2.2.2 温度采集模块
采用数字单片智能温度传感器。数字温度传感器集温度感应器、A/D转换器、信号处理器、存储器和接口电路于一体,其典型代表为DS18B20[4]。DS18B20是一种一线式的数字温度传感器,它的有效测量范围是-55~125℃,测温精度可以达到0.0625℃,它可以编辑9~12位的A/D转换精度,测量出的温度将会采用符号扩展的方式,以16位数字量串行的形式进行输出。该数字温度传感器在进行工作时,既可以采取寄生电源,也可以在远端输入[5]。DS18B20功能特点:
1.使用了总线技术,与单片机相连只需要一根线,在一根线上还能链接多个感应器。
2.每一个DS18B20传感器都是根据系列号访问相应的器件,它具有单独的64位序列号。
3.低压供电,电源范围3--5伏,可以本地供电,也可以通过书贤贤提供电源。
4.具有很高的精确度,测温范围广。
5.在温度超过预定值时会进行报警寻址。
6.用户可以自己设定报警上下限度。
7.转换时间短,12位的温度最大转换时间只需750毫秒。
8.DS18B20可以将检测到的温度转换为数字,并且还可以使用串行通信的方法。
2.2.3温度控制模块
为了满足温度控制精度的要求,冷却器必须容易控制,响应时间短,并将激光管和激光管一起封装起来[6]。根据要求,我们选用TEC半导体制冷片。TEC不仅能够制冷,还可以进行加热,一块TEC制冷片就可以同时满足制冷和加热的效果。这样极大地简化了电路,使操作更加简便。TEC一种将电流转化为热能的装置,它的工作原理是利用了帕尔帖效应。该技术包括多个P型和N型双(组),这是由电极连接在一起,并夹在两陶瓷电极之间;当电流流过TEC时,电流产生的热量将会从一侧传到另外一侧,从而形成热测和冷测,这就是TEC进行加热和冷却的原理。作为制冷器,TEC可以进行连续工作,而且它没有制冷剂,不会对环境造成污染,它也没有机械运动部件,所以也不会有相关的回转效应。TEC是一种固体元件,工作的时候没有噪音和振动,所以有很长的工作寿命[7]。TEC它是一种电流转换能型器件,通过改变输入电流,可以高精度控制温度。