毕业设计说明书简易输液滴速测量仪设计
简易输液滴速测量仪设计
摘要：随着科技的日益发展，越来越多的领域需要对液体的流动有一个精确的控制。在医疗保健领域有时对于药液的流速控制有更加迫切的需要，它测量结果的准确对否直接影响着病人的生命健康，也对于减小医院护士的劳动压力有着至关重要的作用。目前,医院常用的医疗器械是输液泵，它的工作原理是动力挤压输液，只能适用于急用，可是不适合普及。为了满足医疗机构对于输液系统的精确度要求越来越高以及普及适用，急需要出现即实用又廉价的液体检测装置。研制新型输液仪表是非常必要的。
本文介绍的就是基于单片机的输液滴速测量仪，它是以ATMEL公司的AT89C51单片机系统与红外对射光电传感器结合的滴速测量仪。它的实用性与普及性特别强，具有很高的现实意义与实用价值，本设计具有报警装置、实时液晶显示模块，利用汇编工具进行软件设计。该装置的特点是：操作简单，稳点性强，动态监测和显示准确，成本低廉。
本文首先介绍了目前国内外的研究现状和未来发展趋势。其次，根据研制要求，选择出合适的传感器、单片机、液晶显示器模块的具体方案。接着，根据实际需求设计出单片机硬件系统，该系统能够收集到实时数据，液体滴速的显示和超出规定速度的报警等功能。最后介绍了与该硬件系统相对应的软件设计过程。
关键词：单片机,传感器,点滴速度,液晶显示,数据收集
Design of simple transfusion drop speed measuring
instrument
Abstract：With the science and technology developing, an accurate control to the flow of liquid should be needed in more and more fields. To control the current speed of soup sometimes is eager to be required in health care, because the result of whether is accurate has a direct influence on patients’ health and the reduction of nurses working press.So far, infusion pump is popular equipment in hospital which works by dynamic squeezing infusion. Although the infusion is constant in a certain amount of time, due to the number of uneven bit and high cost, it can only be applied to emergencies, but not for the popularity. In order to meet high requirement for accusation on infusion system in health care institution and its popularity, practical and cheep liquid detection device is urgent to be needed. It is also necessary to develop a new infusion instrument to compensate fo r defects in the medical field.
This is MCU infusion dripping speed measuring instrument based on, it is by ATMEL Corporation AT89C51 single chip microcomputer system and infrared shot of the photoelectric sensor in conjunction with the dripping speed measuring instrument. Its practicality and popularization of particularly strong, has very high practical significance and practical va lue.
The design of alarm device, a real-time liquid crystal display module, software design using assembly tool. The device is characterized in that: the operation is simple, steady and strong, dynamic monitoring and accurate display and low cost.
This paper first introduces the current research status and future development trends at home and abroad. Secondly, according to the design requirements, selection of specific programs suitable sensor, SCM, LCD module. Then, according to the actual needs to d esign a hardware system. The system can collect real-time data, the liquid drop speed display and beyond the prescribed speed alarm and other functions. Introduced the software design process and the corresponding hardware system.
Key words: sensor,drop speed,liquid crystal display,data collection
目录
1 引言 (1)
2 系统总体设计 (2)
2.1 系统原理 (2)
2.2 该设备的工作过程 (2)
3 传感器的选取 (3)
3.1 红外传感器概述 (3)
3.1.1 直射式光电传感器 (3)
3.1.2 反射式光电传感器 (4)
3.1.3 槽式光电传感器 (4)
3.1.4 反射板反射式光电传感器 (5)
3.2 传感器的选型 (5)
3.2.1 传感器的选用原则 (5)
3.2.2 传感器的选用 (7)
3.3 传感器的几何光学分析 (8)
3.4 传感器滴数检测电路 (8)
4 发射器与接收器 (9)
4.1 红外发光二极管 (9)
4.2 光敏三极管 (10)
5 电路参数的计算 (10)
6 单片机的选择 (12)
6.1 现有主流单片机的概述 (12)
6.2 单片机的选用 (13)
6.2.1 主要性能 (13)
6.2.2 AT89C51引脚图和主要引脚说明 (14)
7 显示部分设计与分析 (16)
7.1 数码管的选用与特性分析 (16)
7.2 74LS245 分析与使用 (18)
7.3 74LS06 分析与使用 (18)
