温度测量是单片机应用中常见的任务之一。无论是用于环境温度监测，还是用于控制物体的温度，都需要准确的温度测量技术。本文将介绍几种常见的温度测量技术在单片机中的应用。
热敏电阻（Thermistor）测量
热敏电阻是一种基于温度变化而改变电阻值的传感器。它的特点是灵敏度高、响应快、成本低廉。热敏电阻的电阻值与温度呈负温度系数（NTC）或正温度系数（PTC）相关。
在单片机中使用热敏电阻进行温度测量时，需要将其作为电阻分压电路的一部分。热敏电阻的电阻值与温度成非线性关系，因此需要根据电压分压比和温度特性曲线进行校准和解析。
热敏电阻测量的实例代码
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // 初始化LCD显示屏
int pinThermistor = A0; // 热敏电阻连接的模拟输入引脚
const int B = 4275; // 热敏电阻的Beta系数
void setup() {
lcd.begin(16, 2); // 初始化LCD显示屏
pinMode(pinThermistor, INPUT); // 设置热敏电阻引脚为输入模式
}
void loop() {
int rawADC = analogRead(pinThermistor); // 读取热敏电阻的模拟值
float resistance = 1023.0 / rawADC - 1.0; // 根据模拟值计算热敏电阻的阻值
resistance = 10000.0 / resistance; // 使用分压电阻计算热敏电阻的实际阻值
float temperature = 1.0 / (log(resistance / 10000.0) / B + 1 / 298.15) - 273.15; // 使用Steinhart-Hart公式计算温度
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Temperature: ");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(temperature, 2); // 在LCD屏幕上显示温度
lcd.print("C");
delay(1000); // 延迟一秒
}
上述实例代码使用Arduino语言进行热敏电阻的温度测量。通过读取热敏电阻的模拟值，计算热敏电阻的实际阻值，并使用Steinhart-Hart公式将其转换为温度值。最后，将温度值显示在连接的LCD显示屏上。
热电偶（Thermocouple）测量
热电偶是一种基于引线两端温度差异产生的电势差（热电效应）来测量温度的传感器。它具有宽温度范围、灵敏度高、抗冲击和抗振动等优点。
在单片机中使用热电偶进行温度测量时，需要通过专用的热电偶放大器芯片将微弱的电势差放大，并将其转换为数字信号。一般情况下，热电偶放大器芯片已经集成在一些温度传感器模块或示波器中，可以直接读取数字温度值。
光电测温（Infrared Thermometer）测量
光电测温是一种使用红外线来测量物体表面温度的技术。它通过检测物体所辐射的红外线能量，并将其转换为温度值。
在单片机中使用光电测温进行温度测量时，一般使用带有红外线传感器的专用模块。这些模块通常已经集成了红外线测量算法和通信接口，可以直接读取温度值。
结语
温度测量是单片机应用不可或缺的一部分。通过热敏电阻、热电偶和光电测温等技术，可以实现精确、可靠的温度测量。开发者可以根据具体需求选择适合的温度传感器和测量方法，以满足单片机应用的要求。
参考资料：
- Arduino Thermistor Temperature Sensor Tutorial
- Arduino Thermocouple Temperature Sensor Tutorial
- Infrared Thermometer Sensor Modules - How they Work & Interface with Arduino
本文来自极简博客，作者：飞翔的鱼，转载请注明原文链接：单片机中的温度测量技术介绍
