單片機(jī)的炭黑復(fù)合導(dǎo)電的電阻/溫度測(cè)量

2013-09-03 11:21 來(lái)源:電子信息網(wǎng) 作者:和靜

隨著電子工業(yè)及信息技術(shù)等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)于具有導(dǎo)電功能的高分子材料的需求越來(lái)越迫切。導(dǎo)電復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、無(wú)銹蝕、易于加工成各種復(fù)雜形狀,尺寸穩(wěn)定性好,電導(dǎo)率在較大范圍內(nèi)可調(diào),易于大批量生產(chǎn)以及價(jià)格便宜等特點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于抗靜電、微波吸收、自控溫發(fā)熱材料、電磁波屏蔽等領(lǐng)域。其中,炭黑復(fù)合導(dǎo)電材料是目前應(yīng)用最廣,用量最大的一種。在此以AT89S51單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)易的測(cè)量炭黑復(fù)合導(dǎo)電材料電阻和溫度系統(tǒng),系統(tǒng)框圖如圖1所示。

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單片機(jī)通過(guò)熱電偶放大器芯片采集當(dāng)前的溫度值;通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電路采集電阻值,送到FM24C02以備查詢,LCD顯示當(dāng)前的電阻和溫度情況,使用者可以方便地讀出電阻和溫度的變化,還可以通過(guò)串行口和上位機(jī)上進(jìn)行通信。

l AD595的工作原理與應(yīng)用

AD595是AD公司生產(chǎn)的一款熱電偶放大器,將儀器放大器和熱電偶冷接頭補(bǔ)償器全部集成在1塊單片芯片上,產(chǎn)生一個(gè)10 mV/℃的輸出。管腳的可選擇性使其可以作為一個(gè)線性放大補(bǔ)償器或者是設(shè)置工作點(diǎn)控制器的開(kāi)關(guān)輸出。

AD595包含一個(gè)熱電偶故障報(bào)警,如果熱電偶的一腳或雙腳開(kāi)路,可以顯示報(bào)警信號(hào)。報(bào)警輸出有很多種靈活的方式,包括TTL形式。

AD595能夠用一個(gè)單端+5 V電壓供電。如果用負(fù)電壓,則可以測(cè)量O℃以下的溫度。為了使其自身發(fā)熱最小化,一個(gè)無(wú)負(fù)載的AD594/AD595的總電流是160μA,當(dāng)然也可以把5 mA以上的電流傳送給負(fù)載。

1.1 溫度穩(wěn)定性

每個(gè)AD595都測(cè)試過(guò)在不同溫度時(shí)對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量時(shí)的溫度誤差。冷接頭補(bǔ)償器的誤差、放大器的偏移量以及增益誤差等綜合起來(lái)決定了AD595在額定環(huán)境溫度范圍內(nèi)的輸出穩(wěn)定性。圖2顯示了AD595的測(cè)量誤差分布范圍。圖2中的坐標(biāo)單位為℃。

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單片機(jī) 炭黑復(fù)合導(dǎo)電

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