8 软件设计 (19)
8.1 主程序 (21)
8.2 显示子程序 (22)
8.2.1 显示子程序流程图 (22)
8.2.2 动态显示分析 (23)
8.2.3 计数子程序分析与流程图 (23)
9 结论与展望 (25)
附录 (27)
参考文献 (27)
致谢 (30)
1 引言
科学技术越来越发达，需要在更多的领域精确的控制液体的流速，在医疗领域也需要对药液的滴速进行精确的控制。
静脉输液是一种常用的给药技术，在临床上，由于病人的用药和情况不同，必须给与适当的液体滴速，如果液体流速过快，很有可能中毒，甚至会发生更加严重的情况。如果液体流速过慢，则会延长输液时间或者是发生药量不足，会增加医院的护理工作和影响患者的情绪。在常规的输液中，我们一般用的都是挂瓶点滴，利用眼镜观察滴速，用手动夹子进行控制，这样对于做到液体的精确控制很不容易，增加了护理的工作量[1]。
输液泵可以准确的测量液体滴速，自动报警，可以减轻护理难度，但是它的成本高，不方便移动，灵活性差，所以不适合普及使用。为了满足临床的适用，急需研制一种操作方便，成本低廉的装置。本文提出的滴速测量仪是以单片机为核心，利用传感器和液晶显示模块配合，通过对数据的收集和软件的汇编对液体滴速进行测量控制。
本设计主要需要完成以下几方面的工作：
(1)测量仪的整体方案设计。结合多方面的考虑，选取适合的法案，使单片机与传感器有机的结合在一起。
(2)测量仪的硬件设计。单片机和红外传感器的适当选取以及电路的设计。
(3)测量仪的软件设计。液滴的检测、滴速显示和报警程序。
(4)检测的结果分析。
2 系统总体设计
2.1 系统原理
图2.1 系统设计框图
该检测仪以AT89C51单片机为核心，利用红外对射技术、光电传感技术,由数码管显示电路、红外传感器检测电路、报警装置电路等部分组成。首先通过传感器检测电路，发出的电信号，再进行信号的放大整形处理，转变成电信号，由单片机进行接收，再经过单片机的精确计算与控制，由显示器进行显示，显示出当前的液滴数[2]。当液体点滴速度超过事先设定的滴速范围时，报警器便发出报警信号。
2.2 该设备的工作过程
第一: 接通电源。
第二：当液滴穿过传感器时，传感器可以接受到信号，将信号输出。
第三：信号传递到单片机后，单片机开始工作，将其信息进行统计，并且存储。
第四：在显示屏上显示出计数的结果。
第五：设定输液速度的范围，当前显示的输液速度超出这个范围时，报警装置会自动发出报警信号。
第六：关闭电源，停止检测。
3 传感器的选取
3.1 红外传感器概述
红外线属于一种电磁射线，它的特性无线电或X射线一样[3]。红外线的波长有760纳米至1毫米，在微波与可见光之间，它是比红光长的非可见光。能够捕捉到红外线这种不可见光，就是所谓的红外线光电传感器。采用专用的红外发射管很接受管，转化为电信号。根据设计内容要求选择合适的传感器，下图就是光的波长分布情况。
图3.1 光的波长分布图
3.1.1 直射式光电传感器
由对称于光抽的接收器和发射器组成，就是直射式光电传感器。光线
经发射器发射后直接进入接收器。但是在发射器和接收器之间由被检测物体阻断光线时，就会使光电开关动作，于是产生了一个电信号。当检测物体是可以遮光的时，我们首先想到的检测方式就是直射式光电传感器。直射式光电传感器结构如图2.2：
图3.2 直射式光电传感器结构示意图
3.1.2 反射式光电传感器
直接反射式光电开关是把发射器和接收器装入同一个装置内，将被测物体放置在前方，这个光电传感器是通过光的反射原理进行光电控制。当被检测物将光线挡住，接收器就不能正常的接受到光线，光信号就会发生变化，于是光电传感器就工作，输出一个控制信号。直接反射式的光电传感器适合检测表面光亮或反光率比较高的被检测物体。图3.3就是直接反射式光电传感器的结构：
图3.3 直接反射式光电传感器结构示意图
3.1.3 槽式光电传感器
槽式光电开关是接收器和发射器集一体的传感器，发射器和接收器分别在槽的两边，当光抽被被检测物体遮挡住，就会发出开关信号，光电开
关开始动作。它是比较安全可靠的，分辨出透明与半透明物体检测出变化的信号，但是槽宽则决定了感应接收信号的强弱与接收信号的距离，由于槽两边的距离短，用于检测体积大的物体是不合适的。只能测相对较小的物体。图3.4是槽式光电开关传感器的结构：
图3.4 槽式光电开关传感器结构示意图
3.1.4 反射板反射式光电传感器
反射板反射式光电开关也是一种接收器和发射器集一体的传感器，当发射器发出的光线碰见反射板，就会被反射板反射回接收器，如果光电开关与反射板被被检测物体遮挡住，阻碍其接受光线，就会触发光电开关，产生一个检测开关信号。图3.5为反射板反射式光电传感器的结构：
图3.5 反射板反射式光电传感器
3.2 传感器的选型
3.2.1 传感器的选用原则
传感器千差万别，选择传感器时要根据其动态性能要求与使用条件选择合理的方案和确定合适的参数，使用传感器时要根据其动态特性与使用
条件确定合适的使用方法，并且就在特定条件下的传感器作出一个误差估计[4]。
如今的传感器在原理与结构上多种多样，如何选取正确的传感器为自己所用，适合被测对象以及测量环境。成为一个重要的选取参考。当传感器确定之后，相对应的测量方法以及所需要的测量电路就可以随之确定。传感器选择是否合理直接关系到测量结果的成败。
3.2.1.1 根据测量对象与测量环境确定传感器的类型
如果要进行一个具体的测量，通过分析各方面的因素之后，根据考虑被测量的特点和传感器的使用条件，选出一种合适的传感器。如测量距离的大小；传感器体积对被测量的影响；有线测量还是无线测量；接触式的或非接触式的；传感器的具体来源；传感器的价格。考虑上述问题之后，就可以选取出适合自己的传感器。
3.2.1.2 输入光波长的选择
当使用光电传感器时，要注意发射器与接收器的波长敏感范围。与被测量无关的光信号很多，如果接收器可接收到范围很宽的光线，那么无关的光线也很容易被接收到。影响测量精度。因此一定要选择适合范围的波长的光的传感器，减少外界的影响。
3.2.1.3 频率响应特性
要想保持不失真的测量条件，就必须在允许频率范围内，但在实际中，传感器的响应必然会出现一定延迟的现象，由于液滴的下落是一个很慢的
过程，于是延迟时间越短越好，这样对于传感器频率要求就要很低。在动态测量期间，所需传感器的频率响应特性必须根据实际信号的情况来确定，防止产生太大的误差。
3.2.1.4 稳定性
所谓稳定性就是指传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力。除了传感器结构本身影响稳定性外，其主要的原因是使用环境。因此，最不容忽视的就是该传感器要有较强的环境适应力。根据使用环境的具体情况，选取适当的传感器。本设计的使用环境非常好，所以稳定性要求比较容易满足。
3.2.1.5 精度
精度是整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高就越贵，所以，只要能够满足测量系统精度要求的传感器就可以。这样就可以选择一个适合的相对廉价的传感器。
3.2.2 传感器的选用
在此次设计中，对于测量方法和传感器的选用有很多种方法，在选择传感器时，根据对传感器的各方面分析，选取了适合本设计的红外传感器。红外传感器的种类多种多样。所以必须采用一个最佳方案[5]。
根据本设计任务要求，需要设计一个成本低，操作简单，适用性强，并且是不接触式的液滴测量仪等。所以根据要求和各方面的考虑，决定用红外对管实现该设计。随着光敏三极管接收到不同强度的光，就会产生不
