【摘 要】
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随着科学研究的深入以及技术水平的发展,工业、民生对温度测量的需求日益提高,然而温度具有复杂的变化规律,难以保证测量精度。为提高测量温度的精度,本文的目的是使用PT100铂热电阻、日益成熟的电子技术和计算机技术等,采用模块化设计的理念,设计制作出价格低廉,测量精度较高的温度检测仪器。测温系统的温度测量范围达到:-50℃-200℃,测量精度（测量精度指测量的结果相对于被测量真值的偏离程度）达到:±0.
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随着科学研究的深入以及技术水平的发展,工业、民生对温度测量的需求日益提高,然而温度具有复杂的变化规律,难以保证测量精度。为提高测量温度的精度,本文的目的是使用PT100铂热电阻、日益成熟的电子技术和计算机技术等,采用模块化设计的理念,设计制作出价格低廉,测量精度较高的温度检测仪器。测温系统的温度测量范围达到:-50℃-200℃,测量精度（测量精度指测量的结果相对于被测量真值的偏离程度）达到:±0.05℃,稳定度（连续间隔测量的偏离程度）达到:±0.02℃。具有高低温报警功能。该高精度测温系统相比以前的测试系统具有结构简单、功耗较低、系统操作方便和成本较低等特点。经反复调试与实验表明,测温系统达到了设计预期的目标,同时用非接触式于红外光学测温系统的校准。具有一定的实用价值。具体内容如下:1、高精度测温系统设计与实现,包括的硬件电路设计、软件设计和PT100铂热电阻传感器三部分。整个硬件电路主要分为包括单片机主控器模块、稳压源电路模块、按键模块、模数转换模块、液晶显示模块等。单片机主控器模块以STC12C5A60S2系列单片机作为中央处理器,以LCD1602液晶屏实现温度测试数据显示。软件部分主要包括主循环程序、数据采集程序、液晶显示程序以及键盘程序等,通过各个模块的程序设计及部分实现代码,并使用最小二乘法对PT100铂热电阻阻值进行线性拟合,提高采集数据的稳定性和准确性。2、根据校准规范对PT100铂热电阻传感器进行校准与不确定度分析,得到其-50℃的不确定度为0.0154℃、-40℃的不确定度为0.0171℃、-30℃的不确定度为0.0155℃、-10℃的不确定度为0.0154℃、0℃的不确定度为0.0154℃、10℃的不确定度为0.0154℃、30℃的不确定度为0.0154℃、40℃的不确定度为0.0154℃、60℃的不确定度为0.0154℃、80℃的不确定度为0.0154℃、100℃的不确定度为0.0154℃、120℃的不确定度为0.0174℃、160℃的不确定度为0.0168℃、180℃的不确定度为0.0179℃和200℃的不确定度为0.0154℃。3、利用由高精度标准铂电阻温度计结合高精度双通道数字测温仪组成的温度测量标准仪对PT100高精度测温系统进行校准与不确定度分析,完成测温系统的不确定性评定,得到PT100高精度测温系统的-50℃的不确定度为0.0332℃、-40℃的不确定度为0.0353℃、-30℃的不确定度为0.0301℃、-10℃的不确定度为0.0387℃、0℃的不确定度为0.0365℃、10℃的不确定度为0.0372℃、30℃的不确定度为0.0395℃、40℃的不确定度为、0.0407℃、60℃的不确定度为0.0391℃、80℃的不确定度为0.0486℃、100℃的不确定度为0.0447℃、120℃的不确定度为0.0411℃、140℃的不确定度为0.0444℃、160℃的不确定度为0.0442℃和200℃的不确定度为0.0479℃。PT100高精度测温系统经过连续10个月的稳定性测试过程,测温系统在各个校准点与标准值偏离程度稳定在±0.02℃。PT100高精度测温系统的测温精度小于0.05℃。4、利用PT100高精度测温系统对非接触红外光学体温计进行检定校准并进行不确定度分析,结果表明待检定的红外温度计的5个标准点（35℃、36℃、37℃、39℃、40℃）的不确定度:35℃的不确定度为0.1965℃、36℃的不确定度为0.1484℃、37℃的不确定度为0.1020℃、39℃的不确定度为0.1020℃、40℃的不确定度为0.1484℃。根据国家标准,非接触式红外温度计最大允许误差为±0.3℃,该红外温度计符合国家标准,满足市场需求。
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