（光学工程专业论文）基于ds1820的温度巡检系统的设计与实现.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 进入2 l 世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性 及安全性、虚拟传感器和网络传感器等高科技的方向迅速发展，技术的高速发展和广 泛应用也给人类带来了革命性的进步。 本文介绍了温度监测在水电站中的应用及重要性，并针对我国中小型水电站目前 使用的多点温度巡检装置所暴露出的多点温度测量速度慢、精度较差，以及由于常规 测温元件相对落后带来引线误差补偿、多点测量切换和放大电路零点漂移等造成的测 量误差问题，设计了以d s l 8 2 0 传感器和8 9 c 5 1 c p u 芯片为核心的新型温度巡测系统。 系统采用单总线传感器网络的设计思想。其中温度传感器都以智能终端的形式挂接到 单总线上，单总线汇总到一起，由一台数据采集器集中控制，每台数据采集器负责一定 区域内的温度监测。从而大大简化了多点温度检测系统的硬件设备、设计原理及外部 接线方式，并有效的提高了温度测量的精度及分辨率。 同时通过对传统温度巡检仪设备和d s l 8 2 0 构成的多路温巡装置的对比实验，分 析了造成传统温度巡检仪精度测量不准的原因和新型多路温巡测量系统的优势所在。 同热电阻检测方法相比在电路的简化、体积的减小、便于网络化方面都有了相当大的 改进。并介绍了由d s l 8 2 0 温度传感器和8 9 c 5 1 单片机组成的多点温度检测系统在实 际运用中出现的应用问题，提出了解决提高温度检测速度、精度和测温分辨率，识别 现场测温点的方法和途径。 关键词；温度传感器单一总线d s l 8 2 0 芯片测温分辨率 i 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t s i n c et h eb e g i n n i n go f2 1 “c e n t u r y , i n t e l l e c t u a lt e m p e r a t u r es e n s o rh a sb e e nd e v e l o p e d t o w a r d st h eh i g h - t e c hd i r e c t i o no fh i i g hp r e c i s i o n , m u l t i f u n c t i o n , b u ss t a n d a r d i z a t i o n ，h i 【g h s t a b i l i t ya n ds a f e t y , v i r t u a ls e n s o ra n dn e t w o r ks e n s o r , t h eh i g h - s p e e dd e v e l o p m e n ta n dw i d e a p p l i c a t i o no ft e c h n o l o g yh a sb r o u g h tr e v o l u t i o n a r yp r o g r e s st oa n di n f l u e n c e dh u m a n b e i n g s t h i st h e s i sh a si n t r o d u c e dt h ei m p o r t a n c eo f t e m p e r a t u r em o n i t o r i n ga n di t sa p p l i c a t i o n i nh y d r o p o w e rs t a t i o n t h em u l t i - p o i n tt e m p e r a t u r es u r v e ym o n i t o r i n gd e v i c ew h i c hi s a p p l i e dp r e s e n t l yi nt h es m a l la n dm e d i u ms i z eh y d r o p o w e rs t a t i o n si nc h i n ah a se x p o s e d s o m ep r o b l e m si e s l o ws p e e da n dp o o rp r e c i s i o nf o rm u l t i - p o i n tt e m p e r a t u r em e a s u r e m e n t ， l e a d - w i r ed i s c r e p a n c yc o m p e n s a t i o nd u et ou n d e r d e v e l o p e dc o n v e n t i o n a lt e m p e r a t u r es e n s o r ， m e a s u r e m e n td i s c r e p a n c yc a u s e db ym u l t i p o i n tm e a s u r e m e n ts w i t c ha n da m p l i f i e dc i r c u i t z e r od r i f t , e t c i no r d e rt os o l v et h e s ep r o b l e m s ，an e w t e m p e r a t u r es u r v e ym o n i t o r i n gs y s t e m w h i c hi sb a s e do nd s l 8 2 0s e n s o ra n d8 9 c 5 1c p uc h i ph a sb e e nd e s i g n e d 。t h es y s t e m a d o p t s1 - w i r es e n s o rn e tt e c h n i q u e m a n ys e n s o r sa r ec o n n e c t e dt o1 - w i r eb u sa si n t e l l i g e n t t e r m i n a l s t h ed a t ac o l l e c t i o ns t a t i o ng a t h e r sa l lb u s e s e a c hd a t ac o l l e c t o ri sr e s p o n s i b l ef o r ar e g i o n t h ek e r n e lo fd a t ac o l l e c t o ri sm c u i th a sg r e a t l ys i m p l i f i e dt h eh a r d w a r eo f m u l t i - p o i n tt e m p e r a t u r em o n i t o r i n gs y s t e m , a sw e l la si t sd e s i g nt h e o r ya n de x t e r n a lw i r i n g m e t h o d m o r e o v e r , i th a se f f e c t i v e l yi n c r e a s e dt h ep r e c i s i o na n dr e s o l v i n gp o w e ro f t e m p e r a t u r em o n i t o r i n g a tt h es a m et i m e ，ac o m p a r i s o nt e s th a sb e e nm a d eb e t w e e nt h et r a d i t i o n a lt e m p e r a t u r e s u r v e ym o n i t o r i n gd e v i c ea n dt h ed s l 9 2 0o r i e n t e dm u l t i - w a yt e m p e r a t u r em o n i t o r i n g s y s t e m ，w h i c hp r o v i d e dt h ea n a l y s i so nt h er e a s o nf o rp o o rp r e c i s i o no ft r a d i t i o n a l t e m p e r a t u r es u r v e ym o n i t o r i n gd e v i c ea n dt h ea d v a n t a g eo fn e wm u l t i w a yt e m p e r a t u r e m o n i t o r i n gs y s t e m t h i st e m p e r a t u r em o n i t o r i n gs y s t e mi sf u r t h e r i m p r o v e dc o m p a r e dw i t h t h a to f t h et h e r m i s t o r si nc i r c u i ta n dv o l u m ea sw e l la sw e b m e a n w h i l e ，a ni n t r o d u c t i o no n t h ep r o b l e m so c c u r r e dd u r i n gt h ea p p l i c a t i o no fm u l t i w a yt e m p e r a t u r em o n i t o r i n gs y s t e m c o m p o s e db yd s l 8 2 0t e m p e r a t u r es e n s o ra n d8 9 c 5 1m i c r o - p r o c e s s o rh a sa l s ob e e nm a d e ， f o l l o w e db yar e c o m m e n d e ds o l u t i o na n dm e t h o df o ri n c r e a s i n gt h et e r n p e r a t u r em o n i t o r i n g s p e e d , p r e c i s i o na n dr e s o l v i n gp o w e r , a sw e l l 嬲i d e n t i f y i n gt h ef i e l dt e m p e r a t u r em o n i t o r i n g p o i n t k e yw o r d s ：t e m p e r a t u r es e n s o r s o l eb u sd s l 8 2 0 t e m p e r a t u r em o n i t o r i n gr e s o l v i n gp o w e r 独创性声明 y 1 0 1 6 1 ；6 1 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文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。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以 明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：2 年，月o o 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，a p = 学校有权保 留并向国家有关部门或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 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口， 在年解密后适用本授权书。 本论文属于不保密酬 ( 请在以上方框内打“4 ”) 学位论文作者签名： 日期：刮年厂月孑，日 指导教师签名：红 日期：d 年1 月尸日 华中科技大学硕士学位论文 1 绪言 1 1 概述 随着我国电力事业的迅猛发展，大中小型水电站的建设在全国各地呈超前发展趋 势，对电厂安全监控、经济运行和技术管理上提出了很高的要求。这些要求是常规自 动化设备所难以满足的，因此水电站计算机监控“技术在水电领域得到了广泛的应用 和长足的发展。 1 2 温度监测在水电站中的应用及重要性 水电机组属大型的旋转机械是能量转化的设备，由于它的受力、约束、旋转运动 的属性，设备的摩擦、冲击、铜损、铁损是客观存在的，不可避免的要损失一部分能 量，绝大部分能量都转化为热能，在能量转化过程中会造成相关部件的温度升高致使 运行环境恶化，降低设备运行寿命或直接损坏设备。而对机组需实时监测温度的地方 是很多的，按水轮机组的结构可分为：发电机组( 发电机定子绕组、铁芯、线棒等) 、 水轮机组、轴承装配( 各种瓦温、油温、冷却水温) 及辅助设备等，各处的温度范围， 报警及事故要求等是不同的，因而选用稳定性较好、精度较高的多路温度测量装置， 来实时监测机组运行时的温度是十分必要的。 水电站的温度测量主要对象是对机组瓦温0 1 的测量，由于温度测量装置的落后和 对温度测量的监测不准造成设备的损坏是常见的。例如：浙江单竹水电站，是地方电 网的主力骨干电站，在电网中起调频、调蜂作用。电站原装机3 x 5 0 0 0 k w ，发电机型 号：s f w 5 0 0 0 的卧式水轮发电机组。 该电站机组设有水导、发导、正推、反推4 个轴。原设计水导瓦间隙为 o 5 8 6 - - , 0 7 3 2 m m ，发导瓦间隙0 5 o 6 4 6 m m ，由于安装时存在一些疏漏，造成下列问 题：接触角超过规范要求。轴与瓦存在偏心o 3 5 0 2 0 = 0 1 5 m m 。椭圆 0 7 5 一( 0 3 5 + 0 2 0 ) = 0 2 0 m m 。这些问题造成油膜不均匀和瓦受力不均匀。 由于温度检测装置测温误差及设备安装原因，在机组运行过程中发生了烧瓦事 故。当时机组作空载运行，起初瓦温：发导3 0 5 0 c ；水导3 2 5 0 c 。从1 4 时1 0 分开始 华中科技大学硕士学位论文 到1 6 时3 5 分发导瓦温为5 0 。c ，水导为4 5 3 0 c ，1 6 时4 6 分发导瓦瓦温直线上升至 7 3 7 。c ，水导瓦达5 6 5 0 c 。而温度测量装置测量的导瓦瓦温和水导瓦温只有5 1 0 c 和 4 6 。c ，由于未能及时监测和紧急停机处理，造成机组事故停机和设备损坏，同时也造 成重大停电事故。带来了不必要的经济损失。从这次烧瓦事故充分体现出在水电系统 中测温的重要性。 后电站经改造和维修，并更换了机组的测温装置，1 9 9 9 年1 1 月投运至2 0 0 0 年5 月其运行温度在最高环境温度时，均分别保持在4 7 0 c 和4 5 0 c 以下。 可见机组的运行时：正常运行测量范围：0 - 6 5o c 报警范围：6 5o c 一8 5 0 c跳 闸值8 5 0 c - 1 0 5 0 c 1 3 温度检测技术的发展 传感器咖作为信息系统的关键基础元器件，在国外一直得到高度重视为了夺取未 来的发展制高点，大力投入人力、物力和财力来发展它。如美国计划投资五亿美元的 研究经费，日本和欧洲也在不断地增加研究经费支持更多的相关研究项目。 国外在传感器的研究、开发、生产和应用方面发展速度很快，主要表现在自动化 技术中经典的传感器正被新材料、新原理、多功能、微结构所取代；与数字化技术、 通讯技术的结合越来越密切，数字化技术的发展，使新型的传感器不仅具有信号提取、 信息处理、双向通讯、量程切换、逻辑判断、步骤决策的功能，还具有自检验、自诊 断、自校准、自补偿以及自适应和自计算等智能功能，更能适应各种现代测量和控制 的需要。总之在国外、传感器作为- ( - j 新兴产业，正处于强劲的上升期。 我国近2 0 年来，在国家“发展高科技，实现产业化”、“大力加强传感器的开发 和国民经济中的普遍应用”等一系列政策支持下，经过“七五”“八五“九五”等 科技攻关后，传感器的制造技术有了长足的进步，在设计、关键工艺、可靠性、产品 开发等方面均有不同程度的突破和创新。如完成传感器c a d 技术，可以实现传感器的 全过程设计( 即从工艺模拟到核心器件设计、到结构设计、到温度补偿) ；微机械加 工技术，在国内首次实现了用微机械加工工艺批量压力传感器。但是纵观全局，我们 还是可以看出我国传感器的整体水平与国外发达国家相比仍有较大差距，主要表现在 核心制造技术严重滞后国外产品品种不全、新品欠缺、科技创新差，工艺落后、人 2 华中科技大学硕士学位论文， 才资源匮乏，后劲不足等，加大科技投入、大力培养科技人才也现今我翻政府所大力 发展及推行的方针。 瑷代痿患技零黪兰大基礁是僖怠采集( 静转戆器技术) 、信惠传簸( 逶谖技术) 和信息处理( 计算机技术) 。传感器属信息技术的前沿尖端之首。近百绵来，传感器 的发展丈致经历了以下三个阶段；传统的分驻式温度传感器( 含敏感元件) ；模 按集戒滚度黄惑器；警墓溢囊传感器。磊蘩鬻际主赣螫健戆器汹正跃模撅式窝数字 式、由集成化向智熊化、网络化的方向发展 鞠翦在国内外残用最为普遍的采用模拟集成传感器嘲，模拟集成潞度传感器是 在2 0 穗纪8 0 年季秘毽戆，它是将澄度传惑器集成在一个蕊簿主、霹完戏瀣度瓣蠹及 模拟倍号输出功能的专用i c 。其有功能单一( 仅测量温度) 、测温误差小、价格低、 响应速度快，传输躐离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要 迸行嚣线毪校准，终溺电路篱攀。它是典鍪产品有a d 5 9 0 t 蝣、a d 5 9 2 、t m p l 7 、l k t l 3 5 等。 i麓能温度传感嚣”制是在2 0 擞纪9 0 年代巾期间世的。它是微电子技术、计算机 技术和蠡动测试技零汹魏结鑫。鼙翦，国际土邑开发密多耪餐筢溢度佟感器系弼产 品。智能温度传感器内部都包含滤度传感器、 0 转换器、信号处理器、存储器( 或 寄存器) 和接口电路。有的产品逐带多路选择器、中央控制器( c p u ) 、随机存取存锗器 ( 髓玲秘只读存褚嚣( r o 移。智鼹滋度传感器麓擘豢点是能输滋滚度数据及耱关的温度控 制量，适配各种微控制器( m c u ) ；并且它是在硬件的基础上通过软件来宓现测试功能 的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。 逶入2 l 毽纪嚣，智能温度健躲器歪赣着态精度、多功熊、憨线标凇仡、高可靠 性及安全性、开发廉拟传感器和四络传感器o ”1 、研制单片测温系统等商科技的方向 迅速发艇。 ( 1 ) 提高测瀣耩度和分辨率 目前，国外已桐继推出多种商精度、高分辨率的智能温度传感器，所用的是9 , - 1 2 位a d 转换器，其测量精度分辨力般可达0 5 - - 0 0 6 2 5 。c 。特别是美凰d a l l a s 公 司薪磷铡酶d s l 6 2 4 鬣商分燕率魏智能溢度传慧器，采嗣1 3 伍a d 转换器，髓够输 3 华中科技大学硕士学位论文 出1 3 位的二进制数据，其分辨率高达0 0 3 1 2 5 。c ，测量精度为0 2 。c ，为实现精 密温度测量创造了条件。，为了提高多通道的智能温度传感器的转换速率，也有芯片 采用高速逼近式 d 转换器。以a d 7 8 1 7 型5 通道智能温度传感器为例，它对本地传 感器、每一路远程传感器的切换时间分别仅为2 7i ls 、9l ls 。 ( 2 ) 不断增加测试功能 新型传感器的测试功能也在不断增加。例如d s l 6 2 9 型单线智能温度传感器增加 了日历时钟( r t c ) ，使其功能更加完善。d s l 6 2 4 还增加了存储功能，利用芯片内内 部2 5 6 字节e 2 p r o m 存储器，可存储用户的短信息。d s l 6 2 9 则在片内集成了3 2 个字节 的静态存储器( s r a m ) 。另外，智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展。 智能温度传感器具有多种工作模式选择“o ，主要有单次转换模式、连续转换模式、 待机模式，还有的增加了低温极限“5 1 扩展模式，操作十分简单。 ( 3 ) 总线技术的标准化与规范化 与此同时，智能传感器的总线技术也实现了标准化、规范化。目前采用的总线主 要有单线( 卜f i r e ) 总线，1 2 c 总线、s m b u s 和s p i 总线。第一种属一线串行总线， 第二、三种属二线串行总线，第四种则为三线串行总线。这些智能温度传感器作为从 机，、可通过专用总线接口与主机进行通信。 ( 4 ) 可靠性和安全性设计 传统的a d 转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术，其缺点是噪声容限 小，抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差，分辨率较低、成本较高，线性度也不够 理想，为提高传感器的抗干扰能力，新型温度传感器普遍采用高性能的r 式a d 转换器，它能以很高的的采样速率和很低的采样分辨率将模拟信号转换成数字信号， 再经过采样噪声整形和数字滤波技术，来提高有效分辨率。 最新开发的智能温度传感器( 例如m a x 6 6 5 4 、l m 8 3 ) 还增2 n y 传感器故障检测功 能，能自动检测远程传感器的开路或短路故障“”，m a x 6 6 5 4 还具有选择“寄生阻抗 抵消一p r c 模式，能抵消远程传感器引线阻抗所引起的测温误差，即使引线阻抗达到 1 0 0q ，也不会影响测量精度，而引线可只采用普通的双绞线或屏蔽双绞线。 ( 5 ) 网络温度传感器 4 华中科技大学硕士学位论文 新代智能传感器一网络温殿传感器“怒包含数字传感器、网络接口和处理单 元的。数字传感器蓠先将被测温度转换成数字爨，再送给微控制器作数据处理。最后 蒋溅爨缝莱传辕给铡络，浚便窦溪各传感器之鬻、传惑器麓撬行器之簿、传感器与系 统之间的数据交换及资源共享“日，在更换传感器时无须进行标定和校准，可做到“即 插即用( p l u g p i a y ) ”，这样就极大地便了用户，在更换传感器节点时，光须对传感器 遴露标定帮菠准。 另外国际上一然著名的i c 厂家已开始研制单片测稳系统，相信不久就会面市。 我潮电力行业和发达国家相比相对滞后，嗣前水电所采用温度传感器以热电阻和 蒸毫穗菇圭，绝大帮分老电菇l 篱溅漾装置采麓嚣始静一簿一彝孽瀣度测控仪 t h 或t c “乓一k 温靡 矿 一3 。 6 。 一9 0 洒1 2 。7 - 0 5 一 ， 一l 图5 - 2 误差曲线 注：图5 - 2 中表示常规温度检测装置测量的温度数据； 表示由d s l 8 2 0 构成的的数字式多路温度检测系统温度测量曲线 ( 2 ) 通过测量数据的误差曲线和实验数据的对比可知 在0 0 c 1 2 0 。c 范围内：由常规温度检测装置测量的数据超出了要求的测量分辨率 的要求，而且由于信号切换和信号处理的原因其测量数据有教大的分散性，而由 d s l 8 2 0 构成的的数字式多路温度检测系统能满足测温分辨率要求。 两个实验是在水电站现场环境内做出的，做为d s l 8 2 0 构成的的数字式多路温度检 测系统的测温在0 0 c 一1 1 5 0 c 度范围内的测量分辨在o 5 。c 之间，足以满足机组设备 对测温的要求，应用高精度的数字化d s l 8 2 0 智能传感器取代了c u 5 0 的铜电阻作为测 温元件，由于它是一种带有微处理器，兼有检测信息，信息处理、逻辑思维与判断功 能的传感器，其温度的精度提高在于其以下几个方面的因数： 1 ) d s l 8 2 0 智能传感器采用了p r - 3 5 封装形式，具有较好的抗腐蚀能力，避免了在 环境条件湿度较大情况下易被侵蚀的缺点。 2 ) d s l 8 2 0 智能传感器兼有信息检测，处理、分析判断能力的功能，其集中在传 感器进行处理的传感器，解决了常规电路放大电路零点漂移误差及问题。 3 ) 数字化d s l 8 2 0 智能传感器，由于每片d s l 8 2 0 含有唯一的串行数口，所以在一 4 8 华中科技大学硕士学位论文 条总线上可挂接任意多个d s l 8 2 0 芯片，便于远距离传送数据，解决了引线补偿误差、 多点测量切换带来的测量误差。 4 ) 由于采用单总线方式，解决了原电缆数量较多接线困难的问题，并可采用高 质量的屏蔽电缆以解决了强电磁干扰、大功率电机启动、停止及机械震动的造成的对 测量精度影响。 华中科技大学硕士学位论文 6 总结 随着我国电力事业的迅猛发展，大中小型水电站的建设在全国各地呈超前发展趋 势，对电厂安全监控、经济运行和技术管理上提出了很高的要求。因此水电站计算机 监控技术在水电领域得到了广泛的应用和长足的发展。对现地多点温度的实时监测的 好坏直接影响到机组的安全及自动化程度。 本系统设计的数字化温度检测装置采用了以网络、数字化d s l 8 2 0 为核心的新型 智能温度传感器成功的解决了常规温度传感器( 铜电阻、铂电阻等) 带来引线误差补 偿、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，使测温系统在 水电站应用更加方便、经济、稳定和可靠。 本文从以下几个方面做了阐述并完成如下工作： ( 1 ) 分析了传统温度巡检装置的缺点、误差的来源，提出了基于d s l 8 2 0 智能温 度传感器和8 9 c 5 1 c p u 芯片为核心的温度巡检系统的方案。 ( 2 ) 在分析d s l 8 2 0 智能温度传感器的原理构造的基础上，完成了新型温度巡检 系统的硬件电路的选型、地址分配和电路设计。同时由于采用了d s l 8 2 0 智能温度传感 器使得硬件电路更为简便。 ( 3 ) 编制了基于d s l 8 2 0 智能温度传感器的温度巡检系统的软件及主要的工作流 程。 ( 4 ) 分析了d s l 8 2 0 的测温精度及现场识别的困难，并提出了解决问题的措施i ( 5 ) 运用d s l 8 2 0 构成的数字式多路温度检测系统在现场进行了实测和调试，并 与传统温度巡检仪进行了详细的对比分析，通过对传统温度巡检仪设备和d s l 8 2 0 构成 的多路温巡装置的对比实验，利用实验数据分析了造成传统温度巡检仪精度测量不准 的原因和新型多路温巡测量系统的优势所在。 华中科技大学硕士学位论文 致谢 值此论文撰写完毕之际，我首先要对我的导师常大定副教授的精心指导和悉心关 怀下致以最衷心的感谢和崇高的敬意! 导师渊博的知识和严谨的治学态度，诲人不倦 的敬业精神及对科学的执着热情的追求都是我今后的学习和工作的楷模。 特别感谢杨坤涛教授、常大定教授、廖兆曙教授、曾延安老师! 在我完成论文和 研究生学习期间，得到了老师们的谆谆教导和无私的帮助! 在此万分感谢和最衷心的 感谢! 非常感谢答辩委员会的全体老师对本文的评议及所提出的宝贵意见和建议。 感谢张晓明、张斌等同学们在学业及工作上给予我的帮助，在此祝他们学业、工 作有成。 深深的感谢我的家人及朋友，他们的爱与关怀是激励我奋发前进的不朽的动力源 泉。 谨以此文献给我的父母、亲人和朋友们，他们的关心和支持一直伴随着我的求学 之路，在这里我深切的说一声：谢谢! 在今后的工作和学习中我只有加倍的努力才能 对得起他们对我的深切期望和无私的厚爱! 雷民 二00 六年十一月 5 1 华中科技大学硕士学位论文 参考文献 1 】 王定一，伍永刚，孙扬声等水电厂计算机监视与控制( 第版) 北京：中国电力 出版社，2 0 0 1 1 5 【2 】孙定茂贯流式水轮机导轴承安装与轴瓦研刮水电站2 0 0 1 ，5 ( 3 ) ：2 0 。2 1 【3 】郁有文，常健传感器原理及工程应用( 第一版) 西安：西安电子科技大学出版 社，2 0 0 1 4 - 1 0 【4 】l i uq u a r t ，h u a n gx i a o c h u n t h en e wt y p es e t o r sa n dt h e i ra p p l i c a t i o ni ns i g n a l d e t e c t i o n a ，i c s c2 0 0 0 c u s a ：p r o c e e d i n g so fs p l n 2 0 0 0 ，4 0 7 7 ：6 9 7 2 【5 】鲍敏杭集成传感器( 第一版) 北京：国防工业出版社，1 9 8 7 3 - 8 【6 】6张志利，蔡伟基于a d 5 9 0 的温度测控装置研究自动化与仪器仪表，2 0 0 1 ，( 3 ) ： 3 7 - 3 9 【7 】e r r i e d i j k ，j h h u i j s i n g a ni n t e g r a t e da b s o l u t et e m p e r a t u r es e n s o yi t h s i g m a - d e l t a a - dc o n u e r s i o n s e n s o ra n da c t u a t o r s ，t 9 9 2 ，a 3 4 ( 3 ) ：2 4 9 【8 】r o n a l dc o o k s m a r ti n f r a r e dt e m p e r a t u r es e n s o r s ：m a k i n gs e n s eo ft h en e w g e n e r a t i o n s e n s o r s ，2 0 0 0 ，2 ：2 1 - 31 【9 】z h a oy o n g z h o n ge t c z w b 一2i n t e l l i g e n tm u l t i m e t e r i n t e l l i g e n tp r o c e s s i n gs y s t e m s , 1 9 9 7 3 0 3 l 【1 0 】王俊省微计算机检测技术及应用【m 】北京：电子工业出版社，1 9 9 9 3 - 4 【1 1 】ak y i l d i zi f , s uw ，s a n k a r a s u b r a m a n i a my e ta 1 w i r e l e s ss e n s en e t w o r k s ：as u r v e y c o m p u t e rn e t w o r k s ，2 0 0 2 ，3 8 ：9 3 - 4 2 2 1 2 1 s m i t h i t st i m ef o rs e n s o r st og ow i r e l e s s s e n s o r s 1 9 9 9 1 5 - 1 8 1 3 】吴仲成传感器的发展方向一网络化智能传感器电子技术应用，2 0 0 1 ，( 2 ) ：1 5 1 8 【1 4 1 j e f fs t o k e s ，g a i lp a l m e r af i b e r - o p t i ct e m p e r a t u r ee n s o r s e n s o r s ，2 0 0 2 2 3 - 2 5 【1 5 p s t a o u k i s ，kk o u t s o t u n a n i s ，gj e n y c h a s u s eo f t i m et e m p e r a t u r ei n t e g r a t o r s a n dp r e d i c t i v em o d e l - l i n gf o rs h e l fl i f ec o n l f o lo fc h i l l e df i s hu n d e rd y n a m i cs t o r a g e c o n d i t i o n s i n t j o u r n a lo f f o o dm i c r o b i o l o g y , 1 9 9 9 ，3 ：2 1 3 1 1 6 】m o ym ，ds t e w a r t a ne n g i n e e r i n ga p p r o a c ht od e t e r m i n i n gs a m p l i n gr a t e sf o r s w i t c h e sa n ds e n s o r si nr e a l t i m es y s t e m s t i m ea p p l i c a t i o n ss y m p o s i u m ，w a s h i n g t o n d c ，2 0 0 5 ，2 ：1 0 2 1 4 5 华中科技大学硕士学位论文 【1 7 】j e f f r e yh n e l s o n e l e c t r i cu t i l i t yc o n s i d e r a t i o nf o rc i r c u i t b r e a k e rm o n i t o r i n g a t l a n t ag e o r g i a ：p r o c e e d i n g so ft h e2 0 0 1i e e e ，p e s l l a n s m i s s i o na n dd i s t r i b u t i o n c o n f e r e n c ea n de x p o s i t i o n , 2 0 0 2 1 0 9 4 - 1 0 9 7 【1 8 】s c o t tm u e l l e r u p g r a d i n ga n dr e p a i r i n gp c s ，q t y ec o r p o r a t i o n ，2 n d e d i t i o n , 1 9 9 2 4 7 6 7 【1 9 】，a i t e ra t r i e b e l ，a v t a rs i n g h ，1 6 一b i tm i c r o p r o c e s s o ra r c h i t e c t u r e ， s o f t w a r e ，a n di n t e r f a c et e c h n i q u e s n e wj e r s e y ：p r e n t i c e h a l l ，i n e2 0 0 5 2 0 】周月霞，孙传友用新型数字温度传感器组建温度测控网络测控技术，2 0 0 3 ，( 1 0 ) 2 3 【2 1 】沙占友智能温度传感器的发展趋势电子技术应用，2 0 0 2 ，( 5 ) ：1 0 1 1 2 2 】戴焯传感器与检测技术武汉理工大学出板社，2 0 0 3 2 3 5 2 3 7 【2 3 】方建淳8 0 9 8 单片机原理及应用技术天津：天津科学技术出板社，1 9 9 0 3 5 4 3 5 7 【2 4 】王庆河，王庆山数据处理中的几种常用数字滤波算法田计量技术，2 0 0 3 ，( 0 4 ) ： 2 5 2 7 【2 5 】寇攀峰，吕强中合理选择基于单片机的数字滤波方法叨微处理机，2 0 0 4 ，( 0 1 ) ： 3 6 3 8 2 6 】任克强，刘晖微机控制系统的数字滤波算法四现代电子技术，2 0 0 3 ，( 0 3 ) ：1 8 2 0 2 7 】沙占友d s l 8 2 0 组成的单线数字温度计原理与应用阿电测与仪表，1 9 9 9 ，( 2 ) ： 2 5 2 7 2 8 】沙占友智能化集成温度传感器原理及应用( 第一版) 北京：机械工业出版社， 2 0 0 2 8 4 8 9 【2 9 】沙占友新编实用数字化测量技术( 第一版) 北京：国防工业出版社，1 9 9 8 5 0 - 6 0 【3 0 】陈良光，刘剑亮d s l 8 2 0 在多点测温中的编码优化技术叨传感器技术，2 0 0 1 ，( 9 ) ： 5 5 5 7 【3 1 】王晓均，孟志永数字温度传感器工作原理( 第版) 北京：机械工业出版社， 2 0 0 2 1 5 - 2 0 【3 2 】沈洪老，傅建中，陈予辰基于a r m 和d s l 8 8 2 0 的数字测温系统机电工程， 2 0 0 5 ，( 1 1 ) ：2 9 3 0 【3 3 】冯国珍基于数字温度传感器d s l 8 8 2 0 的分布式测温系统的设计叨吉林化工学 华中科技大学硕士学位论文 院学报，2 0 0 3 ，( 0 3 ) ：2 5 2 7 【3 4 】庞志锋，王彦朋智能化数字仪表的优化设计电子测量与仪器学报，2 0 0 0 ，1 4 ( 1 0 ) ： 1 0 1 2 【3 5 】高剑鸣d s l 8 2 0 与l o nw o r k s 现场总线测温系统西安电子科大出版社2 0 0 3 2 5 - 2 8 3 6 】潘永雄新编单片机原理及应用( 第一版) 西安：西安电子科技大学出版社2 0 0 3 4 5 5 0 【3 7 】王福瑞单片微机测控系统设计大全嗍北京：北京航空航天大学出版社，1 9 9 8 2 8 2 - 2 8 3 【3 8 】求是科技编著单片机典型模块设计实例导航( 第一版) 人民邮电出版社，2 0 0 4 8 9 9 0 3 9 】王以和微型计算机接口原理及应用( 第一版) 上海；上海科学技术文献出版社， 1 9 8 5 3 0 3 2 4 0 高传善，郭键民接口与通讯( 第一版) 上海：复旦大学出版社，1 9 8 9 7 0 7 3 【4 1 】杨振江等智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用( 第一版) 西安：西安电 子科大出版社，2 0 0 2 5 6 7 0 4 2 】陈杰，黄鸿传感器及检测技术( 第一版) 北京；高等教育出版社，2 0 0 2 3 - 1 0 【4 3 】吴道悌非电量电测技术( 第一版) 西安：西安交通大学出版社，2 0 0 1 4 - 9 华中科技大学硕士学位论文 附录1 读写d s l 8 2 0 源程序代码 t e m p e r le q u3 6 h t e m p e r _ he q u3 5 h t e m p e r n u me q u6 0 h f l a g lb i t o o h d q b i t p 3 3 a a a ：m o vs p ，# 7 0 h l c a l lg e tt e m p e r l c a l lt e m p e rc o v u m p a a a n o p ；读出转换后的温度值 g e t _ t e m p e r ： s e t b d q ；定时入口 b c d ：l c a l ld 姐t18 2 0 j bf l a g l $ 2 2 l j m pb c d ；若d s l 8 2 0 不存在则返回 s 2 2 ：l c a l ld e l a y l m o va ，# 0 c c h ；跳过r o m 匹配0 c c l c a l lw r j t e18 2 0 m o v a ，# 4 4 h ；发出温度转换命令 l c a l lw r i t e18 2 0 n o p l c a l ld e l a y l c a l ld e l a y c b a ：l c a l lr n i t _ 1 8 2 0 j bf l a g l a b c l j m ：p c b a a b c ：l c a l ld e l y l 华中科技大学硕士学位论文 m o v a ，# 0 c c h ；跳过r o m 匹配 l c a l l ，王u t e1 8 2 0 m o va ，# 0 b e h ；发出读温度命令 l c a l l w r i t e _ 1 8 2 0 l c a l lr e a d1 8 2 0 ；r e a d1 8 2 0 i 迁丌 一j 诺丽i 8 撕百孵及d s l 哥药习模田习f 字懒据 r e a d _ 1 8 2 0 ： m o v r 2 群8 r e l ： c l r c s e t b d q n o p n o p c l r d q n o p n o p n o p s e t b d q m o vr 3 拌7 d j n z r 3 。$ m o v c d q m o vr 3 # 2 3 d j n z r 3 。$ r r c a d j n zr 2 1 t e l r e t ；写d s l 8 2 0 的程序 w r i t e1 8 2 0 华中科技大学硕士学位论文 m o v r 2 算8 c l r c w r l ： c l r d q m o v r 3 # 6 d j n z r 3 $ r r c a m o v d q c m o vr 3 # 2 3 d j n zr 3 ，$ s e t b d q n o p d j n zr 2 w r l s e t b d q r e t ；读d s l 8 2 0 的程序，从d s l 8 2 0 中读出两个字节的温度数据 r e a d _ 1 8 2 0 0 ： m o v r 4 ，撑2 ；将温度高位和低位从d s l 8 2 0 中读出 m o v r 1 ，# 3 6 h ；低位存入3 6 h ( t e m p e r _ l ) ，高位存入3 5 h ( t e m p e r _ h ) r e o o m o v r 2 捍8 r e 0 1 ： c l r c s e t b d q n o p n o p c u t d q n o p n o p n o p se ，r b d q 华中科技大学硕士学位论文 m o vr 3 撑7 d j n z r 3 $ m o v c d q m o vr 3 ，# 2 3 d t n z r 3 。$ r r c