ntc用于温度测量显示及控制应用(附件)【字数：10415】
摘 要了解NTC负温度系数热敏电阻在测量温度的传感器时的应用特点和使用时的要求，运用了NTC负温度系数热敏电阻的工作原理，进行测量温度的线性度范围，由NTC作为接受温度的传感器，温度影响NTC阻值的变化经过运放，再由模数转换器把模拟小信号转化为数字信号，最后通过数字显示模块输出具体的温度数值。通过设计与分析让最后的测温范围达到-50～+120℃测温分辨率在0.1℃，具体提供能够进行温控功能的电路图，阐述在整个设计中每个部件的功能、工作原理及特点。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的背景和现状 1
1.2课题的目的意义 2
1.3课题的设计要求 2
第二章 课题的方案设计 3
2.1整体的方案设计和选择 3
2.2温度采集电路设计 4
2.3运算放大电路的设计 5
2.4模数转化模块的设计 7
2.5温控电路模块的设计 8
2.6数字显示模块的设计 9
第三章 硬件介绍 10
3.1 NTC热敏电阻 10
3.2单片机（single chip microcomputer） 10
3.2.1单片机特点 11
3.2.2 STC单片机 11
第四章 电路焊接 12
4.1焊接前的准备 12
4.2焊接过程 12
第五章 调试过程 13
第六章 系统测试 14
6.1前期测试准备 14
6.2测试过程 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附录 19
第一章 绪论
1.1课题的背景和现状
在当今现代在这样一个信息处理速度飞速发展，计算机微处理器等高端电子设备不断进步的时代，对于传感器方面的发展开发来说是不可或缺的，在这些高端电子设备中例如微处理器中对于控制、传输、测量等系统中都已经进行了十分广泛的运用。控制、传输、测量这些系统在这个系统下不断增强功能，传感器作为一个前端的单元在采集信息方面的作用在现在看来日趋重要。温度可以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
说不管是在我们生活方面还是在工业农业生产方面，或者是说对于电子类产品的生产及正常使用方面都是一个比较常见的物理参数之一，对于NTC负温度系数热敏电阻是和PTC热敏电阻一样是感应并测量温度这一参数比较常运用到的的一种元件。NTC热敏电阻本身测温时候的灵敏度比较高，但是NTC热敏电阻存在的缺点是它的热点非线性的情况非常严重，所以在NTC的应用过程中，需要对他进行必要的线性误差补偿，使NTC在数模电路中达到线性化的输出方便测量更精确，也需要找到NTC热敏电阻自己对应的合适自热效应的激励源或者是减少器件可能会出现的过热对热敏电阻的阻值所产生的误差影响。
现阶段大多数常见的NTC热敏电阻的材料是从MnCoNiCuFe系这一类的过度金属化合物中选取相应的二到四种，经过一系列的传统陶瓷工艺例如配料、定型、烧制等步骤最后得到的NTC热敏电阻。NTC热敏电阻最后能达到的性能也是和这些工艺手法有关系的，比如说各种材料之间的比重关系、烧制材料时的火候、封装过程的细节、退火处理时的手法等等。一般如果NTC热敏电阻是在空气中烧制的话它可以达到可受温度在负五十摄氏度到正三百摄氏度的程度。在这个时代下NTC热敏电阻被应用在越来越多的方面各种环境下，所以我们需要逐渐提高对NTC热敏电阻他性能的要求和追求。对于现在来说，一般会在温度很高的情况下去运用NTC热敏电阻而不是PTC，这就对NTC热敏电阻提出了很高的性能要求，比如说我们来说说他在汽车发动机中的应用，在正常情况下我们要为了保护环境就需要减少汽车尾气中有害物质气体例如一氧化碳CO、氮氧化合物NOX、碳氢化合物CHX这一些有害气体的排放，我们就需要用到计算机来控制整个系统，运用到这个系统来进行监控汽车排气管的温度是否超出了一般的标准。