前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇溫度傳感器論文范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

溫度傳感器論文范文第1篇

關鍵詞：混濁度；電導；溫度；APMS-KIT.exe軟件

混濁度（turbidity）亦稱不透明度，主要用于表示水或其他液體的不透明程度。當單色光通過含有懸浮粒子的液體時，懸浮粒子引起的光散射會使單色光的強度被衰減，其衰減量即可用來代表液體的混濁度?；鞚岫仁莻€比值，其單位用NTU來表示。測量混濁度對于環(huán)境保護和日常生活具有重要意義。我國早在1986年就制定了《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749－85），規(guī)定城市供水企業(yè)出廠飲用水的混濁度不得超過3NTU。2001年衛(wèi)生部制定的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》又做出了更嚴格的規(guī)定，要求飲用水的混濁度必須達到1NTU才符合要求。測量混濁度的方法是采用濁度儀（turbimeter），又稱濁度計。傳統(tǒng)濁度儀的測試性能比較差而且功能單一，無法滿足現(xiàn)代測量的需要。近年來，從國外引進的在線濁度儀因價格昂貴也難以大量推廣（例如意大利哈納公司的產(chǎn)品售價就高達7萬元～12萬元人民幣）。最近，美國霍尼韋爾（Honeywell）公司推出了APMS－10G型帶微處理器和單線接口的智能化混濁度傳感器，該傳感器能同時測量液體的混濁度、電導和溫度，可用來設計多參數(shù)在線檢測系統(tǒng)，因而可廣泛應用于水質(zhì)凈化，清洗設備及化工、食品、醫(yī)療衛(wèi)生等部門中。

1APMS－10G的性能特點

APMS－10G內(nèi)含混濁度傳感器、電導傳感器、溫度傳感器、A／D轉(zhuǎn)換器、微處理器（μP）和單線I／O接口，能直接測量液體的混濁度、電導及溫度并轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出。它是基于軟件的虛擬傳感器，需要使用Honeywell公司的專用軟件來完成檢測任務（不包括控制）。APMS－10G的混濁度測量結(jié)果實際上是散射光強與發(fā)射光強之比，其輸出范圍是0～4000NTU（對應的輸出數(shù)據(jù)為0．03～10），響應時間為1．3s。測量電導的范圍是0．0001mS～15mS（所對應的輸出數(shù)據(jù)為4～255），mS表示毫西門子。由于電導與電阻呈倒數(shù)關系，故所對應的電阻值為10MΩ～1kΩ。測量電導的響應時間為0．85s。測量混濁度及電導的誤差均為±3個字。測量溫度范圍是＋68°F～＋140°F（即＋20℃～＋60℃），重復性誤差小于±4°F，響應時間為0．03s，達到穩(wěn)定的時間為4min。

APMS－10G可通過9腳RS－232接口與計算機相連，計算機作為主機，傳感器工作在從機模式。通信速率為2400b／s。

APMS－10G采用8V～30V直流電源供電，電源電流為16mA（典型值）。最大外形尺寸為φ39．4mm×60．7mm。

2APMS－10G的測量原理

APMS－10G的內(nèi)部框圖如圖1所示，3個引出端分別為電源端（UCC）、地（GND）和單線輸入／輸出接口（I／O）。內(nèi)部主要包括四部分：第一是混濁度傳感器部分，包括紅外LED驅(qū)動控制電路、紅外光源、發(fā)射光探測器、散射光探測器和A／D轉(zhuǎn)換器Ⅰ；第二是電導傳感器部分，含鍍鎳不銹鋼探針、電導測量電路和A／D轉(zhuǎn)換器Ⅱ；第三部分和第四部分分別是熱敏電阻溫度傳感器和微處理器（μP）部分。

2．1混濁度測量原理

測量混濁度的原理圖如圖2所示。測量時，將傳感器的正面浸入被測液體，使液體進入凹槽中。然后采用波長為925nm的紅外發(fā)光二極管（LED）做光源，并由紅外LED驅(qū)動控制電路使之發(fā)射紅外光，最后讓紅外光穿過液體射到散射光探測器上。由于散射光探測器與發(fā)射光探測器互相垂直，因此它只能接收被測液體中微小顆粒所散射來的光線。再把兩路光電信號分別送至Δ－Σ式A／D轉(zhuǎn)換器Ⅰ轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，最后通過μP計算出散射光強與發(fā)射光強的比值，即為被測混濁度。

在含有formazin（一種呈懸浮狀態(tài)并具有光學特性的化學聚合物顆粒）的標準體試樣中，實測APMS－10G的比率輸出特性曲線如圖3所示。測量應在室溫下進行，以作為傳感器的標定方法。

