无电环境水银温度计转换装置研究

【摘要】：温度是一个重要的物理量,它是生产实践中使用最广泛、最基本的工艺参数,不论是工农业生产,科学研究,还是国防现代化中,对温度的测量都是不可避免的。温度测量技术是现代测试技术中的一种,它是使用频率最高的测试技术之一。对于易燃易爆环境中温度的测量一般使用定时人工读数的方法,这种方法工作强度大、安全性低、管理不方便。由于易燃易爆环境中不能选用有源设备进行自动化检测,故本文提出了一种无电环境水银温度计转换装置：利用光学方法将传统水银温度计上的温度刻度转换为光强值(光信号),并使用光纤来实现光的传输,应用单片机实现数据的处理。本文基于对大量有关文献查阅的基础上,首先,从理论上对转换装置的测温原理进行了较具体的阐述。针对光路扰动影响整个转换装置测温精度的问题,本装置采用了双光路补偿方法来克服装置中可能存在的光路引起的扰动。其次,本文介绍了装置的光学系统和电路系统的组成。为了提高本装置的测温精度这一目的,对装置中各器件的性能指标进行了较详细的介绍,并设计了高精度、高性能的光电检测电路。最后,设计了单片机的软硬件结构,用来分析数据并显示温度值。通过应用仿真软件Multisim对信号测量硬件电路进行仿真,应用仿真软件Proteus对单片机软硬件电路进行仿真,验证了转换装置的可行性。组装整个装置,并进行实验,测得了相关的实验数据。
【关键词】：温度测量 单片机 双光路补偿 光电信号检测 仿真
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH811