温度测量控制系统的设计与制作实验报告(汇编)

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温控实训报告

温控实训报告

温度控制实训报告目录一、设计要求二、设计方案及框图三、单元电路的设计1、信号采样部分2、前级信号处理部分3、A/D转换模块4、主控部分5、数码管显示部分6、键盘输入部分7、高温报警及电机控制部分四、心得体会五、参考文献一、设计要求1.自动测量当前环境温度,并通过四位7段数码管显示(保留一位小数)。

2.显示精度≤0.5℃3.可设定一高温临界点,若当前环境温度超过此温度,系统发出报警并控制风扇电机转动。

4.可多路测量(选作)二、设计方案及框图1、框图2、设计方案○1.传感器对当前环境温度进行采样得到与之对应的模拟信号。

○2.信号处理电路多传感器采样所得的模拟信号进行处理。

○3.A/D转换电路对处理之后模拟信号数值化。

○4.将该数字信号送入单片机,经单片机处理后由七段数码管显示。

○5.键盘输入模块向单片机设定高温临界温度。

○6.当前环境温度若超过设定的高温临界温度,由单片机发出报警信号并驱动继电器使风扇电机转动。

三、单元电路的设计1、信号采样部分●温度传感器 AD590●主要特性●AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。

它的主要特性如下:●流过器件的电流(μA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数,即●μA/K 公式(2-2)●式中:—流过器件(AD590)的电流,单位为μA;●T—热力学温度,单位为K。

● AD590的测温范围为-55℃~+150℃。

● AD590的电源电压范围为4V~30V。

电源电压可在4V~6V范围变化,电流变化1μA,相当于温度变化1K。

AD590可以承受44V正向电压和20V 反向电压,因而器件反接也不会被损坏。

●输出电阻为710MΩ。

●精度高。

AD590共有I、J、K、L、M五档,其中M档精度最高,在-55℃~+150℃范围内,非线性误差为±0.3℃。

● AD590的输出电流值说明如下:其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其输出电流Iout=(273+25)=298μA。

温控实验报告(范文)

温控实验报告(范文)

温控实验报告(范文)第一篇:温控实验报告(范文)篇一:温控电路实验报告温控电路实验报告一实习目的1,了解自锁,互锁的概念;2,掌握电动机自锁的工作原理及操作方法;3,掌握交流接触器互锁控制电路的工作原理及操作方法;4,掌握用时间继电器使y-△联结互换;5,掌握交流接触器的常用触电和常关触点在电路中的作用。

二材料工具继电器,红色发光二极管,绿色发光二极管,4148二极管,5.1伏二极管,热敏电阻,s9013三极管,1.2k欧电阻,20k欧电阻,1m 欧电阻各一个;5k欧电阻,3k欧电阻,3.6k欧电阻各两个。

四实习过程1,看懂温控电路原理图,合理规划电路板上的各元件布局,掌握色环电阻的数值读法,将所需的色环电阻找出;2,在电路板上安装各元器件,安装二极管时,注意它的正负极;3,将电烙铁连接电源,烙铁头加热到温度高于焊锡熔点后,左手拿焊锡丝,右手拿电烙铁,进行焊接;4,焊接完成后,认真,细致地检查焊接电路是否有误,检查无误后,将电路板接通12伏稳压直流电源,观察发光二极管是否正常工作,(红灯亮时,当调动可调电阻时,绿灯会亮也会熄灭),若发光二极管不正常工作,则用万用表检查各元件,找出故障原因,解决故障。

5 清理实验台,打扫卫生。

五总结我做这个实验还是蛮顺利的,上了认真听老师讲,记录下细节,焊接之前我还特意把我画的电路原理图给老师看,确保无误后再开始耐心焊接,所以,这次实验我总结出上课认真听讲的重要性,虽然事后自己可以专研出误区,但那要耗费大量时间精力,认真听老师说还是很有必要的。

电动机自锁控制电路跟正反转的控制一实验目的(1)了解三相电动机接触器联锁正反转控制的接线和操作方法;(2)理解互锁与自锁的概念;(3)掌握电动机接触器的正反转控制的基本原理与实物连接的要求;二实验器材三相异步电动机,万用表,空气开关,单相空气开关,交流接触器,组合按钮,导线若干,螺丝刀三实验原理三相异步电动机的旋转取决于磁场的旋转方向,而磁场的旋转方向取决于电源相序,所以电源的相序决定了电动机的旋转方向。

