[发明专利]一种数显温度计

说明书

技术领域

本发明属于温度计领域，尤其是涉及一种数显温度计的改进。

背景技术

温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学实验(如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验)中，有特别重要的意义。现在所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计。这些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数因难，而且它们的热容量还比较大，达到热平衡所需的时间较长，因此很难读准，并且使用非常不方便。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种具有测量间隔可设定、测量结果可自动记录、可查询，并经简单扩展就具有报警能力和同PC机进行数据交换的一种数显温度计。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括数据采集模块、放大模块、A/D转换模块、CPU和数码显示模块，其结构要点是：数据采集模块、放大模块、A/D转换模块、CPU和数码显示模块依次相连；CPU还与键盘相连。

作为一种优选方案，放大模块采用运算放大器0P07。

本发明有益效果。

本发明而利用晶体三极管3DG6C的基极与集电极之间正向电压降Ubc随温度T呈线性变化的关系作为温度传感器，以OP07构成放大器，以位A/D转换器ICL7135作A/D转换器设计的数显温度计可以解决这些问题。笔者根据实际使用的需要，设计了以AT89C51为控制核心，具有测量间隔可设定、测量结果可自动记录、可查询，并经简单扩展就具有报警能力和同PC机进行数据交换的0.01℃数显温度计。

附图说明

为本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明电路原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括数据采集模块、放大模块、A/D转换模块、CPU和数码显示模块，数据采集模块、放大模块、A/D转换模块、CPU和数码显示模块依次相连；CPU还与键盘相连。

放大模块采用运算放大器0P07。

晶体三极管Q1(3DG6C)的BE极相连，利用基极与集电极之间正向电压降Ubc随温度呈线性变化的关系作为温度传感器。MC1403(IC1)的输出(2.5V)作为供电电源,以满足电压稳定性及测量精度较高的要求。由具有低失调、低噪声、低漂移的高精度集成运算放大器OP07（IC2）及R2、R3组成差动放大器,将温度传感器检测到的与温度有关的电信号进行适当放大后再输出到由R6送入IC5（ICL7315）的10脚，以进行A/D转换。

A/D转换电路的核心是ICL7135。ICL7135是具有高准确度、通用型的CMOS单片位双积分式A/D转换器，量程为2.0000V，BCD码输出，输出信号与TTL电平兼容。其工作的基准电压为1V，由MC1403经过分压后提供。C2是自调零电容，C4基准电容，R9和C3是自积分输入电阻和电容。ICL7135工作的时钟频率是125KHZ，由74HC00(IC2)构成的多谐振荡器提供。10脚输入进来的是OP07的输出信号，其电压大小表示了温度的大小，经A/D转换后输出BCD码,接入AT89C51。D1～D5是LED的位选信号，不直接接LED，而是同AT89C51相接，统一由AT89C51提供LED的位选信号。

CPU控制与显示电路核心是AT89C51(IC5)。为保证其可靠复位，采用MAX814（IC6）硬件复位。P0.0～P0.3接从ICL7135送来的BCD码，P0.4～P0.7和P3.4接ICL7135的D1～D5。P1口接LED显示码位，提供相应的显示信息。LED的位选信号由P3.5～P3.7经74H138(IC7)译码后提供。显示温度时,只需5位,但考虑到某些情况下可能要显示其它信息(如时钟)，LED采用6位。P2口接16个按键，以完成对此温度计的设置和控制功能。当显示所测试的温度时，整个系统为量程为2V的直流电压表，将温度传感器检测到的温度信号变为相应的电压信号，放大后，输入到此电压表，即可由电压大小表示出温度的大小，因为电压表的最小读数是0.1mV，所以，用电压表示温度时可以读出的最小温度是0.01℃。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。