NTC热敏电阻是常见的测温控制电子元件中比较会频繁的使用的一种，他在对于在汽车排气管温度测试温度控制的应用中需要达到至少能在三百摄氏度到四百摄氏度的温度环境中能够正常工作的要求，这和我们的日常生活是息息相关的，在日常生活中我们妖刀汽车的场合绝对不会少，能合理有效的解决这课题对我们地球整个生态环境的保护能取到非常积极的作用，有很好的发展前景。同样的道理也在石油开采和液化气这一课题下也被运用的，在石油液化气的使用和生产过程中也需要对温度进行监视和控制，同样需要我这个课题的主角NTC热敏电阻这一个能在高温环境下正常运作的电子元件。一般来说我们对于制作NTC热敏电阻的材料进行性能开发的话是有两个主要地方法的，第一个就是在我们现在原有的基础材料过度金属氧化物中添加三氧化二铝（Al2O3）、二氧化锆（ZrO2）和三氧化二铬（Cr2O3）这些之列的组分，只要加入了这些组分就可以使NTC热敏电阻获得耐高温的特性因为尖晶石的固溶体相具有耐高温性，使得热敏电阻能在七百摄氏度的温度下正常工作，另一种方法就是比较常见的运用到的是碳化硅（SiC）这一类非氧化物系地材料。
1.2课题的目的意义
我通过学习和查询了解NTC是在它感受得温度上升时他自身的电阻值会随之减小，是一种具备这负温度系数特性的热敏电子元器件。如果在我们的日常生活中能够广泛运用到NTC热敏电阻能够大大的方便我们的生活，因为NTC热敏电阻的温度传感器不同于其他的温度传感器，它的成本十分的低十分便宜，但是他却具有这十分高的灵敏度，抗过载能力也十分出众，在工作的时候能长时间达到一个稳定的状态。NTC热敏电阻是一种对温度尤其是热这一物理参数敏感度非常高的半导体元件，但如果回流焊接的时候或者返修的过程中一旦超过了一定的温度时间是很容易对NTC热敏电阻的功能造成损坏的，可能会造成它的阻抗偏移。
1.3课题的设计要求
能够详细了解NTC热敏电阻的工作原理
独立分析设计出按照要求的电子线路图
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的背景和现状 1
1.2课题的目的意义 2
1.3课题的设计要求 2
第二章 课题的方案设计 3
2.1整体的方案设计和选择 3
2.2温度采集电路设计 4
2.3运算放大电路的设计 5
2.4模数转化模块的设计 7
2.5温控电路模块的设计 8
2.6数字显示模块的设计 9
第三章 硬件介绍 10
3.1 NTC热敏电阻 10
3.2单片机（single chip microcomputer） 10
3.2.1单片机特点 11
3.2.2 STC单片机 11
第四章 电路焊接 12
4.1焊接前的准备 12
4.2焊接过程 12
第五章 调试过程 13
第六章 系统测试 14
6.1前期测试准备 14
6.2测试过程 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附录 19
第一章 绪论
1.1课题的背景和现状
在当今现代在这样一个信息处理速度飞速发展，计算机微处理器等高端电子设备不断进步的时代，对于传感器方面的发展开发来说是不可或缺的，在这些高端电子设备中例如微处理器中对于控制、传输、测量等系统中都已经进行了十分广泛的运用。控制、传输、测量这些系统在这个系统下不断增强功能，传感器作为一个前端的单元在采集信息方面的作用在现在看来日趋重要。温度可以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