同的电流，再进行整合成高低电平，通过输出端输出，是否有液滴滴落就可以根据高低电平来判断，液体点滴速度就可以通过相邻点滴时间间隔来确定。
该方案操作简单，成本低廉，电路简单，稳定性好，对无关光线的抗干扰能力强，因此采用红外对管实现。
3.3 传感器的几何光学分析
红外发光二极管与光敏三极管有不同的安装方法，对检测结果就有不同的影响，所以必须对传感器进行几何光学分析。要想达到检测输液速度的目的，就必须有合理的安装位置，否则就会导致检测失败。通过对红外发光二极管与光敏三极管之间的中心线与下落液滴的相对位置分析，可以得出一个适合红外发光二极管与光敏三极管检测的位置。通过对大众药液的折射率的范围分析，确定选用折射率平均值为1.40的药液。
该系统主要由一个发光二极管和一个光敏三极管构成。随着光敏三极管接收到不同强度的光，就会产生不同的电流，通过CD4093整合成高低电平进行输出。
3.4 传感器滴数检测电路
如图3.6示，由一对发射器、接收管的电路组成的传感器滴数检测电路，主要是由发光二极管和光敏三极管组成。当没有液滴落下时，接收管可以接收到光线强度正常的光线。当有液滴落下时，红外光会发生漫反射，液滴吸收光线并且会产生一定的散射作用，导致光线强度发生减弱变化。接
收管接信号将其经过整形，送到单片机的计数器T0，如此就能检测到液滴的滴数[6]。传感器滴数检测电路的电路图如图3.6。
图3.6 传感器检测电路
4 发射器与接收器
4.1 红外发光二极管
首先根据红外发光二极管的特性曲线，确定正常工作时二极管的正向电压，以及发光波长和工作电流等[7]。在下图 4.1中，左图是正向伏安特性曲线，而右图是发射光谱特性曲线。
通过左图可以得出，当正向电压小于1V时，正向电流约等于零，几乎没有变化；当正向电压大于1V时，正向电流发生了很大的变化，随着电压的增大急剧增大。可以看出电压大约为1.3V时，红外二极管可以正常工作。通过右图曲线可以看出，相对发光强度达到顶峰时红外发光二极管的发光波长约为0.94μm，因此光敏三极管也应该在波长为0.94μm附近对入射光有
相应的敏感响应，这将成为选择光敏三极管的重要依据。
图4.1 发光二极管特性曲线图
4.2 光敏三极管
如下图所示，1脚为发射极，2脚为基极，3脚为集电极。光敏三极管由这三个引脚构成。
图4.2光敏三极管
上面分析到光敏三极管的理想响应波长应为0.94μm。外界环境对光敏三极管有着很大的影响。当周围光线增强、温度升高时，光电流也会随之增强。从而可见，光线和温度对光敏三极管有很大的影响。在设计过程中必须避免这样的影响，不能由于环境而影响结果。
5 电路参数的计算
在图3.6中，当发射器与接收器之间没有液滴滴下时，发射器发出的光
可以正常的吧被接收器收到，这时输出端会产生高电平信号。当发射器与接收器之间有液滴滴下时，发射器发出的光被液滴遮住，接收器不能接受到强烈的光信号，输出端产生低电平信号。通过信号整形，将产生的高低电平信号送入单片机。 通过事先设定的程序算法计算出液体滴落的速度，实现滴速的检测。
根据图3.6，选取合适的红外发光二极管，确定红外发光二极管的正向压降最大正向电流，于是根据电源电压，就可以算出电阻3R ,如式5.1。
Ω=?-=-=-11710305.1533A
V V I V V R h h CC （5.1） 式中：CC V ：电源电压
h V ：正向压降(< 1.50)
h I ：最大正向电流
当选定适合的光敏三极管后，就可以知道三极管的发射和极集电极间的饱和电压、集电极电流，可以通过式5.2求得1R 。
Ω?=?-=-=-33111106.41014.05A
V V I V V R CC （5.2） 式中：CC V ：电源电压
V 1：光敏三极管集电极与发射极间的饱和电压
1I ：光敏三极管集电极电流
当选定合适的三极管9014后，可以由式5.3求得2R 。
Ω?=?-=-=-332102.9105.045A
V V I V V R C CE CC （5.3）
式中：CC V ：电源电压
CE V ：9014集电极与发射极间的饱和电压
C I ：9014集电极电流
通过选定合适的的三极管9014，可以由式5.4求得4R 。
Ω?=?==-33410550280
10
5.01V I V R C BE β （5.4） 式中：BE V ：9014基极-发射极饱和压降
β：9014电流放大倍数额定值
C I ：9014集电极电流
根据以上电路值计算，来设计传感器检测电路。
6 单片机的选择
6.1 现有主流单片机的概述
单片机产品多种多样，目前市场上多达70 多个系列，500多个品种其中。那些厂家定制的专用单片机、针对专门业务和专门市场的单片机品种还没有包括在内[8]。
Intel 公司在20世纪80年代初研制出了MCS- 51系列单片机，并且很快就得到全世界的认同，广泛的推广应用。通过对Intel 公司的MCS-51系列和MCS-51兼容的微控制器系列研究，ATMEL 公司生产出了89系列单片机。
最早由Intel 公司推出的8051/31类单片机也是世界上用量最大的几种单片机之一。在Intel 公司将80C51对外开放后，将使用权通过专利互换将
其出让给世界上许多著名的生产商。一些公司发挥自身的优势，针对不同测控对象将其要求的外围电路与80C51单片机进行兼容，如A/D、PWM、HSL/HSO、I2C、WDT、Flash ROM等，开发出功能多种多样的的新品种。这样80C51单片机就成为了众多厂家所支持和发展的单片机，统称为80C51系列单片机80C51在市场上成为8位单片机的主流，这已是客观事实，实际上已成为了事实的标准MCU芯片。
6.2 单片机的选用
本检测仪对数据处理速度没有很高的要求，则采用由美国ATMEL公司生产的8位AT89C51单片机即可。AT89C51内含4kb的可擦只读程序存储器和128b的随机存储器，是由美国ATMEL公司生产的一种低电压、高性能8位单片机。器件兼容MCS-51指令系统，片内含有Flash存储单元与通用8位中央处理器。
6.2.1 主要性能
（1）与MCS-51 微控制器产品系列兼容。
（2）4K字节可重擦写FLASH闪速存储器。
（3）1000字擦写周期。
（4）全静态工作：0Hz至24MHz。
（5）3级加密程序存储器。
（6）128*8位内部RAM。
（7）32条可编程I/O线。
（8）2个16位定时器/计数器。
（9）6个中断源。
（10）可编程串行UART通道。
（11）低功耗空闲和掉电模式。
6.2.2 AT89C51引脚图和主要引脚说明
AT89C51有40个引脚，如图6.1示。
图6.1 AT89C51引脚图6.2.2.1 各个引脚说明
AT89C51主要使用的引脚功能如表6.1下[9]：
湖南工学院 课程设计说明书 课题题目：温度测量仪 专业名称：xxxxxxxxx 学生班级：xxxxxxxxx 学生姓名：xxxxxxxxx 学生学号：xxxxxxxxx 指导教师：xxxxxxxxx 报告时间：xxxxxxxxx 小组人员：xxxxxxxxx
课程设计任务书 一设计目的 1、通过对温度测量电路的设计、安装和调试了解温度传感器的性能，学会 在实际电路中应用； 2、进一步熟悉集成运放的线性和非线性应用。 二设计要求和技术指标 1、技术指标： 要求设计一个温度测量器件，其主要技术指标如下： （1）测温范围：室温～50℃； （2）被测温度达到50℃时，指示灯亮（或蜂鸣器工作）； 2、设计要求 （1）设计一个能满足要求的温度测量及报警电路； （2）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图（选做）； （3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4）在万能板、PCB板上或面包板上安装好电路并调试； （5）拟定测试方案和设计步骤； （6）撰写设计报告、调试总结及使用说明书。 3、设计扩展要求 （1）能显示输出温度；
