什么是數字溫度計？

數字溫度計是一種使用數字顯示溫度值的溫度測量儀器。其工作原理是利用熱敏電阻、熱電偶或紅外線等原理測量物體或環境的溫度，并將溫度值以數字形式顯示出來。

數字溫度計的測溫范圍和所用測溫物質各不相同，常見的有煤油溫度計、酒精溫度計、水銀溫度計、氣體溫度計、電阻溫度計、溫差電偶溫度計、輻射溫度計和光測溫度計、雙金屬溫度計等。

數字溫度計具有高精度和高分辨率，能快速響應和精確控制輸出量等優點，可廣泛應用于各類工礦企業、大專院校、科研院所等領域。

下面小編分享一些數字溫度計電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

數字溫度計電路圖分享

1、使用8051的數字溫度計電路圖

本文介紹的是使用 8051 的簡單 0-100°C 分辨率為 1°C 的數字溫度計。該電路基于 LM35 模擬溫度傳感器、ADC0804 和 AT89S51 微控制器。 LM35是一款模擬溫度傳感器IC，可測量-55至150°C的溫度范圍。溫度每改變°C，其輸出電壓就會變化10mV。

例如，如果溫度為 32°C，則輸出電壓將為 32 x 10mV = 320mV。 ADC 0804 用于將 LM35 的模擬輸出電壓轉換為適合微控制器的比例 8 位數字值。微控制器接受 ADC 的輸出，對其執行必要的操作，并將其以數字方式顯示在 2 位七段 LED 顯示屏上。

LM35 的輸出連接到 ADC0804 的 +Vin（引腳 6）。電阻 R13 和預設 R14 用于向 ADC0804 的 Vref/2 引腳（引腳 9）提供 1.28V 的外部參考電壓，利用該參考電壓，ADC 的步長將為 10mV，跨度將為 0- 1 V。這意味著對于 10mV 輸入，ADC 的數字輸出將為 1（也是十進制 1），對于 20mV 它將是 10（十進制 2），對于 30mV 它將是 11（十進制 3），所以在。微控制器接受該數據并將其顯示在七段顯示器上。
ADC 的數字輸出（D0 至 D7）連接到微控制器的 P1（P1.0 至 P1.7）。這是微控制器從 ADC 接收數據的線路。控制引腳CS、RD、WR和INTR連接到微控制器的P3.7、P3.6、P3.5和P3.4。這是微控制器向 ADC 發送片選 (CS)、讀 (RD) 寫 (WR) 信號以及從 ADC 接收 INTR 信號的數據路徑。多路七段顯示器的數據線（a 至 h）連接到微控制器的 P0（P0.0 至 P0.7）。段驅動器晶體管 Q1 和 Q2 的激活信號可通過微控制器的 P3.2 和 P3.1 引腳獲得。

2、使用arduino和LM35的數字溫度計電路圖

本文是關于使用 arduino 的簡單三位數數字溫度計。該溫度計的范圍為 0°C 至 99.9°C。還可以以°F 刻度顯示溫度。這里使用三端模擬溫度傳感器LM35作為傳感器。 LM35 可以測量 -55°C 至 +155°C 之間的溫度。電源電壓范圍為 4V 至 30V DC，電流消耗為 60uA。 LM35 采用 TO-92 封裝，非常易于使用。溫度每升高°C，arduino的輸出電壓就會增加10mV。這意味著如果溫度為 25 °C，則傳感器的輸出電壓將為 250mV。使用arduino和LM35的數字溫度計電路圖如下圖所示。

溫度傳感器LM35通過模擬輸入引腳連接到arduino。 arduino的A0引腳作為LM35的電源電壓源，arduino的A2引腳作為地。 Arduino通過模擬輸入引腳A1讀取LM35的電壓輸出。數字引腳 4 用于將 °C/°F 選擇器開關連接到 arduino。數字驅動器晶體管 Q1、Q2 和 Q3 分別連接到 arduino 的數字引腳 1、2 和 3。多路復用段線 a 至 dp 分別連接到 arduino 的數字引腳 5 至 12。電阻器R9、R10和R11限制相應晶體管的基極電流。電阻器R1至R8限制通過相應段的電流。

