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精密温度测量仪-文献综述.

燕山大学
本科毕业设计(论文)开题报告
课题名称:精密温度测量仪设

学院(系):
年级专业:
学生姓名:
指导教师:
完成日期: 2012-3-21
一、课题国内外现状
………………………………………………………………………………二、研究主要成果
………………………………………………………………………………三、发展趋势:
………………………………………………………………………………四、存在问题
………………………………………………………………………………五、主要参考文献
………………………………………………………………………………
指导教师审阅签字:
年月日
说明:
1. 文献综述版面设置为:B5纸,上下页边距分别为
2.5cm和2cm,左右页边距分别为2.4cm和2cm。

2. 文献综述正文标题及内容,宋体,小四号,行间距为固定值20磅。

3.本科毕业设计(论文)文献综述一般不少于1000字。

4.查阅文献资料篇数,按《燕山大学关于本科生毕业设计(论文)工作的规定》执行。

5.以上结构格式为参考格式。

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一、课题国内外现状
温度测量是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。

因此,能够确保快速、准确地测量温度的技术及其装置普遍受到各国的重视。

近年来,利用智能化数字式温度传感器以实现温度信息的在线检测已成为温度检测技术的一种发展趋势。

随着国内外工业的日益发展,温度检测技术也有了不断的进步,目前的温度检测使用的温度计种类繁多,应用范围也较广泛,大致包括以下几种方法。

(1)利用物体热胀冷缩原理制成的温度计。

利用此原理制成的温度计大致分成
三大类 : 玻璃温度计、双金属温度计、压力式温度计。

(2)利用热电效应技术制成的温度检测元件。

利用此技术制成的温度检测
元件主要是热电偶。

热电偶发展较早,比较成熟,至今仍为应用最广泛检测元件之一。

热电偶具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点,因此广泛作为温度传感器的敏感元件。

(3)利用热阻效应技术制成的温度计。

用此技术制成的温度计大致可分成
以下几种: 电阻测温元件、导体测温元件、陶瓷热敏元件。

(4)利用热辐射原理制成的高温计。

热辐射高温计通常分为两种:一种是单色辐
射高温计,一般称光学高温计;一种是全辐射高温计,它的原理是物体吸收热辐射后,视物体本身的性质,能将它吸收、透过或反射。

二、研究主要成果
最早的温度测量仪,是意大利人伽利略于1592年创造的。

它是一个带细长
颈的大玻璃泡,倒置在一个盛有葡萄酒的容器中,从其中抽出一部分空气,酒面就上升到细颈内。

当外界温度改变时,细颈内的酒面因玻璃泡内的空气热胀冷缩而随之升降,因而酒面的高低就可以表示温度的高低,实际上这是一个没有刻度的指示器。

1709年,德国的华伦海特于荷兰首次创立温标,随后他又经过多年的分度研究,到1714年制成了以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的水银温度计,即至今仍沿用的华氏温度计。

1742年,瑞典的摄尔西乌斯制成另一种水银温度计,它以水的冰点为100度、沸点作为0度。

到1745年,瑞典的林奈将这两个固定点颠倒过来,这种温度计就是至今仍沿用的摄氏温度计。

早在1735年,就有人尝试利用金属棒受热膨胀的原理,制造温度计,到18世纪末,出现了双金属温度计;1802年,查理斯定律确立之后,气体温度计也随之得到改进和发展,其精确度和测温范围都超过了水银温度计。

1821年,德国的塞贝克发现热电效应;同年,英国的戴维发现金属电阻随温度变化的规律,这以后就出现了热电偶温度计和热电阻温度计。

1876年,德国的西门子制造出第一支铂电阻温度计。

很早以前,人们在烧窑和冶锻时,通常是凭借火焰和被加热物体的颜色来判断温度的高低。

据记载,1780年韦奇伍德根据瓷珠在高温下颜色的变化,来识别烧制陶瓷的温度,后来又有人根据陶土制的熔锥在高温下弯曲变形的程度,来识别温度。

辐射温度计和光学高温计是20世纪初,维思定律和普朗克定律出现以后,才真正得到实用。

从60年代开始,由于红外技术和电子技术的发展,出现了利用各种新型光敏或热敏检测元件的辐射温度计(包括红外辐射温度计),从而扩大了它的应用领域。

三、发展趋势
随着工业生产效率的不断提高,自动化水平与范围也不断扩大,因而对温度检测技术的要求也愈来愈高,一般可以归纳以下几方面。

(1) 扩展检测范围。

现在工业上通用的温度检测范围为一200^30000C,而今后要求能测量超高温与超低温。

尤其是液化气体的极低温度检测更为迫切,如IOK 以下的温度检测是当前重点研究课题。

(2) 扩大测温对象。

温度检测技术将会由点测温发展到线、面,甚至立体的测量。

应用范围己经从工业领域延伸到环境保护、家用电器、汽车工业及航天工业领域。

(3) 发展新型产品。

利用老的检测技术生产出适应于不同场合、不同工况要求的新型产品,以满足于用户需要。

同时利用新的检测技术制造出新的产品。

(4) 适应特殊环境的测温。

在许多场合中的温度检测器有特殊要求,例如防爆、防硫、耐磨等性能要求;又如移动物体和高速旋转物体的测温、钢水的连续测温、火焰温度检测等。

(5) 显示数字化。

温度仪表向数字化方向发展。

其最大优点是直观、无度数误差、分辨率高、测量误差小,因而有广阔的销售市场。

(6)标定自动化。

应用计算机技术,快速、准确、自动地标定温度检测器。

根据上述要求,国内外温度仪表制造商将向以下几方面发展:
●继续生产量大面广的传统温度检测元件,如:热电偶、热电阻、热敏电阻等。

●加强新原理、新材料、新工艺的开发。

如近来己开发的炭化硅薄膜热敏电阻温度检测器,厚膜、薄膜铂电阻温度检测器,硅单晶热敏电阻温度检测器等。

●向智能化、集成化、适用化方向发展。

新产品不仅要具有检测功能,又要具有判断和指令等多功能,采用微机向智能化方向发展。

四、存在问题
随着科学技术的发展,温度的测量技术越来越先进,也越来越成熟,但是它也有自身很多局限性和没有攻克的难关。

比如测量精度不够高,不能满足工业需求,测量系统的稳定性差,抗干扰能力不足,对环境的要求过于苛刻。

测量系统随时间推移,测量偏差越来越大等,为了克服这些困难科研工作者也在不断努力,不断突破,让温度测量技术越来越成熟可靠,达到工业的需求。

五、主要参考文献
(1)李朝青.单片机原理及接口技术[M].杭州:北京航空航天大学出版社,1998,42-48.
(2)李广弟.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,1994.12-18.
(3)阎石.数字电子技术基础(第三版)[M]. 北京:高等教育出版社,1989,5-9.
(4)刘高潮.一种实用的多功能数字温度计设计[J].电子测量技术, 2007,8-10.
(5)白泽生. 用MCS-51单片机实现温度的检测[J].现代电子技术,2005,12-15.
(6)何立民.单片机应用技术选编[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004,56-60.
(7)杨刚,周群.电子系统设计与实践[M].北京:电子工业出版社,2004,24-26.
(8)张洪润.电子线路与电子技术[M],北京:清华大学出版社,2005,20-24. (9)王松武.电子创新设计与实践[M]北京:国防工业出版社,2005,14-19.
(10)李建忠.单片机原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002,30-34.
(11)塞尔吉欧佛朗哥. 测控电路设计. 西安交通大学出版社,2009,2—35.
(12)王华祥传. 感器原理与应用. 天津大学出版社,1994
(13)何希才. 传感器应用及其接口电路. 科学技术文献出版社,2003.
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(20)张福学. 传感器及其电路精选. 电子工业出版社. 1991.
(21)TOPSwitch Flyback Trsformer Constrction Guide,1996. (22)Flyback Trsformer Design For TOPSwitch Power Supplies,1996.
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指导教师审阅签字:
年月日。

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