刘 泉,王 秋,李冬林，谭兴毅

(湖北民族学院，湖北 恩施 445000)



基于压应力的新型温度计设计

刘 泉,王 秋,李冬林，谭兴毅*

(湖北民族学院，湖北 恩施 445000)

利用应变式压力传感器测量由全桥式双金属片因热胀冷缩产生的形变，获得温度调制的电压信号，并通过A/D转换芯片将信号传入STM32F407ZGT6核心控制器，利用TFT屏幕来显示所测温度，获得了一种低成本、低功耗的新型数字温度计。

形变-电压-温度转换；应变式压力传感器；全桥式双金属片

温度是描述热力学系统平衡态宏观性质的基本物理量，反映了系统的大量微观粒子无规则运动的剧烈程度[1]。温度只能通过热力学系统随温度变化而变化的某些特性来间接测量，例如常用的水银体温计利用的是体积随温度的变化关系，常用的数字温度计采用电信号与温度函数关系等等[2]。数字温度计在生产、生活中已经得到大量的应用，但其适用范围、产品的简易程度、形态大小等方面仍存在着诸多问题[3]。本文在低成本、低功耗的前提下，针对传统的数字温度测量仪器存在的不足，采用形变-温度-电压转换的原理设计了新型的基于压应力的双金属片温度计。

1 系统原理

仪器主要基于物质的热胀冷缩原理和胡克定律。一方面，双金属片也称热双金属片，由二种或多种具有不同热膨胀系数的金属组成[4]。当温度变化时，由于各组元层的热膨胀系数不同，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而使双金属片产生形变。……