2．2電導測量

測量混濁度只能反映出液體中懸浮固體微粒的多少，導電性則取決于溶解于液體中離子數(shù)量的多少。例如當水中放入清潔劑時，其導電性將變好，電導值變大，因此測量出電導值即可判定液體的導電性。APMS－10G首先由兩個鍍鎳不銹鋼探針發(fā)出低壓交流電壓信號，然后通過檢測液體中的電流信號來計算電導值，計算公式為：

G＝I／U

該電導信號經(jīng)過Δ－Σ式A／D轉(zhuǎn)換器Ⅱ轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后即可送給μP。電導傳感器的輸出特性曲線圖4所示。

圖3

2．3溫度測量

APMS－10G采用一只熱敏電阻來測量溫度，溫度脈沖信號被送到μP中，測溫范圍為＋68°F～＋140°F（對應值為＋20℃～＋60℃）。

2．4微處理器

APMS－10G中的微處理器主要用于將4路信號（發(fā)射信號、散射信號、電導信號和溫度信號）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并通過RS－232串行接口將數(shù)據(jù)傳輸給外部主控制器。該傳感器沒有模擬信號輸出，必要時，用戶可通過外部Δ－Σ式D／A轉(zhuǎn)換器來獲得傳感器的模擬輸出。

3APMS－KIT．exe軟件及通信協(xié)議

Honywell公司專門為APMS－10G設計了一套APMS－KIT．exe軟件，以作為傳感器與計算機進行通信的載體，其主要任務是完成測量和進行數(shù)據(jù)處理，而控制系統(tǒng)軟件則要由用戶自行設計。其字符格式首先是起始位，然后是8個數(shù)據(jù)位（數(shù)據(jù)0～數(shù)據(jù)7），最后是停止位。傳送一個字符需4．16ms。

表1傳感器輸入的信息格式

字符1字符2字符3

測量請求信息目標傳感器代碼校驗和

混濁度5003AD

電導5000B0

溫度5001AF

該傳感器的信息格式有兩種：一種是傳感器輸入信息，另一種是傳感器輸出信息。傳感器輸入的信息格式見表1所列。它只有3種有效的信息，字符1、字符2和字符3分別對應于信息目標、傳感器代碼和校驗和。

4使用注意事項

APMS－10G通過9腳RS－232插座連到計算機，接線方式如圖5所示。I／O端應接一只下拉電阻，以使總線上無信號時為0V。傳感器的輸出阻抗為440Ω～540Ω。RS－232接口是用＋5V代表邏輯1，用0V代表邏輯0的邏輯信號。

使用APMS－10G型混濁度傳感器時，需要注意以下幾點：

（1）該傳感器未加反向電壓保護措施，因此，電源電壓反接可能損壞傳感器。

圖4

（2）傳感器的背面沒有密封，因此，應避免水或其它雜質(zhì)進入傳感器和連接器內(nèi)部。進入傳感器的水分在傳感器的光學表面濃縮會改變混濁度讀數(shù)。進水嚴重時會造成永久性損害。另外，如果沒有對傳感器的電氣部分進行保護，就不要清洗或浸泡傳感器。

（3）在使用過程中，傳感器的光面應保持潮濕。

（4）該傳感器內(nèi)含光學敏感元件，因而應避免與未加靜電放電（ESD）保護的終端相接觸。

（5）需要注意的是，液體中的氣泡也會產(chǎn)生光學散射效應，其作用效果與懸浮微粒相同。

該混濁度傳感器對于氣泡、泡沫和肥皂泡相當敏感，大泡沫會引起輸出毛刺，使儀表嚴重跳數(shù)，即使小氣泡，也容易造成讀數(shù)誤差，因此應確保傳感器與外部環(huán)境的隔離，并不被泡沫影響，以免得到錯誤的混濁度讀數(shù)。清洗帶該傳感器的裝置時，必須小心地放置傳感器，必要時可增加泡沫分離器。另一種方法是將攪動系統(tǒng)關閉一段時間，使泡沫上升到傳感器上面。

實際上，這種傳感器對于泡沫的敏感性也具有特殊用途。一種應用是測量流量，泡沫的存在就是一種很好的指示器，它能指示液體流動，因此，可省去流量表或者壓力傳感器。

（6）由于大量污物和外部物體能阻塞光線路徑，從而影響混濁度的測量，因此傳感器不要放在有沉淀物的地方。

溫度傳感器論文范文第2篇

關鍵詞：STC89C51，多點溫度測量，DS18B20

 

一、引言

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中，溫度的測量和控制有著非常重要的作用和廣泛的應用。目前國內(nèi)外新型的溫度傳感器正向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化的方向迅速發(fā)展。多路溫度檢測方法有很多，傳統(tǒng)方法多以熱敏電阻和熱電偶等元件，但都存在可靠性差、精度低、接線復雜的缺點。，STC89C51。

本文提出利用美國Dallas公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字溫度傳感器和STC89C51單片機構(gòu)成的多路測溫系統(tǒng)，采用單總線的接線方式，單根總線可以掛接多個傳感器，該系統(tǒng)接線簡便，體積小，非常適合用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科研中。

二、DS18B20簡介

美國Dallas公司生產(chǎn)的 DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設備數(shù)字測溫和控制領域。

DS18B20測量溫度范圍為-55℃至+125℃,-10℃至+85℃范圍內(nèi)精度為±0.5℃。DS18B20包含一個獨特的序號，多個DS18B20可以同時存在于一條總線。，STC89C51。，STC89C51。這使得只利用單片機的一個I/O端口就可以讀取多個溫度傳感器的測量數(shù)據(jù)，從而完成多點溫度的測量。

三、多點溫度測量系統(tǒng)設計

1、硬件設計

本設計中以STC89C51單片機為核心控制元件，以DS18B20為溫度傳感器組成多點溫度測量系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件電路圖如圖1所示。

圖1 多點溫度測量系統(tǒng)硬件電路圖

2、軟件設計

每一片DSl8B20在其 ROM 中都存有其唯一的48位序列號，在出廠前已寫入片內(nèi) ROM中，主機在進入操作程序前必須逐一接入DSl8B20用讀 ROM(33H)命令將該DS18B20的序列號讀出并進行匹配。，STC89C51。

當主機需要對在同一總線的多個DSl8B20的某一個進行操作時，首先要發(fā)出匹配 ROM 命令(55H)， 緊接著主機提供 64 位序列(包括該DSl8B20 的 48 位序列號) ，之后對每個DS18B20進行讀取溫度操作，把所讀取的溫度顯示在液晶屏上。，STC89C51。讓用戶能實時、方便的觀看每個點的溫度。其軟件流程圖以及部分程序如下圖所示。，STC89C51。

⑴軟件流程設計

溫度傳感器論文范文第3篇

【關鍵詞】電控柴油機 高壓共軌 功率不足故障診斷與排除

中圖分類號：TD327.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009―914X（2013）35―367―01

一、高壓共軌系統(tǒng)的特點

高壓共軌柴油直噴技術是指在高壓油泵、壓力傳感器和電子控制單元（ECU）等組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管，通過對公共供油管內(nèi)的油壓精確控制，由電腦控制噴油器實現(xiàn)對噴油量和噴油正時準確控制。由于其將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開，通過對共軌管內(nèi)的油壓實現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速基本無關。高壓機共軌柴油直噴技術是一種全新的技術，因為它集成了計算機控制技術、現(xiàn)代傳感檢測技術以及先進的噴油結(jié)構(gòu)于一身。它不僅能達到較高的噴射壓力、實現(xiàn)噴射壓力和噴油量的控制，而且能實現(xiàn)預噴射和后噴，從而優(yōu)化噴油特性形狀，降低柴油機噪聲和大大減少廢氣的排放量。該技術的主要特點是：

1.采用先進的電子控制裝置及配有高速電磁開關閥，使得噴油過程的控制十分方便，并且可控參數(shù)多，益于柴油機燃燒過程的全程優(yōu)化；

2.采用共軌方式供油，噴油系統(tǒng)壓力波動小，各噴油嘴間相互影響小，噴射壓力控制精度較高，噴油量控制較準確；

3.高速電磁開關閥頻響高，控制靈活，使得噴油系統(tǒng)的噴射壓力可調(diào)范圍大，并且能方便地實現(xiàn)預噴射、后噴等功能，為優(yōu)化柴油機噴油規(guī)律、改善其性能和降低廢氣排放提供了有效手段；

4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)移植方便，適應范圍寬，不像其它的幾種電控噴油系統(tǒng)，對柴油機的結(jié)構(gòu)形式有專門要求；尤其是高壓共軌系統(tǒng)，均能與目前的小型、中型及重型柴油機很好匹配。

高壓共軌柴油直噴技術現(xiàn)在得到廣泛的應用。目前世界上主要有日本電裝、德國Bosch和美國福特三大公司在研發(fā)和生產(chǎn)柴油機高壓共軌系統(tǒng)，主要其中Bosch高壓共軌技術在我國使用普遍。

二、Bosch高壓共軌柴油機功率不足故障診斷與排除

電控柴油機功率不足故障比較常見，但是故障原因復雜，機型不同、電控系統(tǒng)不同，故障原因有所差異，應結(jié)合具體機型，參考相關技術資料，下面以Bosch共軌，分析故障原因及故障診斷和排除。