温度控制系统实验报告

温度控制系统实验报告

温度控制系统实验报告温度控制系统实验报告一、引言温度控制系统作为现代自动化领域的重要组成部分,广泛应用于工业生产、家电和环境控制等领域。

本实验旨在通过搭建一个简单的温度控制系统,了解其工作原理和性能特点。

二、实验目的1. 了解温度控制系统的基本原理;2. 掌握温度传感器的使用方法;3. 熟悉PID控制算法的应用;4. 分析温度控制系统的稳定性和响应速度。

三、实验装置本实验使用的温度控制系统由以下组件组成:1. 温度传感器:用于测量环境温度,常见的有热敏电阻和热电偶等;2. 控制器:根据温度传感器的反馈信号,进行温度控制;3. 加热器:根据控制器的输出信号,调节加热功率;4. 冷却装置:用于降低环境温度,以实现温度控制。

四、实验步骤1. 搭建温度控制系统:将温度传感器与控制器、加热器和冷却装置连接起来,确保各组件正常工作。

2. 设置控制器参数:根据实际需求,设置控制器的比例、积分和微分参数,以实现稳定的温度控制。

3. 测量环境温度:使用温度传感器测量环境温度,并将测量结果输入控制器。

4. 控制温度:根据控制器输出的控制信号,调节加热器和冷却装置的工作状态,使环境温度保持在设定值附近。

5. 记录数据:记录实验过程中的环境温度、控制器输出信号和加热器/冷却装置的工作状态等数据。

五、实验结果与分析通过实验数据的记录和分析,我们可以得出以下结论:1. 温度控制系统的稳定性:根据控制器的调节算法,系统能够在设定值附近维持稳定的温度。

但是,由于传感器的精度、控制器参数的选择等因素,系统可能存在一定的温度波动。

2. 温度控制系统的响应速度:根据实验数据,我们可以计算出系统的响应时间和超调量等参数,以评估系统的控制性能。

3. 温度传感器的准确性:通过与已知准确度的温度计进行对比,我们可以评估温度传感器的准确性和误差范围。

六、实验总结本实验通过搭建温度控制系统,探究了其工作原理和性能特点。

通过实验数据的分析,我们对温度控制系统的稳定性、响应速度和传感器准确性有了更深入的了解。

温度监测系统实验报告

温度监测系统实验报告

一、实验目的1. 熟悉温度监测系统的基本组成和原理。

2. 掌握温度传感器的应用和数据处理方法。

3. 学会搭建简单的温度监测系统,并验证其功能。

二、实验原理温度监测系统主要由温度传感器、数据采集器、控制器、显示屏和报警装置等组成。

温度传感器将温度信号转换为电信号,数据采集器对电信号进行采集和处理,控制器根据设定的温度范围进行控制,显示屏显示温度信息,报警装置在温度超出设定范围时发出警报。

本实验采用DS18B20数字温度传感器,该传感器具有体积小、精度高、抗干扰能力强等特点。

数据采集器采用单片机(如STC89C52)作为核心控制器,通过并行接口读取温度传感器输出的数字信号,并进行相应的处理。

三、实验器材1. DS18B20数字温度传感器2. STC89C52单片机3. LCD显示屏4. 电阻、电容等电子元件5. 电源模块6. 连接线四、实验步骤1. 搭建温度监测系统电路,包括温度传感器、单片机、显示屏、报警装置等。

2. 编写程序,实现以下功能:(1)初始化单片机系统;(2)读取温度传感器数据;(3)将温度数据转换为摄氏度;(4)显示温度数据;(5)判断温度是否超出设定范围,若超出则触发报警。

3. 连接电源,启动系统,观察温度数据变化和报警情况。

五、实验结果与分析1. 系统搭建成功,能够稳定运行,实时显示温度数据。

2. 温度数据转换准确,显示清晰。

3. 当温度超出设定范围时,系统能够及时触发报警。

六、实验总结1. 本实验成功地搭建了一个简单的温度监测系统,实现了温度数据的采集、处理和显示。

2. 通过实验,加深了对温度传感器、单片机、显示屏等电子元件的理解和应用。

3. 实验过程中,学会了如何编写程序,实现温度数据的处理和显示。

七、实验建议1. 在实验过程中,注意电路连接的准确性,避免因连接错误导致实验失败。

2. 在编写程序时,注意代码的简洁性和可读性,便于后续修改和维护。

3. 可以尝试将温度监测系统与其他功能结合,如数据存储、远程传输等,提高系统的实用性和功能。

温度测量控制系统的设计与制作实验报告

温度测量控制系统的设计与制作实验报告

北京电子科技学院课程设计报告( 2010 – 2011年度第一学期)名称:模拟电子技术课程设计题目:温度测量控制系统的设计与制作学号:学生姓名:指导教师:成绩:日期:2010年11月17日目录一、电子技术课程设计的目的与要求 (3)二、课程设计名称及设计要求 (3)三、总体设计思想 (3)四、系统框图及简要说明 (4)五、单元电路设计(原理、芯片、参数计算等) (4)六、总体电路 (5)七、仿真结果 (8)八、实测结果分析 (9)九、心得体会 (9)附录I:元器件清单 (11)附录II:multisim仿真图 (11)附录III:参考文献 (11)一、电子技术课程设计的目的与要求(一)电子技术课程设计的目的课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握电子系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。

按照本专业培养方案要求,在学完专业基础课模拟电子技术课程后,应进行课程设计,其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计小型电子系统的方法,独立完成系统设计及调试,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。

通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

(二)电子技术课程设计的要求1.教学基本要求要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法;完成系统的组装及调试工作;在课程设计中要注重培养工程质量意识,按要求写出课程设计报告。

教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料,安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。

2.能力培养要求(1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

(2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

(3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。

温度检测与控制试验系统设计

温度检测与控制试验系统设计

温度检测与控制实验系统设计任务书设计参数:被测温度1200C,最大误差不超过±1℃,设计要求:(1).被控对象为小型加热炉,供电电压220VAC,功率2KW,用可控硅控制加热炉温度;(2).通过查阅相关设备手册或上网查询,选择温度传感器、调节器、加热炉控制器等设备(包括设备名称、型号、性能指标等);(3).设备选型要有一定的理论计算;(4).用所选设备构成实验系统,画出系统结构图;(5).列出所能开设的实验,并写出实验目的、步骤、要求等温度检测与控制实验系统设计一摘要本文介绍了一个简单的温度检测与控制系统的设计。

该系统的被控对象为小 型加热炉,供电电压为220VAC,功率2KW,被测温度1200度,误差不超过±1℃。

本设计通过热电偶测量加热炉内液体的温度,将热电偶的输出信号直接传输到调 节器,该调节器内部集成有变送器,并且可设定给定温度值,本实验为1200度。

调节器将偏差信号变为标准的4-20MA 或l —5v 电信号。

该信号输出到调功器, 可改变晶闸管导通时间,从而调节输出平均电压的大小,实现加热炉温度的控制。

经验证此控制器的性能指标达到要求。

二系统框图本系统中,检测单元热电偶,调节器为集成变送器的数字调节器,执行器为 可控硅调功器,被控对象为加热炉,被控参数为温度。

三设备选型1热电偶热电偶要求测温度1200度,误差不超过±1℃,所以决定了只能用钳钱等贵 金属材料热电偶。

钳馅热电偶乂称高温贵金属热电偶,钳铭有单伯铭(钳铭 10-伯铭)和双祐钱(钳钱30-伯铭6)之分,它们作为温度测量传感器,通 常与温度变送器、调节器及显示仪表等配套使用,组成过程控制系统,用以 直接测量或控制各种生产过程中0T800C 范围内的流体、蒸汽和气体介质 以及固体表面等温度。

钳籍热电偶的工作原理是伯铭热电偶是由两种不同成分的导体两 端接合成回路时,当两接合点温度不同时,就会在回路内产生热电流。

《温度检测的系统设计》实验报告

《温度检测的系统设计》实验报告

《温度检测的系统设计》实验报告《温度检测的系统设计》实验报告专业:电子信息工程学号:1228401083姓名:杨海艺指导老师:周鸣籁摘要温度检测系统是一种应用非常广泛且较热门的系统,对现代社会越来越重要。

