基于PT100的温度采集装置设计（硬件）开题报告

1. 研究目的与意义

背景：温度这个物理量与我们人类息息相关，无论是日常生活、工业、农业、科学研究当中，都需要对温度进行监控，因此温度的采集是非常重要的课题，以温度参数为基础设计的温度控制系统也被广泛开发和使用。使用传统的方法采集温度信息，采集精度低、实时性差，且操作人员的劳动强度高，不利于广泛的推广。另外还有一些环境因素导致数据难以采集，比如放在水中的泵，对主轴承、绕组的温度进行监测，操作人员如果下潜到水下测量，那样成本高、效率低，这些都限制了工作的展开。随着单片机技术的日益成熟，应用范围的逐渐扩大，以单片机为核心的控制系统，逐渐应用到生活中的很多方面。arm处理器凭借强大的处理能力和极低的功耗，在工业发展过程中，越来越多的公司在选型时考虑到arm处理器。同时，在工业控制领域，随着arm处理器功能的增强和完善，在某些方面取代了原先的单片机，成为工控的主流。

目的：对泵的轴承温度进行监测，若温度超过设定的值时，发出警报，使泵停止运行。也可以监测其它设备的温度。

意义：可以节省成本，实现工业控制自动化，提高采样频率，在很大程度上提高了控制效果和控制精度。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

(1)pt100温度传感器的特性及测温原理；

(2)用lm358将传感器采集的信号进行放大；

3. 研究的方法与步骤

本课题的温度采集是通过pt100温度传感器将温度转换成对应的电信号，利用单片机的ad对信号进行采样，对采集的信号进行分析、处理，并通过rs485传输到后台管理系统中。整体设计的框图如附图。

传感器模块：在工程应用中，温度量的采集通常采用两种方式，将温度的变化转换成电信号的变化。一种是热电偶，就是随着温度的变化，在热电偶的输出端有一个电压随着温度的变化而变化，将这个电压信号进行放大，就可以进行显示或者去控制相应的设备。另一种是热电阻，利用电阻的材料的温度特性，即测温元件随着测量温度的变化电阻值也在变化，利用电阻的变化特性，再经过电路的处理，得到变化的电信号。

pt100是一种广泛应用的测温元件，在-50℃~600℃范围内具有其他温度传感器无可比拟的优势，包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等。在本课题中，利用pt100温度传感器，将对应的温度转换成电阻值，恒流源电路产生一个恒定的电流，通过pt100温度传感器，在传感器上就有了一个电压值，实现了温度转换成对应的电信号。

4. 参考文献

[1]马净，李晓光，宁伟.常用温度传感器的原理及发展[J].中国仪器仪表，2004，24(6):1-2

[2]陈燕华，侯安华，刘盼盼.基于ARM的嵌入式系统开发与实例[M].北京人民邮电出版社，2008

5. 计划与进度安排

①3月2日~3月8日（1周）了解课题的相关知识背景；

②3月9日~3月22日（2周）撰写并提交开题报告；

③3月23日~4月5日（2周）熟悉基于cortex-m0内核的硬件设计；