电子体温计原理图及参数说明

电子体温计的设计与制作 单元电路设计与计算说明 总体方案设计 （1）根据温度范围和精度选择NTC 热敏电阻，确定其型号，根据电阻特性设计采集放大电路，利用运算放大器将温度信号转换为电压信号，设计电路时，因为单片机采集电压在0～2.5V，所以输入的测量范围为35～42℃，对应输出 0～2.5V。 （2）采集完成以后输入单片机ATmega16 的A/D 口，对模拟量进行采样，转化为数字信号，单片机对采集的信号进行处理，根据采集的信号与温度的数学关系，将电信号转化为温度值[2]。 （3）用液晶屏显示出温度值。 （4）所需的电源功率足够小，能够利用开关电源供电。电子体温计系统大多主要使用3V 直流电源。总体方案系统设计框图如图 1-1 所示。 一．测温电路的设计 （1）NTC 热敏电阻介绍 1. 热敏电阻是利用半导体的阻值随温度变化这一热性而制成的，分为NTC（负温度系数）热敏电阻、PTC(正温度系数)热敏电阻两大类。PTC 热敏电阻电阻值随温度的升高而增大，NTC 热敏电阻电阻值随温度的升高而降低[5]。 2. 正温度系数热敏电阻其电阻值随着PTC 热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的增加，温度越高，电阻值越大。 3. 负温度系数热敏电阻其电阻值随着NTC 热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的减小，温度越高，电阻值越小。 4. NTC 是 Negative Temperature Coefficient 的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件。通常我们 提 到 的NTC 是指负温度系数热敏电阻，简 称 NTC热敏电阻。 5. NTC 热敏电阻是一种 典 型具 有 温度敏感 性的半导体电阻，它 的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的减小。 6. NTC 热敏电阻是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低[6]。 7. NTC 热敏电阻根据其用途的不同分为：功率型NTC 热敏电阻、补偿型NTC 热敏电阻、测温型NTC 热敏电阻。 NTC 热敏电阻的测温范围：低温型号为-100～0℃，中温型号为-50～+300℃，高温型号为+200～+800℃，主要材料为Mn、Ni、Co、Fe、Cu、Al 等，用于温度测量、温度补偿和电流限制等。 图2-8 热敏电阻器的电阻—温度特性曲线 热敏电阻的电阻值与温度的关系为[7]： R...