目录 第1章绪论 (1) 1.1电子技术的发展趋势 (1) 1.2 本人的主要工作 (2) 第2章温度测量仪的电路设计 (3) 2.1 温度测量仪总体框图 (3) 2.2 AD590集成温度传感器 (3) 2.3 K—℃变换器 (4) 2.4 放大器 (5) 2.5 比较器 (5) 2.6 报警设备 (6) 2.7 电路原理图 (7) 第3章仿真与制作 (8) 3.1 电路的仿真 (8) 3.2 仿真结果及其分析 (12) 3.3 温度测量仪的调试 (12) 第4章总结报告 (13) 附录A元件清单 (14) 附录B实物图 (15) 参考文献 (16)
智能仪器原理及应用题目一：智能温度检测仪 学生姓名 专业 学号 同组同学 指导教师 学院 二〇一六年十一月九号 2016-2017学年第一学期成绩：
一、设计要求 1.1、题目任务要求 选用温度传感器PT100，恒流源电路、放大电路、A/D转换电路和数码管，采用MCS-51 系列单片机实现温度信号的采集、处理和显示。 1.2、设计具体功能要求 1、三线制PT100及恒流源驱动电路设计； 2、放大和比较电路设计，实现-10°C~+100°C转换为0~+5V电压输 出； 3、ADC芯片的选取及和单片机接口设计； 4、多位数码管动态显示设计； 5、编写数据处理程序和标度变换程序。 二、设计题目介绍及分析 温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所，还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温传感器就会相应产生。传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。 由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在-200℃～+200℃，湿度采集范围是0%～100%。pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。此次我们利用MCS-51系列单片机结合温度传感器技术设计这一智能温度检测仪。实现-10°C~+100°C温度范围内的温度检测。
噪声测量仪器的选用 一、前言 声级计，又叫噪声计，是一种用于测量声音的声压级或声级的仪器，是声学测量中最基本而又最常用的仪器，随着国民经济的发展和人们物质文化生活水平的提高，噪声普查和环境保护工作全面开展，机器制造行业已把噪声作为产品的重要质量指标之一，礼堂和体育馆等建筑物不仅仅要求造型美观，也追求音响效果，这些都使得声级计的应用越来越广泛。现在它不仅应用于声学和电声学测量，而且已经广泛应用于机器制造、建筑设计、交通运输、环境保护、医疗卫生以及国防工程等各个领域，成为几乎所有部门都必须具备的声学测量仪器。二、声级计的类型 声级计是一种按照一定的频率计权和时间计权测量声音的声压级和声级的仪器，它是声学测量中最常用的基本仪器。声级计可用于环境噪声、机器噪声、车辆噪声以及其它各种噪声的测量，也可用于电声学、建筑声学等测量.为了使世界各国生的声级计的测量结果互相可以比较，国际电工委员会（IEC）制定了声级计的有关标准，并推荐各国采用，1979年5月在斯德哥尔摩通过了IEC651《声级计》标准，我国有关声级计的国家标准是GB3785一83《声级计电、声性能及测试方法》。1984年IEC又通过了IEC804《积分平均声级计》国际标准，我国与1997年颁布了GB/T17181-1997《积分平均声级计》。它们与IEC标准的主要要求是一致的。
2002年国际电工委员会(IEC)发布了IEC61672-2002《声级计》新的国际标准。该标准代替原IEC651-1979《声级计》和IEC804-1983《积分平均声级计》。我国根据该标准制定了JJG188-2002《声级计》检定规程。新的声级计国际标准和国家检定规程与老标准比较作了较大的修改。按新标准将声级计分为：测量指数时间计权的通用声级计，测量时间平均声级的积分平均声级计，测量声暴露的积分声级计。该准按其精度将声级计分为1级和2级。两种级别的声级计的各种性能指标具有同样的中心值，仅仅是容许误差不同，而且随着级别数字的增大，容许误差放宽。按体积大小可分为台式声级计、便携式声级计和袖珍式声级计．按其指示方式可分为模拟指示（电表、声级灯）和数字指示声级计。 根据IEC651标准和国家标准，二种声级计在参考频率、参考人射方向、参考声压级和基准温湿等条件下，测量的准确度（不考虑测量不确定度）如下表所示： 声级计级别12准确度±0.7dB±1.0dB 三、声级计的选用 标准号及名称 测量内容 对仪器的要求 GB/T14623-93 城市区域环境噪声测量方法
Matlab课程设计报告题目:基于MATLAB有噪声语音信号处理 系（院）：计算机与信息工程学院 专业：通信工程 班级：
简介： 我们通信工程专业在实践中经常碰到需要对已接收信号进行处理的情况，而滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位。本课题基于MATLAB有噪音语音信号处理的设计与实现，综合运用数字信号处理的理论知识对加噪语音信号进行时域、频域分析和滤波。通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现。在设计实现的过程中，我们使用双线性变换法设计IIR数字滤波器，对模拟加噪语音信号进行低通滤波、高通滤波及带通滤波，并利用MATLAB作为辅助工具完成设计中的计算与图形的绘制。 1 绪论： 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数值计算的方法对信号进行采集、抽样、变换、综合、估值与识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的。数字滤波器, 是数字信号处理中及其重要的一部分。本课题采用IIR 滤波器对加噪声音信号进行处理。 IIR滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。IIR滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。同时，IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成的设计数据或图表可查，在设计一个IIR数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。 2.原始语音信号采集与处理 2.1语音信号的采集 由于MATLAB只识别格式为.wav的声音文件，我们利用PC机上的声卡和WINDOWS操作系统进行数字信号的采集。启动录音机进行录音，以文件名“Orisound”保存入原程序所属的文件夹中。可以看到,文件存储器的后缀默认为.wav ,这是WINDOWS操作系统规定的声音文件存的标准。
唐山学院 Protel DXP 课程设计 题目基于单片机的温度监测电路 系 (部) 信息工程系 班级 姓名 学号 指导教师 2013年12月 16日至 2013年 12月 27日共 2 周 2013年 12 月 30 日
《Protel DXP》课程设计任务书
课程设计成绩评定表
目录 1引言 (1) 2 设计任务 (2) 2.1设计容 (2) 2.2设计要求 (2) 3原理图设计 (3) 3.1电路的总体工作原理 (3) 3.2 单片机最小系统的设计 (4) 3.3 电源电路 (5) 3.4 温度传感电路设计 (5) 3.5 键盘电路的设计 (7) 3.6 显示电路的设计 (8) 3.7 温度控制电路的设计 (10) 4 系统的软件设计 (11) 4.1 系统的主程序设计 (11) 4.2 中断程序的设计 (11) 6 设计总结 (13) 致 (14) 参考文献 (15) 附录 (16)
1引言 在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测。温度检测系统应用十分广阔。 本设计运用主从分布式思想，由一台上位机（PC微型计算机），下位机（单片机）多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用RS-232串行通讯标准，通过上位机（PC）控制下位机（单片机）进行现场温度采集。温度值既可以送回主控PC进行数据处理，由显示器显示。也可以由下位机单独工作，实时显示当前各点的温度值，对各点进行控制。 下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合。如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械…等。
河北农业大学 毕业论文﹙设计﹚开题报告 题目智能型温度测量控制系统-开题报告 学生姓名学号 所在院(系)信息工程学院 专业班级通信工程2010140 指导教师 2014年02月23日
题目基于单片机的温度控制系统设计 一、选题的目的及研究意义 温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用，是工业对象中主要的被控参数之一。在单片机温度测量系统中的关键是测量温度、控制温度和保持温度。在日常生活中，也可广泛实用于地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场合。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。近年来，温度的检测在理论上发展比较成熟，但在实际测量和控制中，如何保证快速实时地对温度进行采样，确保数据的正确传输，并能对所测温度场进行较精确的控制，仍然是目前需要解决的问题。这次毕业设计选题的目的主要是让生活在信息时代的我们，将所学知识应用于生产生活当中，掌握系统总体设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。通过对温度控制通信系统的设计、制作、了解信息采集测试、控制的全过程，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力，通过对电子电路的设计，初步掌握在给定条件和要求的情况下，如何达到以最经济实用的方法、巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路，并将其连接到系统中去。提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。 当今社会温度的测量与控制系统在生产与生活的各个领域中扮着越来越重要的角色，大到工业冶炼，物质分离，环境检测，电力机房，冷冻库，粮仓，医疗卫生等方面，小到家庭冰箱，空调，电饭煲，太阳能热水器等方面都得到了广泛的应用，温度控制系统的广泛应用也使得这方面研究意义非常的重要。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标更准确，更加稳定可靠。应用领域非常的广泛，①冷冻库，粮仓，储罐，电信机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域。 ②轴瓦，缸体，纺机，空调等狭小空间工业设备测温和控制。③汽车空调，冰箱，冷柜以及中低温干燥箱等。④太阳能供热，制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量等。温度是一种最基本的环
环境监测综合实践 -------噪声监测 姓名：学号： 班级：环境111 专业：环境工程 学院：海洋科学与工程学院
【摘要】 图书馆是读书、学习的地方，应当保持一个安静的环境，因而本实践对上海海事大学图书馆进行噪声监测与评价。通过对噪声声压级的监测，计算连续等效声压级，与环境噪声标准作比较，对噪声进行评价，并进行分析讨论，提出合理建议。 【关键词】图书馆噪声噪声计等效声级
目录 1前言 (1) 2相关原理知识 (1) 2.1噪声的概念 (1) 2.2噪声的量度单位 (2) 2.3噪声产生的原因 (2) 2.4噪声的分类 (2) 2.5噪声的特征 (2) 2.6噪声的危害及控制 (3) 2.7噪声的管理 (3) 3监测地点和时间 (3) 4监测方案 (3) 4.1监测仪器 (3) 4.2监测方法 (3) 4.3监测条件 (4) 5数据处理方法 (4) 6评价标准 (4) 7监测数据统计及分析 (5) 7.1数据处理 (5) 7.224小时声级变化图形 (6) 7.3昼夜等效声级 (6) 7.4结论及讨论 (6) 8参考文献 (7)
1前言 噪声监测作为环境监测中的一个重要因素和环境保护行业中的一项不可或缺的工作，是每一位环境专业的学生在大学学习阶段的必修课。一方面，它作为环境学科中专业课的基础课，另一方面它又是培养学生业务素质与能力的课程。 噪声污染和水污染、空气污染、固体废物污染等一样是当代主要的环境污染之一。但噪声与后者不同，它是物理污染，一般情况下它并不致命，且与声源同时产生同时消失，噪声源分布很广，较难集中处理。由于噪声渗透到人们生产和生活的各个领域，且能够直接感觉到它的干扰，不象物质污染那样只有产生后果才受到注意，所以噪声往往是受到抱怨和控告最多的环境污染。 噪声会干扰人们的睡眠、工作和学习，强噪声会使人听力损失。这种损失是累积性的，在强噪声下工作一天，只要噪声不是过强（120分贝以上），事后只产生暂时性的听力损失，经过休息可以恢复；但如果长期在强噪声下工作，每天虽可以恢复，经过一段时间后，就会产生永久性的听力损失。过强的噪声甚至能杀伤人体。 图书馆作为特殊的公共场所，安静的环境是图书馆读者最最基本的条件和要求，因此，从图书馆建筑的建设规划开始，图书馆员和建筑师就应想方设法控制图书馆内的噪音污染，通过各种努力为读者提供一个安静舒适的学习环境。在图书馆，噪声会影响我们的阅读和思考，影响我们的心情。因而，对图书馆进行噪声监测和评价，有其现实意义。 2相关原理知识 2.1噪声的概念 物理学定义：噪声是发生体做无规则振动时发出的声音。 生理学定义：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音。从这个意义上来说，噪声的来源很多，街道上的汽车声、安静的图书馆里的说话声、建筑工地的机器声、以及邻居电视机过大的声音，都是噪声。
《智能仪器》实验报告 实验项目温度测量 实验时间 同组同学 班级11111 学号1111111 姓名11111 2014年4月
