摘要：为了确保生产安全，监测生产过程和条件，有必要严格测量工业生产环境的温度。但是，工业环境通常比较复杂，测量的点有许多特殊情况。此外，由于大多数温度测量不能直接在现场进行，因此需要设计一个高精度、低功耗的电子温度计来满足要求，本研究提出了一种电子温度计的设计与实现。通过分析电子温度计的工作原理，明确了温度转换过程和测温过程，提出了电子温度计的设计方案。通过硬件和软件设计，对电子温度计进行了测试并投入使用，制造过程中没有明显的温差，这也意味着电子温度计符合设计要求。

关键词：电子温度计;设计分析;测量误差;研究

前言

随着工业现代化的发展，温度计的需求量越来越大，数字化温度计的特点是结构简单、抗干扰能力强、能耗低、可靠性高，更适合于在线测量工业过程和实验中的温度。随着数字式温度计的迅速发展，它已成为自动测量和提高生产率所不可或缺的仪表，温度计广泛应用于生产和生活。

一、电子温度计的工作原理

电子温度计使用温度传感器将接收到的热电偶转换为温度测量元件，将温度信号转换为电信号，并快速传输到液晶显示器，获得准确的温度指示。目前，大多数电子温度计都使用热电偶作为温度测量的控制元件，有效地反映了与温度对应的热力学和发展趋势，形成了温度值。一般来说，所设计的电子温度计的测量范围为-200-1300℃。如果对温度测量有特殊要求，也可以调整温度范围。

二、总体设计

1.电子温度计的设计需求

当前，随着中国测温需求的增加，一些传统温度计有一定的局限性，无法再应对测温深度和距离场景。为了更好地测量温度，电子温度计克服了传统仪器的瓶颈。使用智能传感器，热量和电能接收的温度可以快速转换为电信号，并在液晶屏上快速显示出来，从而根据需要提供最准确的温度控制数据，而且电子温度计价格便宜，使用方便，应用广泛。

2.电子温度计的总体设计

本文研究的电子温度计温度控制系统主要采用at89c 51 8台计算机对不同单元进行微处理，实现温度控制效果。使用4 x 4键盘，您可以定义电子温度计的测量范围，并将它们存储在单片机中并存储在数据存储库中。还可以使用键盘转换温度测量功能。温度传感器将采集到的信号与单片机数据进行比较，构成电子温度计的温度计结构。根据设计要求，选用DS18B20传感器作为测控系统的核心，实现屏幕温度数据的采集、处理和快速传输。如果超过要求的温度，将显示相应的报警功能，以方便进行要求的温度测量。选择DS18B20数字温度传感器可以简化电路，减少电路采样和维护所需的时间，并减少传输和数字转换电路的运行，从而提高温度测量服务的效率、生产力和设备运营成本。

三、系统的硬件软件设计

1.硬件设计

单片机：迄今为止，单片机的使用涵盖了军队、空间、导航和家用电子温度计的各个方面。它发挥了非常积极的作用，特别是在工业管制领域。单片机本身甚至可以作为微型计算机系统，它在数量、质量、价格和成本方面具有许多优势，已成为设计的基本要素之一。此设计中使用的stc89C51单片机是51系列的代表，功能强大，非常适合初学者的学习和研究。温度传感器：用于将温度信息转换为要传输的电气信息的设备。使用原理是金属强度随温度变化。此设计中使用的温度传感器型号为DS18B20。使用单总线通信模式。它的数据传输方向是双向的，因此具有结构简单、成本低和维护简单等优点。液晶显示器：液晶显示器负责接收单片机指令并显示相关信息。液体晶体介于固体和液体之间，其分子排列与固体晶体相同，但通常是液体。2.软件设计

系统检测人体温度并在液晶屏上显示温度信息。具体实现方法是DS18B20温度传感器，用于检测温度、转换温度信息并将其传输到单片机。单片机收到信息后，将命令发送到液晶显示器查看相应信息。

四、减少电子温度计测量误差的措施

1.专业的测量人员

几何图形需要大量的测量工作，并且在出现错误或不适当的操作方法时容易产生测量错误。为此，测量员必须具备基本知识和深入的专门知识，熟悉规则和法律，了解各种电子温度计的测量原则和方法，并了解如何正确处理数据。因此，在开始测量工作之前，必须选择经验丰富测量人员，以减少因人为因素造成的测量误差。

2.正确的连接和使用

检查电子温度计时，注意布线方法。在电子温度计的电压和电流回路中，某些端子按钮带有“*”符号。该符号在不同的电子温度计上具有不同的名称，无论是输入端子、公用端子还是具有相同极性或名称的端子。打印此按钮的电子温度计应根据所测物体的特性确定连接方式。此外，识别装置电压和电流的电路彼此独立。连接不正确可能导致电子温度计错误并使电子温度计不合格。

3.合理处理测量数据

无论是在操作过程中测量的数据还是计算的数据，都可以认为是有效的，从第一个数字到最少误差的数字。在处理数据时，测量员必须根据实际情况和有关规定选择合理数量的有意义数字。如果选择不合理，数据将偏离实际值，从而导致更大的错误。因此，测量员应注意最后一个数字的选择，以尽量减少数据误差。

结束语

综上所述，当前市场上，温度测试显示出了更广泛的功能和应用，并出现了各种电子温度计设计模式。文章在设计和研究过程中，了解物理环境和温度计的要求、添加或删除功能模块以及选择合理的温度计，以确保应用性能和经济价值非常重要。

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