新型熱敏電阻特性曲線測定系統(tǒng)
圖4 電阻測量模塊電路
加熱模塊電路
采用穩(wěn)壓PWM和光耦合技術來控制加熱速度,使待測電阻材料在合適的時間內加熱到預定溫度范圍。加熱速度控制在20到30分鐘內上升100攝氏度是合適的。在其他特殊情況下,也可以通過PWM來調節(jié)加熱速度加熱電路示于圖5。
圖5 加熱電路設計
軟件設計
主程序設計
由于處理器速度較快,所以采用c語言編程方便簡單。軟件流程圖示于圖6、圖7和圖8。
圖6 主程序流程圖
圖7 18b20測溫程序流程圖
圖8 電阻測量程序流程圖
系統(tǒng)測試
測試工具:標準熱敏電阻
測試方法:利用本系統(tǒng)測得標準熱敏電阻材料的熱敏特性曲線。與標準熱敏電阻的標準特性曲線進行比較。實驗表明,在一定溫度范圍內,半導體材料的電阻RT和絕對溫度T的關系可表示為,兩邊取自然對數(shù)、得到:ln RT=b/T+C。若以自變量1/t為橫坐標,ln RT為縱坐標,則上式圖象基本是一直線。得到特性圖示于圖9。
由圖9可看出,特性曲線基本為直線,由于任何熱敏電阻都不可能在大溫度范圍內保持線性性,在誤差允許范圍內,系統(tǒng)測試成功。
結語
由于系統(tǒng)架構設計合理,功能電路實現(xiàn)較好,系統(tǒng)性能優(yōu)良、穩(wěn)定,較好地達到了題目要求的各項指標:
?可滿足熱敏電阻特性曲線測試要求;
?可實現(xiàn)自動控制與處理,提高實驗精度;
?安全性能明顯提高。
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