实验二温度测量 一、实验目的 了解常用的集成温度传感器（AD590）基本原理、性能；掌握测温方法以及数据采集和线性标度变换程序的编程方法。 二、实验仪器 智能调节仪、PT100、AD590、温度源、温度传感器模块，传感器实验箱（一）；“SMP-201 8051模块”、“SMP-204 块块模块”、“SMP-101 8位A/D模块”、“SMP-401 块块块示模块”。三、实验原理 集成温度传感器AD590是把温敏器件、偏置电路、放大电路及线性化电路集成在同一芯片上的温度传感器。其特点是使用方便、外围电路简单、性能稳定可靠；不足的是测温范围较小、使用环境有一定的限制。AD590能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，在一定温度下，相当于一个恒流源，一般用于－50℃－＋150℃之间温度测量。温敏晶体管的集电极电流恒定时，晶体管的基极-发射极电压与温度成线性关系。为克服温敏晶体管U b电压生产时的离散性、均采用了特殊的差分电路。本实验仪采用电流输出型集成温度传感器AD590，在一定温度下，相当于一个恒流源。因此不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰，具有很好的线性特性。AD590的灵敏度（标定系数）为1 A/K，只需要一种＋4V～＋30V电源（本实验仪用+5V），即可实现温度到电流的线性变换，然后在终端使用一只取样电阻（本实验中为传感器调理电路单元中R2=100Ω）即可实现电流到电压的转换，使用十分方便。电流输出型比电压输出型的测量精度更高。 在实验一的基础上进行电压测量、标定、线性变换，最后显示出对应温度。 图2-1 温度传感器模块原理图 四、实验内容与步骤 1．参考“附录实验PT100温度控制实验”，将温度控制在500C，在另一个温度传感器插孔中插入集成温度传感器AD590。 2．将±15V直流稳压电源接至实验箱(一)上，温度传感器实验模块的输出Uo2接实验台
噪声系数测量的三种方法 本文介绍了测量噪声系数的三种方法：增益法、Y系数法和噪声系数测试仪法。这三种方法的比较以表格的形式给出。 前言 在无线通信系统中，噪声系数(NF)或者相对应的噪声因数(F)定义了噪声性能和对接收机灵敏度的贡献。本篇应用笔记详细阐述这个重要的参数及其不同的测量方法。 噪声指数和噪声系数 噪声系数有时也指噪声因数(F)。两者简单的关系为： NF = 10 * log10 (F) 定义 噪声系数(噪声因数)包含了射频系统噪声性能的重要信息，标准的定义为： 从这个定义可以推导出很多常用的噪声系数（噪声因数）公式。 下表为典型的射频系统噪声系数： *HG=高增益模式，LG=低增益模式
噪声系数的测量方法随应用的不同而不同。从上表可看出，一些应用具有高增益和低噪声系数(低噪声放大器(LNA)在高增益模式下)，一些则具有低增益和高噪声系数(混频器和LNA在低增益模式下)，一些则具有非常高的增益和宽范围的噪声系数(接收机系统)。因此测量方法必须仔细选择。本文中将讨论噪声系数测试仪法和其他两个方法：增益法和Y系数法。 使用噪声系数测试仪 噪声系数测试/分析仪在图1种给出。 图1. 噪声系数测试仪，如Agilent公司的N8973A噪声系数分析仪，产生28VDC脉冲信号驱动噪声源 (HP346A/B)，该噪声源产生噪声驱动待测器件(DUT)。使用噪声系数分析仪测量待测器件的输出。由于分析仪已知噪声源的输入噪声和信噪比，DUT的噪声系数可以在内部计算和在屏幕上显示。对于某些应用(混频器和接收机)，可能需要本振(LO)信号，如图1所示。当然，测量之前必须在噪声系数测试仪中设置某些参数，如频率范围、应用(放大器/混频器)等。 使用噪声系数测试仪是测量噪声系数的最直接方法。在大多数情况下也是最准确地。工程师可在特定的频率范围内测量噪声系数，分析仪能够同时显示增益和噪声系数帮助测量。分析仪具有频率限制。例如，Agilent N8973A可工作频率为10MHz至3GHz。当测量很高的噪声系数时，例如噪声系数超过10dB，测量结果非常不准确。这种方法需要非常昂贵的设备。 增益法 前面提到，除了直接使用噪声系数测试仪外还可以采用其他方法测量噪声系数。这些方法需要更多测量和计算，但是在某种条件下，这些方法更加方便和准确。其中一个常用的方法叫做“增益法”，它是基于前面给出的噪声因数的定义：
课程设计报告( 2016—2017年度第一学期) 名称：物理性污染控制工程课程设计题目：空压机房降噪设计 院系：动力工程系 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：
设计周数：1周 成绩： 日期：2017 年12 月30日
目录 1 绪论 1.1 噪声简介与来源 1.2 噪声的危害 2 课程设计的目的与意义 3 课程设计的任务与要求 3.1设计任务及内容 3.2设计依据 3.3 设计原则 3.4设计说明 4 课程设计正文 4.1 设计资料 4.2 房间面积计算 4.3 设计计算步骤 4.4 吸声材料的选择及计算 4.5 降噪量验算
4.6 降噪设备结构图 5 结论 6 参考文献 7 附录 1 绪论 1.1 噪声简介及来源 声音是物体的振动以波的形式在弹性介质中进行传播的一种物理现象。人们的生活离不开声音，各种声音在人们的生活和工作中起着非常重要的作用。声音是帮助人们沟通信息的重要媒介。因为有了声音，人们才能用语言交流思想，进行工作，展开一切社会活动。但是另一方面，有些声音却影响人们的学习，工作休息，甚至危机人们的健康。比如震耳欲聋的大型鼓风机噪声，尖叫刺耳的电锯声，以及高压排气放空噪声等，则使人心烦意乱，损害听力，并能诱发出多种疾病。又比如，尽管是悦耳动听的乐声，但对于要入睡的人们来说，可能是一种干扰，是不需要的声音。判断一个声音是否属于噪声，主观上的因素往往起着决定性的作用，同一个人对同一种声音，在不同的时间，地点和条件下，往往会产生不同,比如，在心情舒畅或休息时，人们喜欢收听音乐；而当心绪烦躁或集中精力思考问题时，往往会主动去关闭各种音响设备。因此，从生理学家认为，凡是对人体有害的和人们不需要的声音统统成为噪声。物理学家认为，噪声是杂乱无章、难听而不协调、人们不需要、令人厌烦的声音的组合。 噪声按照来源可分为工业噪声、建筑施工噪声、交通运输噪声和社会生活噪声。空气动力性噪声
XMT-2000 智能型数字显示温度控制器使用说明书 此产品使用前，请仔细阅读说明书，以便正确使用，并妥善保存，以便随时参考。 操作注意 为防止触电或仪表失效，所有接线工作完成后方能接通电源，严禁触及仪表内部和改动仪表。 断电后方可清洗仪表，清除显示器上污渍请用软布或棉纸。显示器易被划伤，禁止用硬物擦拭或触及。 禁止用螺丝刀或书写笔等硬物体操作面板按键，否则会损坏或划伤按键。 1．产品确认 本产品适用于注塑、挤出、吹瓶、食品、包装、印刷、恒温干澡、金属热处理等设备的温度控制。本产品的PID参数可以自动整定，是一种智能化的仪表，使用十分方便，是指针式电子调节器、模拟式数显温控仪的最佳更新换代产品。本产品符合Q/SQG01-1999智能型数字显示调节仪标准的要求。 请参照下列代码表确认送达产品是否和您选定的型号完全一致。 