1.熱保護引起功率不足

電控柴油機熱保護現(xiàn)普遍采用，當溫度值超過設定的閾值，ECU會控制噴油器減少噴油量，使發(fā)動機輸出扭矩減少，功率下降。

（1）故障原因

①冷卻液溫度過高；

②進氣溫度過高；

③燃油溫度過高；

④冷卻液溫度傳感器線路故障（如斷路）；

⑤進氣溫度傳感器線路故障（如斷路）；

⑥燃油溫度傳感器線路故障（如斷路）。

（2）故障診斷與排除

①檢查發(fā)動機冷卻系；

②檢查發(fā)動機氣路；

③檢查燃油系統(tǒng)；

④檢查進氣溫度傳感器本身或信號線路是否損壞；

⑤檢查水溫傳感器本身或信號線路是否損壞；

⑥檢查燃油溫度傳感器本身或信號線路是否損壞。

上述溫度值可用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流獲得，斷路故障可用萬用表測量。

2.電控柴油機進入失效保護模式

（1）故障原因

①軌壓傳感器損壞或線路故障；

②燃油計量閥驅(qū)動故障，閥損壞或線路故障；

③診斷儀顯示油門無法達到全開等；

④高原修正導致；

⑤油軌壓力傳感器信號漂移；

⑥高壓油泵閉環(huán)控制類故障；

⑦增壓壓力傳感器損壞或線路故障。

⑧診斷儀顯示凸輪信號丟失（僅靠曲軸信號運行，對啟動時間的影響不明顯）；

⑨診斷儀顯示曲軸信號丟失（僅靠凸輪信號運行，啟動時間較長）。

（2）故障診斷與排除

對于軌壓傳感器或燃油計量閥故障：①診斷儀顯示軌壓位于700—760bar左右，隨轉(zhuǎn)速升高而升高，則可能燃油計量閥/驅(qū)動線路損壞；③診斷儀顯示軌壓固定于720bar，可能為軌壓傳感器或線路損壞。③發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速被限制在1700—1800r/pm左右（機型不同，有所差異）；④回油管溫度明顯升高。⑤油軌壓力信號漂移，檢查物理特性，更換共軌管；⑥高壓油泵閉環(huán)控制類故障，首先檢查高壓油路是否異常，否則更換高壓泵。⑦檢查凸輪傳感器信號線路、檢查凸輪傳感器是否損壞、檢查凸輪信號盤是否有損壞或臟污附著；⑧檢查曲軸傳感器信號線路、檢查曲軸傳感器是否損壞、檢查曲軸信號盤是否有損壞或臟污附著。

3.機械系統(tǒng)原因

（1）故障原因

①進排氣路阻塞，冒煙限制起作用；

②增壓后管路泄漏，冒煙限制起作用；

③油路阻塞或泄漏；

④增壓器損壞（例如旁通閥常開）；

⑤低壓油路：有空氣或壓力不足；

⑥ 進排氣門調(diào)整錯誤；

⑦噴油器霧化不良，卡滯等；

⑧機械阻力過大；

⑨其他機械原因。

（2）故障診斷與排除

①檢查高壓/低壓燃油管路；

②檢查進排氣系統(tǒng)；

溫度傳感器論文范文第4篇

關鍵詞：溫度傳感器，濕度傳感器，GSM，遠程監(jiān)測

 

1、引言

高級別的質(zhì)量檢測需要在高質(zhì)量的環(huán)境中進行。溫度和濕度是環(huán)境的重要參數(shù)，對溫濕度的監(jiān)測是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)環(huán)境的重要手段。為了避免人為干擾環(huán)境和提高效率，遠程監(jiān)測是一種有效的方法。目前的遠程監(jiān)測系統(tǒng)大多采用以太網(wǎng)絡、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊或zigbee無線網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)[ 1-6]。但是，以太網(wǎng)是有線傳輸，需布線，受地理環(huán)境影響較大；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的傳輸誤碼率高，可靠性差；zigbee是專用協(xié)議無線網(wǎng)絡，成本高，開發(fā)難，而且覆蓋范圍有限。本文提出一種基于GSM的溫濕度遠程監(jiān)測系統(tǒng)，具有傳輸誤碼率低、成本低及覆蓋范圍廣等優(yōu)點，并且可與監(jiān)測人員的手機綁定，實現(xiàn)隨時、隨地，移動監(jiān)測。

2、傳感器的數(shù)學模型

2.1 半導體溫度傳感器原理

根據(jù)PN結(jié)理論，在一定的電流模式下，PN結(jié)的正向電壓與溫度具有很好的線性關系。對于理想二極管，只要正向電壓VF大于幾個KT/q，其正向電流IF與正向電壓VF和溫度T之間的關系可表示為

(1)

