文 献 综 述

一．选题的依据与意义

工业在所有行业中是举足轻重的一行，它是整个国民经济有序发展的基础保障和有力支撑，但这个行业也存在着高危险性。在化工和采矿业的生产中，各种各样的气体参与与产生是不可避免的。如氧气，一氧化碳，瓦斯，氯气，二氧化碳等，而这些气体有可能诱发事故，所以在化工和采矿的生产过程中严格控制气体的产生以及将气体浓度控制在安全的范围内是尤为重要的。在炼焦领域，焦炉气体回收系统中氧气的含量的多少直接决定了整个生产过程是否能够安全运行。由以上材料可知，气体检测装置是十分必要的。

随着社会的不断进步，现代科学技术的不断发展，人们对气体成分的分析检测愈发深入，相关领域也在日渐扩大，现代物质检测手段也得到了极大地丰富，精度和可靠性都有了质的飞跃^[1]。温度控制是防爆氧检测仪的重要一环，实现对气体温度的检测以及加热控制。涉及温度采集，A/D转换，数据存储，串口通信等方面。由于温度控制是一种特殊的模拟量，它不能直接接入到通用模拟量模块中，而必须采用特殊的温度模块^[2]。

二．研究背景

1.温度测量原理和温度传感器的类型及其特点

温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量。温度概念是以热平衡为基础的。如果两个相接触的物体温度不相同，它们会产生热交换，热量将从温度高的物体向温度低的物体传递，直到两物体达到相同的温度。常用的各种材料和元器件的性能大都会随着温度的变化而变化，具有一定的温度效应。温度效应又通过物理现象表现出来。而温度测量则是利用物理现象。如物体的体积热膨胀、接触热电动势、电阻的变化、PN结 结电压、温度#8212;颜色变化、光辐射、热辐射。

2.测温传感器的分类

温度传感器是利用一些金属、半导体等材料与温度有关的特性而制成。 这些特性包括：热膨胀、电阻、电容、磁性、热电势、热噪声、弹性及光学特性。测量温度的传感器很多，常用的有热电偶、热电阻、PN结测温集成电路、红外辐射温度计等。其分类方法也很多。 1）按照用途分类 可分为基准温度计和工业温度计； 2）按照测量方法分类 可分为接触式和非接触式；①接触式温度传感器包括热电偶、热电阻、PN结温度传感器、热敏晶体管、可控硅和集成温度传感器。②非接触式包括利用塞贝克（seebeck）效应制成的红外吸收型温度传感器和MOSFET红外探测器。非接触温度式传感器还可以进一步分成量子型和成热型。 a量子型非接触型温度传感器包括利用光电导效应和光生伏特效应器件。 b成热型有测辐射器件。 a#8217;按工作原理又可分为膨胀式、电阻式、热电式、辐射式等等； b#8217;按输出方式分有自发电型、非电测型。传统的温度采集方式是采用热电偶或热电阻^[3]。目前测温传感器在单片机自动温度控制的运用已非常普遍,但常见的问题仍是精度不太理想,之所以这样,问题大多出在传感器检测电路的设计上。所以不仅要选择符合任务指标，经久耐用，类型合适的传感器，更要将其组成实用的检测电路，将生产现场变化的非电量的物理量精确地转化成电量再进行放大,这其中包含许多环节,每一个环节都必须保证绝对是线性关系,整个系统才有可能是线性系统。从而才能保证控制的精度^[4]。

3.模数转换器