XMT□-□□□□-□ ①②③④⑤⑥ ①板尺寸（mm）3:时间比例(加热) 5:下限偏差报警 省略:80×160(横式) 4:两位PID作用(继电器输出) 6:上下限偏差报警 A:96×96 5:驱动固态继电器的PID调节⑤输入代码 D:72×72 6:移相触发可控硅PID调节 1:热电偶 E:96×48(竖式) 7:过零触发可控硅PID调节 2:热电阻 F:96×48(横式) 9:电流或电压信号的连续PID调节 W:自由信号 G:48×48 ④报警输出⑥馈电变送输出 ②显示方式 0:无报警 V12:隔离12V电压输出 6:双排4位显示 1:上限绝对值报警 V24:隔离24V电压输出 ③控制类型 2:下限绝对值报警 GI4:隔离4-20mA变送输出 0:位式控制3:上下限绝对值报警 2:三位式控制 4:上限偏差报警 2．安装 2.1 注意事项（5）推紧安装支架，使仪表与盘面结合牢固。 （1）仪表安装于以下环境 （2）大气压力：86~106kPa。2．3 尺寸 环境温度：0~50℃。 相对湿度：45~85%RH。 （3）安装时应注意以下情况 H h 环境温度的急剧变化可能引起的结露。 腐蚀性、易燃气体。 直接震动或冲击主体结构。 B l 水、油、化学品、烟雾或蒸汽污染。 b b’ 过多的灰尘、盐份或金属粉末。 空调直吹。阳光的直射。 热辐射积聚之处。 h’ 2．2 安装过程（1）按照盘面开孔尺寸在盘面上打出用来安装单位：mm 仪表的矩形方孔。型号 H×B h×b×1 h’×b’ （2）多个仪表安装时，左右两孔间的距离应大 XTA 96×96 92×92×70 (92+1)×(92+1) 于25mm；上下两孔间的距离应大于30mm。 XTD 72×72 68×68×70 (68+1)×(68+1) （3）将仪表嵌入盘面开孔内。 XTE 96×48 92×44×70 (92+1)×(44+1) （4）在仪表安装槽内插入安装支架 XTG 48×48 44×44×70 (44+1)×(44+1) 3．接线 3.1接线注意 （1）热电偶输入，应使用对应的补偿导线。 （2）热电阻输入，应使用3根低电阻且长度、规格一致的导线。 （3）输入信号线应远离仪表电源线，动力电源线和负荷线，以避免引入电磁干扰。 3.2接线端子 4．面板布置 ①测量值（PV）显示器（红） ?显示测量值。 ?根据仪表状态显示各类提示符。 ②给定值（SV）显示器（绿） ?显示给定值。 ?根据仪表状态显示各类参数。 ③指示灯 ?控制输出灯（OUT）(绿)工作输出时亮。 ?自整定指示灯（AT）(绿) 工作输出时闪烁。 ?报警输出灯1（ALM1）(红)工作输出时亮。 ?报警输出灯2（ALM2）(红)工作输出时亮。 ④SET功能键 ?参数的调出、参数的修改确认。 ⑤移位键 ?根据需要选择参数位，控制输出的ON/OFF。 ⑥▲、▼数字调整键 ?用于调整 数字，启动/退出自整定。
智 能 温 度 测 量 仪 课 程 设 计 报 告 专业：电气工程及其自动化 班级：10级电气1班 姓名：柴冬 学号：14894029 Pt100温度传感器 温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器，将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。 热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等。近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，
这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出，一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄，一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃,一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要。 热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑-铂、铱铑-铱、镍铁-镍铜、铜-康铜等，各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。 非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低，这种测温方法可避免与高温被测体接触，测温不破坏温度场，测温范围宽，精度高，反应速度快，既可测近距离小目标的温度，又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因一是价格相对较贵，二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题，而且其输出受与被测量物体的距离、环境温度等多种其它因素的影响。 本设计的要求是采用“PT100”热电阻，测温范围是-200~+600℃，精度0.5%，具体的型号选为WZP型铂电阻。 AT89C51单片机 AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 LCD显示器 液晶显示器是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。和CRT 显示器相比，LCD的优点是很明显的。由于通过控制是否透光来控制亮和暗，当色彩不变时，液晶也保持不变，这样就无须考虑刷新率的问题。对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器，刷新率不高但图像也很稳定。LCD显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光，所以它做到了真正的完全平面。
开封大学 《智能仪器原理及应用》 课程设计 学生姓名：王明霞 学号：2011061745 学院：电子电气工程学院 专业：应用电子技术 班级：（11）应电班 题目：智能型温度测量仪 指导教师：董卫军 职称：教师 截止日期：2013.11.25~2013.12.1
2013 年11月27 日 智能型温度测量仪 一、设计目的 智能仪器是一种典型的微处理器应用系统，它是计算机技术、现代测量技术和大规模集成电路相结合的产物，无论是在测量速度、精确度、灵敏度、自动化程度，还是在性价比等方面，都是传统仪器不可比拟的。通过对本次的课程设计来使同学们掌握如何去选择元器件来适应不同的电路的设计，从而对更多的元件功能及性能有更多的了解。更重要的是培养学生基于单片机应用系统的分析和设计能力和专业知识综合应用能力，同时提高学生分析问题和解决问题的能力以及实际动手能力，为日后工作奠定良好的基础。 二、设计任务和设计要求 ⑴．功能要求 ①．配合温度传感器，实现温度的测量； ②．具有开机自检、自动调零功能； ③．具有克服随机误差的数字滤波功能； ④. 使用220V/50Hz交流电源，设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能。 ⑵．主要技术指标 ①．测量温度范围：0～150℃ ②．测量误差：≤1% ⑥．显示方式：4位LED数码管显示被测温度值。 三、总体方案论证与选择 方案一：AD590传感器→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示 方案二:热电阻温度传感器→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示方案三：DS18B20→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示这三种方案的不同之处主要是传感器的不同：方案一中的传感器是一种已经IC化的温度感测器，它会将温度转换为电流。它的测温范围为-55℃～+150℃，