此次温度检测系统设计在硬件方面主要采用STC89C52单片机作为主控核心并通过1602LCD液晶显示屏显示、蜂鸣器上下限温度报警实现温度显示;温度检测则是由铂电阻温度传感器PT100的热电效应产生的电动差通过桥式差分输入LM324组成的放大电路及低通滤波电路进行放大滤波,然后通过16位的高精度A/D1100数模转换到单片机进行处理。

STC89C52单片机是由Atmel公司推出的,功耗小,电压可选用4~6V电压供电;热电阻PT100电阻温度系数为3.9×10-3/℃,0℃时电阻值为100Ω,电阻变化率为0.3851Ω/℃铂电阻温度传感器精度高,稳定性好,应用温度范围广,是中低温区(-200℃~650℃)最常用的一种温度检测器,不仅广泛应用于工业测温,而且被制成各种标准温度计。

关键词:STC89C52;LM324;A/D1100AbstractRecently,Temperature detection system is a widely used and more popular systems, more and more important in modern society. The temperature detection system design in terms of hardware used mainly as a master STC89C52 microcontroller core and through 1602LCD LCD display, a buzzer sound and temperature alarm limit for temperature display; the temperature is detected by the thermoelectric effect of platinum resistance temperature sensor PT100 power generated by the difference between the differential input bridge consisting LM324 amplifier and low pass filter circuit amplifies the filter, and then by 16 high-precision A / D1100 digital-analog conversion to the microcontroller for processing. STC89C52 SCM was introduced by Atmel's low power consumption, voltage can be selected 4 ~ 6V voltage power supply; RTD PT100 resistance temperature coefficient of 3.9 × 10-3 / ℃, 0 ℃ when the resistancevalue of 100Ω, resistance change was 0.3851 Ω / ℃ platinum resistance temperature sensor high accuracy, good stability, wide application temperature range is in the low temperature (-200 ℃ ~ 650 ℃) most commonly used temperature detector, not only widely used in industrial temperature measurement, and is made from a variety of standard thermometer.Key words: STC89C52; LM324;A/D1100目录第一章基于单片机温度检测系统的方案研究...............................1.1 系统基本方案选择和论证............................................1.1.1 测量温度传感器选择方案与论证.............................1.1.2 放大电路的选择方案与论...................................1.1.3 滤波电路的选择方案与论证.................................1.1.4 A/D模数转换的选择方案和论证..............................1.1.5 显示模块选择方案和论证...................................1.1.6 温度上限声光报警模块的选择方案与论证 .....................1.2 热电阻PT100,LM324,AD1100和LCD1602的原理及说明...................1.2.1 热电阻PT100工作原理及说明...............................1.2.2 LM324工作原理及说明......................................1.2.3 AD1100作原理及说明.......................................1.2.4 LCD1602的工作原理及说明..................................1.2.5 蜂鸣器工作原理及说明..................................... 第二章系统的硬件设计与实现.............................................2.1系统的设计框图....................................................2.2电路模块的设计和原理图............................................2.2.1温度采集模块的设计........................................2.2.2 A/D模数转换模块的设计....................................2.2.3放大电路模块的设计........................................2.2.4滤波电路模块的设计........................................2.2.5振荡电路原理图 ...........................................2.2.6蜂鸣器电路原理图..........................................2.2.7显示电路原理图 ...........................................第三章系统测试 .............................................3.1仿真调试 ...................................................3.2 硬件测试 .........................................................3.3 软件测试 ......................................................... 第五章实验数据分析...................................................... 参考文献.................................................................... 附录【程序代码】第一章基于单片机温度检测系统的方案研究1.1 系统基本方案选择和论证1.1.1 测量温度传感器选择方案与论证方案一:使用数字型DS18B20温度传感器。

