什么是數(shù)字溫度計(jì)？

數(shù)字溫度計(jì)是一種使用數(shù)字顯示溫度值的溫度測量儀器。其工作原理是利用熱敏電阻、熱電偶或紅外線等原理測量物體或環(huán)境的溫度，并將溫度值以數(shù)字形式顯示出來。

數(shù)字溫度計(jì)的測溫范圍和所用測溫物質(zhì)各不相同，常見的有煤油溫度計(jì)、酒精溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)、氣體溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、溫差電偶溫度計(jì)、輻射溫度計(jì)和光測溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)等。

數(shù)字溫度計(jì)具有高精度和高分辨率，能快速響應(yīng)和精確控制輸出量等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各類工礦企業(yè)、大專院校、科研院所等領(lǐng)域。

下面小編分享一些數(shù)字溫度計(jì)電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

數(shù)字溫度計(jì)電路圖分享

1、使用8051的數(shù)字溫度計(jì)電路圖

本文介紹的是使用 8051 的簡單 0-100°C 分辨率為 1°C 的數(shù)字溫度計(jì)。該電路基于 LM35 模擬溫度傳感器、ADC0804 和 AT89S51 微控制器。 LM35是一款模擬溫度傳感器IC，可測量-55至150°C的溫度范圍。溫度每改變°C，其輸出電壓就會變化10mV。

例如，如果溫度為 32°C，則輸出電壓將為 32 x 10mV = 320mV。 ADC 0804 用于將 LM35 的模擬輸出電壓轉(zhuǎn)換為適合微控制器的比例 8 位數(shù)字值。微控制器接受 ADC 的輸出，對其執(zhí)行必要的操作，并將其以數(shù)字方式顯示在 2 位七段 LED 顯示屏上。

LM35 的輸出連接到 ADC0804 的 +Vin（引腳 6）。電阻 R13 和預(yù)設(shè) R14 用于向 ADC0804 的 Vref/2 引腳（引腳 9）提供 1.28V 的外部參考電壓，利用該參考電壓，ADC 的步長將為 10mV，跨度將為 0- 1 V。這意味著對于 10mV 輸入，ADC 的數(shù)字輸出將為 1（也是十進(jìn)制 1），對于 20mV 它將是 10（十進(jìn)制 2），對于 30mV 它將是 11（十進(jìn)制 3），所以在。微控制器接受該數(shù)據(jù)并將其顯示在七段顯示器上。
ADC 的數(shù)字輸出（D0 至 D7）連接到微控制器的 P1（P1.0 至 P1.7）。這是微控制器從 ADC 接收數(shù)據(jù)的線路。控制引腳CS、RD、WR和INTR連接到微控制器的P3.7、P3.6、P3.5和P3.4。這是微控制器向 ADC 發(fā)送片選 (CS)、讀 (RD) 寫 (WR) 信號以及從 ADC 接收 INTR 信號的數(shù)據(jù)路徑。多路七段顯示器的數(shù)據(jù)線（a 至 h）連接到微控制器的 P0（P0.0 至 P0.7）。段驅(qū)動器晶體管 Q1 和 Q2 的激活信號可通過微控制器的 P3.2 和 P3.1 引腳獲得。

2、使用arduino和LM35的數(shù)字溫度計(jì)電路圖

本文是關(guān)于使用 arduino 的簡單三位數(shù)數(shù)字溫度計(jì)。該溫度計(jì)的范圍為 0°C 至 99.9°C。還可以以°F 刻度顯示溫度。這里使用三端模擬溫度傳感器LM35作為傳感器。 LM35 可以測量 -55°C 至 +155°C 之間的溫度。電源電壓范圍為 4V 至 30V DC，電流消耗為 60uA。 LM35 采用 TO-92 封裝，非常易于使用。溫度每升高°C，arduino的輸出電壓就會增加10mV。這意味著如果溫度為 25 °C，則傳感器的輸出電壓將為 250mV。使用arduino和LM35的數(shù)字溫度計(jì)電路圖如下圖所示。

溫度傳感器LM35通過模擬輸入引腳連接到arduino。 arduino的A0引腳作為LM35的電源電壓源，arduino的A2引腳作為地。 Arduino通過模擬輸入引腳A1讀取LM35的電壓輸出。數(shù)字引腳 4 用于將 °C/°F 選擇器開關(guān)連接到 arduino。數(shù)字驅(qū)動器晶體管 Q1、Q2 和 Q3 分別連接到 arduino 的數(shù)字引腳 1、2 和 3。多路復(fù)用段線 a 至 dp 分別連接到 arduino 的數(shù)字引腳 5 至 12。電阻器R9、R10和R11限制相應(yīng)晶體管的基極電流。電阻器R1至R8限制通過相應(yīng)段的電流。