3、使用CA3162、CA3161和LM35的數字溫度計電路圖

此處顯示了一個簡單的數字溫度計電路，不帶微控制器且具有七段 LED 讀數。該電路基于三個 IC：CA3162、CA3161 和 LM35。 CA3162 是一款具有 BCD 輸出的單片模數 (A/D) 轉換器。 IC內部的A/D轉換器是具有差分輸入的雙斜率型。該 IC 具有內部定時電路和保持功能。當保持功能啟用時，輸出 IC 將自身鎖存到當前狀態。 CA3161 是一款單片 BCD 至七段轉換器 IC。可直接驅動七段顯示器，無需限流電阻。 LM35 是美國國家半導體的三端精密溫度傳感器 IC。 LM35 的輸出高度線性，比例因子為 10mV/C。該IC待機電流僅消耗60uA，并直接以攝氏度進行校準。

IC LM35 用于感測溫度。 LM35 的引腳 2 處將提供與溫度成比例的電壓，該電壓耦合到 CA3162 的高輸入引腳（引腳 11）。 CA3162 的作用是將模擬電壓轉換為 BCD 格式。連接在 CA3162 引腳 13 上的 POT R1 用于增益調整，而 POT R2 可用于調零。電容器C2是IC內部A/D轉換器電路的積分電容器。 CA3162的工作原理如下，施加到輸入引腳（引腳11）的電壓被轉換為電流（使用內置的V/I轉換器電路），該電流對積分電容器C2充電預定量。然后，積分器與V/I轉換器電路斷開，并將參考恒流源連接到積分電容器。記錄電荷恢復到其原始值所需的時間，并且在此期間經過的時鐘周期數將是輸入電壓（施加到引腳 11 的電壓）感應的電荷的量度。使用鎖存計數器的內部比較器來感測恢復點，然后將計數多路復用到 BCD 輸出中，并重復整個周期。保持引腳 CA3162（引腳 6）可用于在不同模式下運行 IC。當保持引腳接地或開路時，IC 以低速模式運行（采樣率為 4Hz）。當保持引腳保持在+5V時，IC以高速模式運行，即采樣率為96Hz。當保持引腳保持在固定的 1.2V 時，BCD 輸出鎖存到當前狀態。 C1 是電源旁路電容器，其作用是旁路來自電源線的噪聲（如果有）。

電路的下一部分是 BCD 至七段解碼器以及顯示驅動器部分。為此使用 CA3161。 CA3162 的 BCD 輸出引腳連接到 CA3161 的輸入引腳。對應七段顯示器的晶體管Q1、Q2、Q3共陽極端。 Q1、Q2、Q3分別由CA3162的4、3、5引腳（數字驅動引腳）驅動。

4、使用LM134和LM10的數字溫度計電路圖

使用LM134和LM10集成電路，我們可以構建一個具有 -55 至 150°C 傳感范圍的 數字溫度計 。該電路的理想儀表是0-200uA數字電流表，它可以顯示正極性和負極性。

這將使該電路適合指示0°C 以下的 溫度 。 LM134 基本上是一個具有非常精確且一致的溫度系數的電流源，因此許多溫度傳感應用都發現它適合該傳感器。

5、使用AD590的數字溫度計電路圖

AD590數字溫度計是通過應用AD590專用集成溫度傳感器制成的溫度計，具有結構簡單、使用可靠、精度高的特點。

100V的交流電壓通過變壓器T1、整流橋堆UR和電容器C1后，得到一直流電壓，再通過可調穩壓器電路μA723C為溫度傳感器AD590提供穩定的工作電壓。

AD590溫度傳感器是一種新型的電流輸出型溫度傳感器，由多個參數相同的三極管和電阻構成。當傳感器兩端加有某一特定的直流工作電壓時，如果該溫度傳感器的的溫度1攝氏度時，則傳感器的輸出電流變化1μA。

傳感器的變化電流通過電阻器R5和可變電阻器RP2，轉換為電壓信號，輸出到數字表頭，通過數字表顯示出溫度的變化。