式中IS 為二極管反向飽和電流， K 為波爾茲曼常數(shù)（1.38×10-23J/K），T 為絕對溫度（K）， q為電子電荷（1.602×10-19庫侖），

整理后，得

(2)

如前所述，晶體管的基極一發(fā)射極電壓在其集電極電流恒定條件下，可以認為與溫度呈線性關系[7]。

2.2 阻抗型高分子濕度傳感器原理

阻抗型高分子濕度傳感器的感濕原理如下：高分子濕敏膜吸濕后，在水分子作用下，離子相互作用減弱，遷移速度增加；同時吸附的水分子使解離的離子增多，膜電阻隨濕度增加而降低，由電阻變化可測知環(huán)境濕度。阻抗型高分子濕度傳感器復阻抗與空氣相對濕度、材料配方和電極結(jié)構(gòu)都有關系： 與我有關系

(3)

其中m為叉指對數(shù)，b為單個叉指長度，n為電化學反應電子轉(zhuǎn)移數(shù)，f為法拉第常數(shù)，c*為氧化劑濃度，D為擴散系數(shù)[8]。

但由于傳感器的材料配方、電極結(jié)構(gòu)等方面的不同，導致各種不同的阻抗型高分子濕度傳感器的特性曲線有較大差別，不能用統(tǒng)一的曲線來概括。

3、遠程監(jiān)測系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用先進的GSM無線通信技術、配合以嵌入式解決方案和數(shù)據(jù)采集等先進技術，構(gòu)建了一種基于GSM的溫濕度遠程監(jiān)測系統(tǒng)。

3.1 系統(tǒng)組成及功能

系統(tǒng)分為監(jiān)測中心站和遠程監(jiān)測終端兩個部分:監(jiān)測中心站主要有PC主機、GSM通信模塊TC35i組成（或用戶手機）；遠程監(jiān)測終端主要是由LPC2148ARM內(nèi)核控制器、GSM通信模塊TC35i、信號調(diào)理電路、人機接口和通信接口電路組成。監(jiān)測中心站通過GSM網(wǎng)絡與監(jiān)測終端進行無線遠程通信,實現(xiàn)了基于GSM的遠程監(jiān)測。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 遠程監(jiān)控系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)實現(xiàn)的功能主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳送、報警、實時控制和數(shù)據(jù)處理。遠程監(jiān)測終端主要負責采集溫度、濕度、2項數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測中心的命令進行實時上傳數(shù)據(jù)。中心對收到的采集數(shù)據(jù)進行處理，報警，實現(xiàn)實時監(jiān)控。

3.2 溫度檢測電路

本系統(tǒng)采用AD公司生產(chǎn)的單片半導體集成模擬型溫度傳感器AD590。它具有線性度高、精度高、體積小、響應快、價格低等優(yōu)點,測溫范圍為-55~+150℃。具有良好的互換性,非線性誤差為±0.3℃。此外,AD590的抗干擾能力強,信號的傳輸距離可達100 m以上[9]。

流過器件AD590的電流(μA)等于器件所處環(huán)境的熱力學溫度(開爾文)度數(shù)：

(4)

式中，—流過器件(AD590)的電流，單位K

AD590的靈敏度為1μA/K,0℃時輸出273μA電流,每上升1℃輸出電流增加1μA ,每下降1℃輸出電流減小1μA。AD590基本測溫電路如圖2所示。

圖2 溫度檢測電路

3.3 濕度監(jiān)測電路

系統(tǒng)采用CHR-01型阻抗型高分子濕度傳感器，其復阻抗與空氣相對濕度成指數(shù)關系。其基本特性為：工作電壓1V AC（50Hz ～ 2 K Hz），檢測范圍20%～ 90% RH，檢測精度±5%，工作溫度范圍0℃～＋85℃，特征阻抗范圍21 ～ 40.5KΩ。濕度傳感器阻抗變化與溫度有關，其關系見規(guī)格書中濕度阻抗特性數(shù)據(jù)表，通常先檢測溫度，然后按阻抗查表獲得濕度值。由于直流電壓可使水分子電離，加速老化，所以采用交流電壓測試其阻抗[10]。

將CHR-01與555構(gòu)成多諧振蕩器，通過檢測頻率，進而獲得阻抗。濕度檢測電路如圖3所示。

圖3 濕度檢測電路

低電平表達式：

高電平表達式：

輸出頻率表達式：

(5)

利用單片機的定時器/計數(shù)器進行頻率測量，假設計時時間為T(s)，此期間計數(shù)值為N，則被測頻率f=N/T

則CHR-01的阻抗為

(6)