说不管是在我们生活方面还是在工业农业生产方面，或者是说对于电子类产品的生产及正常使用方面都是一个比较常见的物理参数之一，对于NTC负温度系数热敏电阻是和PTC热敏电阻一样是感应并测量温度这一参数比较常运用到的的一种元件。NTC热敏电阻本身测温时候的灵敏度比较高，但是NTC热敏电阻存在的缺点是它的热点非线性的情况非常严重，所以在NTC的应用过程中，需要对他进行必要的线性误差补偿，使NTC在数模电路中达到线性化的输出方便测量更精确，也需要找到NTC热敏电阻自己对应的合适自热效应的激励源或者是减少器件可能会出现的过热对热敏电阻的阻值所产生的误差影响。
现阶段大多数常见的NTC热敏电阻的材料是从MnCoNiCuFe系这一类的过度金属化合物中选取相应的二到四种，经过一系列的传统陶瓷工艺例如配料、定型、烧制等步骤最后得到的NTC热敏电阻。NTC热敏电阻最后能达到的性能也是和这些工艺手法有关系的，比如说各种材料之间的比重关系、烧制材料时的火候、封装过程的细节、退火处理时的手法等等。一般如果NTC热敏电阻是在空气中烧制的话它可以达到可受温度在负五十摄氏度到正三百摄氏度的程度。在这个时代下NTC热敏电阻被应用在越来越多的方面各种环境下，所以我们需要逐渐提高对NTC热敏电阻他性能的要求和追求。对于现在来说，一般会在温度很高的情况下去运用NTC热敏电阻而不是PTC，这就对NTC热敏电阻提出了很高的性能要求，比如说我们来说说他在汽车发动机中的应用，在正常情况下我们要为了保护环境就需要减少汽车尾气中有害物质气体例如一氧化碳CO、氮氧化合物NOX、碳氢化合物CHX这一些有害气体的排放，我们就需要用到计算机来控制整个系统，运用到这个系统来进行监控汽车排气管的温度是否超出了一般的标准。NTC热敏电阻是常见的测温控制电子元件中比较会频繁的使用的一种，他在对于在汽车排气管温度测试温度控制的应用中需要达到至少能在三百摄氏度到四百摄氏度的温度环境中能够正常工作的要求，这和我们的日常生活是息息相关的，在日常生活中我们妖刀汽车的场合绝对不会少，能合理有效的解决这课题对我们地球整个生态环境的保护能取到非常积极的作用，有很好的发展前景。同样的道理也在石油开采和液化气这一课题下也被运用的，在石油液化气的使用和生产过程中也需要对温度进行监视和控制，同样需要我这个课题的主角NTC热敏电阻这一个能在高温环境下正常运作的电子元件。一般来说我们对于制作NTC热敏电阻的材料进行性能开发的话是有两个主要地方法的，第一个就是在我们现在原有的基础材料过度金属氧化物中添加三氧化二铝（Al2O3）、二氧化锆（ZrO2）和三氧化二铬（Cr2O3）这些之列的组分，只要加入了这些组分就可以使NTC热敏电阻获得耐高温的特性因为尖晶石的固溶体相具有耐高温性，使得热敏电阻能在七百摄氏度的温度下正常工作，另一种方法就是比较常见的运用到的是碳化硅（SiC）这一类非氧化物系地材料。
1.2课题的目的意义
我通过学习和查询了解NTC是在它感受得温度上升时他自身的电阻值会随之减小，是一种具备这负温度系数特性的热敏电子元器件。如果在我们的日常生活中能够广泛运用到NTC热敏电阻能够大大的方便我们的生活，因为NTC热敏电阻的温度传感器不同于其他的温度传感器，它的成本十分的低十分便宜，但是他却具有这十分高的灵敏度，抗过载能力也十分出众，在工作的时候能长时间达到一个稳定的状态。NTC热敏电阻是一种对温度尤其是热这一物理参数敏感度非常高的半导体元件，但如果回流焊接的时候或者返修的过程中一旦超过了一定的温度时间是很容易对NTC热敏电阻的功能造成损坏的，可能会造成它的阻抗偏移。
1.3课题的设计要求
能够详细了解NTC热敏电阻的工作原理
独立分析设计出按照要求的电子线路图
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