温度测控系统设计报告

温度测控系统设计报告
{
ow_reset();
write_byte(0xcc);//跳过ROM
write_byte(0xbe);//读
temp.c[1]=read_byte();
temp.c[0]=read_byte();
ow_reset();
write_byte(0xcc);
write_byte(0x44); //开始
delay(100);
}
if(s||b)//十位显示
{
P2=0x04;
P0=~led_code[s];
delay(100);
}
else
{
P2=0x04;
P0=0xbf;
delay(100);
}
P2=0x08;
P0=~led_code[g]; //个位显示
}
}
void main()
{
uchar i=0,j,k=0;
{
DQ=0; delay(50);//低电平480us
DQ=1; delay(15);//DQ高电平等待
}
uchar read_byte() //从单总线上读取一个字节
{
uchar i,value=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
value>>=1;
DQ=0;
DQ=1;
delay(1);
if(DQ) value|=0x80;
三、方案论证:
系统框图设计如图1所示:
四、系统硬件设计:
系统硬件设计图
五、软件设计:
(1)程序流程图如图3所示:
流程图如下所示开始时各个部件都是初始化,准备读取温度,如果设置温度,我们将设置上限温度和下限温度,并且在LED上面显示上限温度和下限温度。如果LED上显示的温度是大于上限温度则开启风扇停止加热也报警;如果LED上显示的温度是小于下限温度则关风扇加热也有报警。如果读取温度是介于当中则关闭报警,流程图如下所示:
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北京电子科技学院课程设计报告( 2010 – 2011年度第一学期)名称:模拟电子技术课程设计题目:温度测量控制系统的设计与制作学号:学生姓名:指导教师:成绩:日期:2010年11月17日目录一、电子技术课程设计的目的与要求 (3)二、课程设计名称及设计要求 (3)三、总体设计思想 (3)四、系统框图及简要说明 (4)五、单元电路设计(原理、芯片、参数计算等) (4)六、总体电路 (5)七、仿真结果 (8)八、实测结果分析 (9)九、心得体会 (9)附录I:元器件清单 (11)附录II:multisim仿真图 (11)附录III:参考文献 (11)一、电子技术课程设计的目的与要求(一)电子技术课程设计的目的课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握电子系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。

按照本专业培养方案要求,在学完专业基础课模拟电子技术课程后,应进行课程设计,其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计小型电子系统的方法,独立完成系统设计及调试,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。

通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

(二)电子技术课程设计的要求1.教学基本要求要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法;完成系统的组装及调试工作;在课程设计中要注重培养工程质量意识,按要求写出课程设计报告。

教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料,安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。

2.能力培养要求(1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

(2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

(3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。

(4)综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。

(5)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

二、课程设计名称及设计要求(一)课程设计名称设计题目:温度测量控制系统的设计与制作(二)课程设计要求1、设计任务要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统,测量温度范围:室温0~50℃,测量精度±1℃。

2、技术指标及要求:(1)当温度在室温0℃~50℃之间变化时,系统输出端1相应在0~5V之间变化。

(2)当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。

输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。

三、总体设计思想使用温度传感器完成系统设计中将实现温度信号转化为电压信号这一要求,该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。

因此,我们可以利用它的这些特性,实现从温度到电流的转化;但是,又考虑到温度传感器应用在电路中后,相当于电流源的作用,产生的是电流信号,所以,应用一个接地电阻使电流信号在传输过程中转化为电压信号。

接下来应该是对产生电压信号的传输与调整,这里要用到电压跟随器、加减运算电路,这些电路的实现都离不开集成运放对信号进行运算以及电位器对电压调节,所以选用了集成运放LM324和电位器;最后为实现技术指标(当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。

输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。

)中的要求,选用了555定时器LM555CM。

通过以上分析,电路的总体设计思想就明确了,即我们使用温度传感器AD590将温度转化成电压信号,然后通过一系列的集成运放电路,使表示温度的电压放大,从而线性地落在0~5V这个区间里。