其中R1與C的選擇很關鍵，電容C要選擇高精度電容，一是保證其充放電的能力，二是為了其電容值精確，更方便計算濕敏電阻的返回值。

3.4 GSM模塊

本系統(tǒng)采用西門子公司工業(yè)級GSM模塊TC35i進行遠程數(shù)據(jù)傳輸。TC35i支持中英文短消息，自帶異步串行通信接口，方便與PC機和單片機接口，可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號，通過AT命令可實現(xiàn)雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，波特率可達300b/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short MessageService，短消息)，電源范圍為直流3.3～4.8V，電流消耗為空閑狀態(tài)為25mA，發(fā)射狀態(tài)平均為300mA。

3.5 微控制器LPC2148

現(xiàn)場監(jiān)測站采用了PHILIPS公司基于ARM7 TDMI-S 內(nèi)核的微控制器LPC2148作為主控制器，完成現(xiàn)場監(jiān)測站的全局控制。論文參考網(wǎng)。LPC2148內(nèi)嵌32KB 的片內(nèi)靜態(tài)RAM 和512 KB 的片內(nèi)Flash 存儲器，片內(nèi)集ADC、DAC 轉(zhuǎn)換器，實時時鐘RTC，2 UART ,及USB2.0等多種接口。具有JTAG調(diào)試接口、方便在線調(diào)試，而且應用電路相對簡單，開發(fā)和生產(chǎn)的成本低。芯片可以實現(xiàn)最高60 MHz 的工作頻率，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)μC/OS-II 及人性化的人機界面的要求。大容量的內(nèi)存，方便了收發(fā)短消息時的數(shù)據(jù)緩沖。

4、系統(tǒng)的軟件設計

系統(tǒng)采用GSM無線通信模塊TC35i實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)通信，TC35i通過AT命令來進行控制，采用短消息方式進行數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)軟件包括現(xiàn)場監(jiān)測站軟件和監(jiān)測中心站軟件兩部分?，F(xiàn)場監(jiān)測站軟件主要完成短消息收發(fā)、PDU數(shù)據(jù)協(xié)議分析、A/D轉(zhuǎn)換、串口通信及人機接口的功能，其中重點是短消息收發(fā)和PDU數(shù)據(jù)協(xié)議分析，這是解決現(xiàn)場監(jiān)測站與監(jiān)測中心站之間遠程無線通信的關鍵。論文參考網(wǎng)。監(jiān)測中心站的短消息收發(fā)及PDU數(shù)據(jù)協(xié)議分析與現(xiàn)場監(jiān)測站軟件流程基本相同，不再贅述。

4.1 發(fā)送短消息

發(fā)送短消息的過程:首先將短消息中心號碼、對方號碼、短消息內(nèi)容編碼成PDU格式;然后計算出短消息的長度,發(fā)送AT+CMGS=〈lenghth〉〈CR〉,〈CR〉代表回車即ASCⅡ碼0x0D。等待TC35i模塊返回ASCⅡ字符“〉”,則可以將PDU數(shù)據(jù)輸入,PDU數(shù)據(jù)以〈Z〉作為結(jié)束符。短消息發(fā)送結(jié)束后模塊返回〈CRLF〉OK〈CRLF〉。發(fā)送短消息流程圖如圖4所示。

圖4 發(fā)送短消息流程圖

4.2 接收短消息

接收短消息使用定時器進行周期性串口查詢的方式。短消息到達后,計算機可以接收到指令〈CRLF〉+CMTI:“SM”,INDEX(短消息存儲位置)〈CRLF〉。讀取PDU數(shù)據(jù)的AT命令為AT+CMGR=INDEX〈CRLF〉,執(zhí)行此命令后模塊返回剛剛收到的PDU格式的短消息內(nèi)容。收到PDU格式的短消息后,將這個短消息進行解碼,解碼出短消息發(fā)送方的手機號碼、短消息發(fā)送時間、發(fā)送的短消息內(nèi)容。接收短消息流程圖如圖5所示。論文參考網(wǎng)。

圖5 接收短消息流程圖

6、結(jié)論

為了實現(xiàn)質(zhì)檢所需的優(yōu)質(zhì)環(huán)境，本文研究一種基于GSM的溫濕度遠程監(jiān)測系統(tǒng)。設計了以LPC2148為核心的現(xiàn)場監(jiān)測終端系統(tǒng)，實現(xiàn)溫濕度的采集，短消息收發(fā)及人機接口等功能，并通過GSM模塊TC35i與監(jiān)測中心站通信，接受指令并實時上傳信息，實現(xiàn)了監(jiān)測中心對現(xiàn)場溫濕度的遠程監(jiān)測。實驗表明，本系統(tǒng)傳輸誤碼率低，通信可靠，具有很好市場前景，也為高效率遠程監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了一種新方法。

參考文獻：

[1] 王天杰，原明亭，基于C8051F020的以太網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計.化工自動化及儀表, 2007, 34 (5) : 36～39

[2] 朱正偉,王昌明，基于以太網(wǎng)的遠程電網(wǎng)測控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 高電壓技術，2005，31（2）：70-72.