3、使用CA3162、CA3161和LM35的數(shù)字溫度計(jì)電路圖

此處顯示了一個(gè)簡單的數(shù)字溫度計(jì)電路，不帶微控制器且具有七段 LED 讀數(shù)。該電路基于三個(gè) IC：CA3162、CA3161 和 LM35。 CA3162 是一款具有 BCD 輸出的單片模數(shù) (A/D) 轉(zhuǎn)換器。 IC內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器是具有差分輸入的雙斜率型。該 IC 具有內(nèi)部定時(shí)電路和保持功能。當(dāng)保持功能啟用時(shí)，輸出 IC 將自身鎖存到當(dāng)前狀態(tài)。 CA3161 是一款單片 BCD 至七段轉(zhuǎn)換器 IC?？芍苯域?qū)動七段顯示器，無需限流電阻。 LM35 是美國國家半導(dǎo)體的三端精密溫度傳感器 IC。 LM35 的輸出高度線性，比例因子為 10mV/C。該IC待機(jī)電流僅消耗60uA，并直接以攝氏度進(jìn)行校準(zhǔn)。

IC LM35 用于感測溫度。 LM35 的引腳 2 處將提供與溫度成比例的電壓，該電壓耦合到 CA3162 的高輸入引腳（引腳 11）。 CA3162 的作用是將模擬電壓轉(zhuǎn)換為 BCD 格式。連接在 CA3162 引腳 13 上的 POT R1 用于增益調(diào)整，而 POT R2 可用于調(diào)零。電容器C2是IC內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器電路的積分電容器。 CA3162的工作原理如下，施加到輸入引腳（引腳11）的電壓被轉(zhuǎn)換為電流（使用內(nèi)置的V/I轉(zhuǎn)換器電路），該電流對積分電容器C2充電預(yù)定量。然后，積分器與V/I轉(zhuǎn)換器電路斷開，并將參考恒流源連接到積分電容器。記錄電荷恢復(fù)到其原始值所需的時(shí)間，并且在此期間經(jīng)過的時(shí)鐘周期數(shù)將是輸入電壓（施加到引腳 11 的電壓）感應(yīng)的電荷的量度。使用鎖存計(jì)數(shù)器的內(nèi)部比較器來感測恢復(fù)點(diǎn)，然后將計(jì)數(shù)多路復(fù)用到 BCD 輸出中，并重復(fù)整個(gè)周期。保持引腳 CA3162（引腳 6）可用于在不同模式下運(yùn)行 IC。當(dāng)保持引腳接地或開路時(shí)，IC 以低速模式運(yùn)行（采樣率為 4Hz）。當(dāng)保持引腳保持在+5V時(shí)，IC以高速模式運(yùn)行，即采樣率為96Hz。當(dāng)保持引腳保持在固定的 1.2V 時(shí)，BCD 輸出鎖存到當(dāng)前狀態(tài)。 C1 是電源旁路電容器，其作用是旁路來自電源線的噪聲（如果有）。

電路的下一部分是 BCD 至七段解碼器以及顯示驅(qū)動器部分。為此使用 CA3161。 CA3162 的 BCD 輸出引腳連接到 CA3161 的輸入引腳。對應(yīng)七段顯示器的晶體管Q1、Q2、Q3共陽極端。 Q1、Q2、Q3分別由CA3162的4、3、5引腳（數(shù)字驅(qū)動引腳）驅(qū)動。

4、使用LM134和LM10的數(shù)字溫度計(jì)電路圖

使用LM134和LM10集成電路，我們可以構(gòu)建一個(gè)具有 -55 至 150°C 傳感范圍的 數(shù)字溫度計(jì) 。該電路的理想儀表是0-200uA數(shù)字電流表，它可以顯示正極性和負(fù)極性。

這將使該電路適合指示0°C 以下的 溫度 。 LM134 基本上是一個(gè)具有非常精確且一致的溫度系數(shù)的電流源，因此許多溫度傳感應(yīng)用都發(fā)現(xiàn)它適合該傳感器。

5、使用AD590的數(shù)字溫度計(jì)電路圖

AD590數(shù)字溫度計(jì)是通過應(yīng)用AD590專用集成溫度傳感器制成的溫度計(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠、精度高的特點(diǎn)。

100V的交流電壓通過變壓器T1、整流橋堆UR和電容器C1后，得到一直流電壓，再通過可調(diào)穩(wěn)壓器電路μA723C為溫度傳感器AD590提供穩(wěn)定的工作電壓。

AD590溫度傳感器是一種新型的電流輸出型溫度傳感器，由多個(gè)參數(shù)相同的三極管和電阻構(gòu)成。當(dāng)傳感器兩端加有某一特定的直流工作電壓時(shí)，如果該溫度傳感器的的溫度1攝氏度時(shí)，則傳感器的輸出電流變化1μA。

傳感器的變化電流通過電阻器R5和可變電阻器RP2，轉(zhuǎn)換為電壓信號，輸出到數(shù)字表頭，通過數(shù)字表顯示出溫度的變化。