实验1 噪声测量实验 目 的 1．掌握声压级的测量方法。 2．掌握噪声的测量方法。 原 理 声音是大气压上的压强波动，这个压强波动的大小简称为声压，以p 表示，其单位是Pa （帕）。从刚刚可以听到的声音到人们不堪忍受的声音，声压相差数百万倍。显然用声压表达各种不同大小的声音实属不太方便，同时考虑了人耳对声音强弱反应的对数特性，用对数方法将声压分为百十个等级，称为声压级。 声压级的定义是：声压与参考声压之比的常用对数乘以20，单位是dB （分贝）。其表达式为： L p ＝20lg 0 p p 式中，p 为声压，p 0是参考声压，它是人耳刚刚可以听到的声音。值得注意的是两个声压级或多个声压级相加不是dB 的简单算术相加，是按照对数的运算规律相加。 声压级只反映声音的强度对人耳的响度感觉的影响，而不能反映声音频率对响度感觉的影响。利用具有一个频率计权网络的声学测量仪器，对声音进行声压级测量，所得到的读数称为计权声压级，简称声级，单位为dB 。声学测量仪器中，模拟人耳的响度感觉特性，一般设置A 、B 和C 三种计权网络。声压级经A 计权网络后就得到A 声级，用L A 表示，其单位计作dB(A)。经大量实验证明，用A 声级来评价噪声对语言的干扰，对人们的吵闹程度以及听力损伤等方面都有很好的相关性。另外，A 声级测量简单、快速，还可以与其它评价方法进行换算，所以是使用最广泛的评价尺度之一。如金属切削机床通用技术条件规定：高精度机床噪声容许小于75dB(A)；精密机床和普通机床噪声容许小于85dB(A)。 实际测量中，除了被测声源产生噪声外，还有其它噪声存在，这种噪声叫做背景噪声。背景噪声会影响到测量的准确性，需要对结果进行修正。初略的修正方法是：先不开启被测声源测量背景噪声，然后再开启声源测量，若两者之差为3dB ，应在测量值中减去3dB ，才是被测声源的声压级；若两者之差为4～5dB ，减去数应为2dB ；若两者之差为6～9dB ，减去数应为1dB ；当两者之差大于10dB 时，背景噪声可以忽略。但如果两者之差小于3dB ，那么最好是采取措施降低背景噪声后再测量，否则测量结果无效。 测量环境中风、气流、磁场、振动、温度、湿度等因素都会给测量结果带来影响。特别是风和气流的影响。当存在这些影响时，应使用防风罩或鼻锥等测量附件来减少影响。 声级计一般都是由传声器单元、放大分析单元、显示仪表单元三大部分组成。其工作原理方框图见图00－1。 图1-1 声级计原理方框图 1．传声器单元。传声器单元由传声器和前置放大器组成。传声器是将声信号转换成电信号的换能器，要求频率范围宽、频率响应平直、失真小、动态范围大、尤其是稳定性要好。前置放大器起阻抗变换作用，要求具有输入阻抗高，输出阻抗低，以便与长延伸电缆连接。
噪声声屏障课程设 计
第一章绪论 1.1设计目的及意义 《噪声控制工程》是一门技术性、应用性很强的的学科，课程设计是它的一个极为重要的专业实践教学环节，课程设计的目的就是在理论学习的基础上，经过完成一个简单的工程设计方案，使学生不但能够补充和深化课堂教学内容，而且能够使学生理论联系实际、培养学生的“工程”思想，提高学生的综合素质，经过噪声控制工程课程设计，进一步消化和巩固这门课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养学生运用所学理论知识进行噪声控制工程系统的设计方案、设计计算、工程制图、实用技术资料、编写设计说明书的能力为今后能够独立进行某些噪声控制工程的开发建设及工作打下一定的基础。 1.2设计任务和内容 1.2.1．相关内容 内蒙古工业大学一宿舍楼西侧 17m 处相临一条马路，来往车辆产生的交通噪声影响到宿舍楼里同学们正常休息，现需设计一声屏障来解决这一问题。该道路路宽21 米（双向六车道），路面为沥青路面，主楼为四层，总长度为 90 米。 根据道路交通噪声预测方法和区域环境噪声测量方法，在距离马路边缘靠近宿舍楼这一侧1m处，昼间实测噪声值为78dB，夜间实测
噪声值为69dB。在宿舍楼一至四层窗外实测噪声值分布如下表1。 表1 噪声实际测量值 内容及要 求 （1）结合中国相关标准，为该楼设计一声屏障； （2）完成噪声敏感建筑物有关参量和使用标准的确定、声屏障 设计和计算声屏障结构、材料及在两座建筑物之间的相对位置；声屏 障的设计除了达到预期的降噪指标外，还应符合景观、结构、造价和 养护等方面的要求。 （3）编写设计说明书； （4）绘制声屏障结构尺寸图，安装布置图。 1.3噪声基本知识 1.3.1噪声定义 噪声对环境的污染与工业的三废一样，是一种危害人类健康的公 害。 从物理学的观点来看，噪声就是各种频率和声强杂乱无序组合的 声音。 从心理学的角度看，令人不愉快、讨厌以致对人们健康有影响或
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
现代仪器课程设计智能化温度仪器设计 Design of Intellecturalized Temperature Instrument 所在学院：机械工程学院 所在系所：测控技术与仪器系 专业班级：测控 学生姓名： 学生学号： 指导老师：
江苏大学测控技术与仪器系 2011-12-30 智能化温度仪器设计 Design of Intellecturalized Temperature Instrument 任务指标：实时测量现场温度，测温范围－20℃～50℃，测量精度±0.5℃，仪器采用便携式结构，能显示测量温度，并有非线性补偿与滤波功能。 摘要：本次课程设计采用铂电阻PT100作为传感器测量外界温度。将铂电阻接入电桥测量现场温度，再经差动放大电路放大成0～5V的电压信号。然后通过ADC0809将采集到的模拟信号转变数字信号，再将数字信号送入AT89C52单片机通过编程实现非线性补偿与滤波功能，最后经LED显示器显示测量温度。 关键字：铂电阻，温度测量，实时显示。 Abstract: This course is designed with a PT100 platinum resistance temperature sensor outside. Access to bridge the platinum resistance temperature measurement site, and then zoom through the differential amplifier circuit into a voltage signal 0 ~ 5V. Then will be collected ADC0809 analog signals into digital signals and then digital signal into the AT89C52 microcontroller programmed to non-linear compensation and filtering, and finally through the LED display shows the temperature measurement. Keywords: platinum resistance, temperature measurement, real-time display.