[3] 孫靜，王再英. 基于以太網(wǎng)遠程溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設計[J].微計算機信息，2008，24（9）

丁彥闖，韋佳宏，劉廣哲. 基于nRF2401 的分布式測溫系統(tǒng)設計. 電子測量技術，2008，31（12）：107～109

孫玉坤,王博,黃永紅. 基于PTR2000 的無線生物發(fā)酵監(jiān)控系統(tǒng). 儀表技術與傳感器，2007（7）：32～34

[4] 劉卉. 基于無線傳感器網(wǎng)絡的農(nóng)田土壤溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的設計與開發(fā). 吉林大學學報，2008，38（3）：604～608

[5] 張軍國. 基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的森林火災監(jiān)測系統(tǒng)的研究. 北京林業(yè)大學學報，2007，29（4）：41～45

[6] 高文華. 基于ZigBee的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng). 電子測量技術，2008，31（10）：122～124

[7] 張越. 高壓開關溫度在線監(jiān)測技術的研究. 燕山大學碩士論文，2001.

[8] 劉若望.高分子電阻型薄膜濕度傳感器——元件構(gòu)造、老化機理、感濕機理探討. 浙江大學碩士論文，2002

[9] 美國AD公司編寫AD590技術手冊

[10] 西博臣公司編寫CHR-01型阻抗型高分子濕度傳感器技術手冊

[11] 潘澤友，李凌，袁小兵，等.基于GSM的數(shù)據(jù)采集信息系統(tǒng)[J]. 儀器儀表學報，2004（2）：520～522

溫度傳感器論文范文第5篇

關鍵詞：ZigBee 狀態(tài)監(jiān)測 LabVIEW

中圖分類號：TM315 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）11-0145-02

ZigBee技術是ZigBee聯(lián)盟開發(fā)的短距離、低功耗、低成本[1]、低復雜度的網(wǎng)絡技術，它是基于IEEE　802.15.4標準的有關自組織組網(wǎng)、安全性能以及應用方面的技術。ZigBee技術的這些優(yōu)良特性，決定了ZigBee技術符合短距離無線傳感網(wǎng)絡的要求，并且與其它幾種無線技術相比，ZigBee技術具有顯著的優(yōu)勢。ZigBee技術可以在局部范圍對監(jiān)測的對象進行多點同時監(jiān)測，并且其成本不會隨著監(jiān)測點數(shù)的增加而大幅增長[2]?；赯igBee技術的優(yōu)良特性，運用ZigBee技術組建無線傳感網(wǎng)絡對機電設備進行狀態(tài)監(jiān)測是十分經(jīng)濟和有效的[2]。

1、系統(tǒng)總體方案

ZigBee網(wǎng)絡中有3中邏輯設備節(jié)點，分別是：協(xié)調(diào)器節(jié)點（Coordinator），路由器節(jié)點（Router），終端設備節(jié)點（End-device）　[3]。協(xié)調(diào)器節(jié)點是整個ZigBee網(wǎng)絡的核心，主要作用是啟動網(wǎng)絡配置網(wǎng)絡，當ZigBee網(wǎng)絡啟動配置完成之后，協(xié)調(diào)器節(jié)點就自動變成一個路由器節(jié)點；路由器節(jié)點主要起到接力的作用[4]，可以擴大信號的傳輸范圍，路由器節(jié)點應該一直處于活動狀態(tài)；終端設備節(jié)點主要作用是執(zhí)行命令或者采集數(shù)據(jù)，終端設備節(jié)點可以處于休眠狀態(tài)或者被喚醒，因此可用電池供電。

本系統(tǒng)ZigBee選擇TI公司生產(chǎn)ZigBee最新一代片上系統(tǒng)（SOC）芯片[5]CC2530傳感器采用常用的數(shù)字溫度傳感器DS18B20，加速度傳感器選用TI公司生產(chǎn)的3軸加速度傳感器ADXL345，系統(tǒng)的主要分為無線傳感網(wǎng)絡硬件設計，無線傳感網(wǎng)絡軟件設計，上位機監(jiān)測中心設計。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

2、網(wǎng)絡節(jié)點硬件設計

系統(tǒng)網(wǎng)絡節(jié)點的硬件部分主要由處理器模塊、電源模塊、無線通信模塊、傳感器模塊、其他模塊以及電路組成。如圖2所示。

數(shù)據(jù)采集模塊亦即傳感器模塊，采集分為DS18B20溫度傳感器和ADXL345三軸加速度傳感器，傳感器將采集到的溫度和加速度值，傳至處理器模塊。

處理器模塊亦即ZigBee模塊，本系統(tǒng)使用的處理器是TI公司的CC2530，負責整個網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，任務管理，功耗管理等。最主要的功能是實現(xiàn)兩個無線通信設備之間通信安全與可靠通信協(xié)議。

