞行器上的温度表用于测量发动机燃烧室的
温度，该温度值过高会烧坏发动机，过低则说明燃料未
得到充分燃烧而导致发动机推力减少。以前的温度表
大都采用机电式温度表，由于测量回路的总阻值IR
随环境温度变化易产生温差，且接触电阻的增大、摩
擦、空中震动等因素的变化，均会导致温度表指示精度
降低。为了提高温度表工作的可靠性和指示精度，本
文结合某型温度表的工作原理，从硬件和软件两个方
面设计了一种基于MCS一51单片机的数字温度表。
1机电式温度表
    该型温度表由传感器和指示器两部分构成，其工
作原理如框图1所示。
传感器
指示器
图1某型温度表原理框图
    图中，传感器为一个热电偶，用来测量发动机燃烧
室的温度。当发动机工作时，热电偶的热端感受燃烧
室的温度值T，产生相应的热电势。热电势的大小
为[’，，」:
由电子密度;
    。:单位电荷量，其值为1. 602 x 10一‘9C;
    K:波尔兹曼常数，其值为1. 38 x 10一”J/K;
    t, to:表示热电偶热端和冷端温度。
    由(1)式可知，当热电偶材料一定、冷端温度保持
不变时，热电势大小取决于热端温度，即:
    E(t, to) =K'(t一to)=f(t)-f(to) (2)
            K， N,.
式中K' = -Ine式
    当热电偶冷端温度保持不变，即f(to) -c(常数)
时，则:
    E(t，to)=f(t)一C=(p(t) (3)
    由(3)式可知，热电偶产生的热电势的大小与热
端温度(即发动机燃烧室的温度)成单值函数关系。
温度越高，产生的热电势越大，温度一定时，热电势的
大小也一定。
    指示器是一个灵敏毫伏表。热电偶产生的热电势
加到指示器线框两端后，线框中便有电流通过，该电流
产生的磁场与永久磁铁产生的磁场相互作用产生电磁
转矩M电，使线框带动指示器指针转动，同时，游丝也
跟随转动而产生反转力矩M反，当反转力矩与电磁力
矩达到平衡时，线框停止转动，指针在刻度盘上指示相
应的温度值。
E(t,to)
_K
      N_
I In =dt
Jo !V6
(1)
式中，Na, Nb:表示热电偶两根不同导体a,b的自
2数字温度表硬件电路设计

看哈  

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