無線通信模塊的主要功能是在協(xié)議棧中進行信息的傳遞以及通信設備之間進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。

電源模塊針對不同的節(jié)點提供不同的供電方式。本系統(tǒng)中針對路由器節(jié)點和終端設備節(jié)點采用電池供電，針對協(xié)調(diào)器節(jié)點采用直流電源供電。

為保證網(wǎng)絡節(jié)點的通信質(zhì)量，同時也兼顧經(jīng)濟性，還要選擇合適的天線模塊。

3、網(wǎng)絡節(jié)點軟件設計

3.1　協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件設計

本系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器節(jié)點的主要功能是讀取傳感器節(jié)點無線發(fā)送的數(shù)據(jù)并且打包通過串口傳送至上位機軟件中，其軟件流程圖如圖3所示，協(xié)調(diào)器節(jié)點上電之后，首先進行軟件以及硬件相關的初始化工作然后建立一個網(wǎng)絡并且監(jiān)聽這個網(wǎng)絡是否有信號傳入，如果沒有信號就一直監(jiān)聽網(wǎng)絡，如果有傳感器節(jié)點申請加入網(wǎng)絡的信號就給該傳感器節(jié)點分配網(wǎng)絡地址，允許其加入網(wǎng)絡，如果傳感器節(jié)點加入網(wǎng)絡之后有數(shù)據(jù)傳至協(xié)調(diào)器節(jié)點就讀取數(shù)據(jù)，等待所有傳感器節(jié)點都有一次采集數(shù)據(jù)傳至協(xié)調(diào)器節(jié)點之后就將數(shù)據(jù)讀取并且打包傳送至上位機監(jiān)測中心進行進一步操作。

3.2　終端設備節(jié)點軟件設計

本系統(tǒng)的終端設備節(jié)點的主要功能是采集溫度傳感器DS18B20的溫度值和加速度傳感器ADXL345的三軸加速度值，并且把數(shù)據(jù)通過無線的方式發(fā)送給協(xié)調(diào)器節(jié)點，其軟件流程圖如圖4所示。

4、上位機監(jiān)測中心設計

本系統(tǒng)上位機監(jiān)測中心采用LabVIEW軟件編寫[6]，對數(shù)據(jù)進行處理、實時顯示、存入數(shù)據(jù)庫。程序采用模塊化編程的思想，總體框圖如圖5所示，在監(jiān)測中心后臺，運行著數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)庫模塊。

圖5　上位機監(jiān)測中心總體框圖

各個模塊的主要功能如下：

（1）用戶登錄模塊設置用戶訪問權限，需要用戶輸入正確的用戶名和密碼才可以正確登錄。

（2）數(shù)據(jù)接收模塊通過串口接收協(xié)調(diào)器節(jié)點發(fā)送的打包數(shù)據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)處理模塊將接收到得溫度以及加速度數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)手冊定義的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成正確的十進制數(shù)據(jù)。

（4）數(shù)據(jù)顯示模塊用于實時顯示溫度以及X軸，Y軸，Z軸三維加速度值。

（5）數(shù)據(jù)庫模塊將正確的數(shù)據(jù)存入建立好的access數(shù)據(jù)庫，合成SQL語言，可以實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)實時存入數(shù)據(jù)庫。

系統(tǒng)運行如圖6所示，將溫度傳感器靠近熱源則溫度升高，離開熱源則溫度回復，將加速度傳感器連接振源，則出現(xiàn)波動。（如圖6）

5、結(jié)語

本文設計開發(fā)基于ZigBee技術的溫度和加速度信號狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，采用ZigBee技術，軟件LabVIEW軟件編寫上位機軟件，實現(xiàn)了系統(tǒng)的要求，能夠?qū)υO備的溫度，以及加速度的參數(shù)進行采集，處理，以及顯示，可以實現(xiàn)相關功能。

參考文獻

[1]唐新安.600KW風力發(fā)電機組故障診斷.新疆：新疆大學碩士學位論文，2006：30-31.

[2]趙盈潔.風力發(fā)電機組齒輪箱的維護與檢測[J].動力與電氣工程，2012，10：129～130.

[3]莫才頌.齒輪箱軸瓦溫度高故障分析與處理[J].茂名學院學報，2009，6：38～41.

[4]風電機組齒輪箱溫度趨勢狀態(tài)監(jiān)測及分析方法[J].中國電機工程學報，2011，11：129～136.