最后通过一个555设计的电路实现当输出电压在2与3V这两点上实现输出高低电平的变化。

四、系统框图及简要说明(一)系统框图的简要说明1、温度传感器AD590作用是将温度信号转化为电流信号。

2、一个10K 的电阻,将电流信号转化为电压信号,即2.73~3.23v3、电压跟随器1是为了隔离10K 电阻对后续电路的影响。

4、加减运算电路是为了将电压信号调整到0~5V 。

5、电压跟随器2、电压跟随器3,均是为了防止前面的电路对后续电路的影响。

6、555定时器LM555CM ,利用它的CON 端实现功能(2)的要求。

(二)系统框图图1 温度测量控制系统框图五、单元电路设计(原理、芯片、参数计算等)(一)温度信号转化为电流信号部分1、本部分应用了集成温度传感器AD590。

AD590是美国ANALO G DEV ICES 公司的单片集成两端感温电流源,是电流型温度传感器, 通过对电流的测量可得到所需要的温度值。

电路外形如图2所示,它采用金属壳3 脚封装, 其中1 脚为电源正端V+ ; 2 脚为电流输出端I0 ;3 脚为管壳,一般不用。

图2 AD590管脚图AD590的主要特性:(1)流过器件的电流(μA )等于器件所处环境的热力学温度(K ),即:A/K 1/μ=T I r式中:Ir 为器件AD590的电流,单位为:μA 。

T 为所处环境的热力学温度,单位为:K 。

(2)AD590的测温范围为-55℃~+150℃。

(3)AD590的电源电压范围为4V ~30V 。

电源电压可在4V ~6V 范围变化,电流Ir 变化为1μA ,相当于温度变化为1K 。

AD590可承受44V 正向电压和20V 反向电压,因而器件反接也不会被损坏。

(4)输出电阻为710M Ω。

(5)精度高。

共分I 、J 、K 、L 、M 五档,M 档精度最高,在-55℃~+150℃范围内,非线性误差仅为AD590串接一个10千欧电阻电压跟随器用5V 电源通过电位计分压得到2.73V 电压电压跟随器加减运算电路将2.73~3.23V 电压转换成0~5V 输出555电路构成2~3V 滞回电压比较器分压电路实现高低电平的输出灯输出端10~5V 输出产生2.73~3.23V 电压±0.3℃。

2、参数计算本设计要求在室温0~50℃范围内变化,所以由:t T +=273(K )有:12730273T =+=,227350323T =+=,且 A/K 1/μ=T I r 所以,有:A I r μ2731= ,1323r I A μ=3、AD590的封装及应用电路 (1)AD590的封装图3 AD590封装(2)AD590的应用电路图4 AD590应用电路在multisim 中,用一个直流电流源代替AD590传感器。

为了在仿真中方便表示温度的变化对输出电压的影响,故使用输出电流变化的直流电流源。

硬件安装时:AD590的安装时要注意引脚安装正确。

AD590的管脚图由图3所示,安装时管脚1接高电源,此处用12V 。

2号引脚是直流输出,3号脚悬空即可。

用电烙铁接触一下AD590随即放开,然后再点一下这样来加热,使温度升高,温度传感器将感受到的温度变化转化为电流信号。

(二)电流信号转化为电压信号部分1、原理:根据AD590的电流输出特性,当温度在0℃~50℃变化时,输出电流从273uA ~323uA 之间线性变化。

则通过电压跟随器2输出的电压将为2.73V ~3.23V 。

如图5-2。

2、参数计算:由欧姆定律:I=U/R ,U=IR 123得:VK A R I U r r 73.21027311=Ω⨯==μ2232310 3.23r r U I R A K V μ==⨯Ω=(三)加减运算电路部分1、原理:因为要实现输出电压1在0~5V 变化,所以必须通过加减运算电路将输入电压2.73~3.23V 转化为0~5V 。

连接电路如图5所示:图5 加减运算电路电路图2、所用芯片:四运放LM324CM 。

3、参数计算:因为输出1的电压范围是0~5V ,根据加减运算电路公式:012()f U U U R R R +-=-2378////R R R R =假定反馈电阻10f R K =Ω,输入端电阻121R R K ==Ω,0 2.7310()11U U +=-而U +的范围是2.73V~3.23V , 即min max 2.73, 3.23U V U V ++==,因此,得出0U 的范围为0~5V 。

(四)电压跟随器部分本系统中所搭接的三个电压跟随器的作用均是防止前面所接电路对后续电路的影响,即起到一个隔离的作用。

具体电路图如下(图6):图6 电压跟随器电路2、所用芯片:LM324N。

(五)555定时器部分1、原理:这部分应用的是555定时器的CON端。

当CON端电压值给定后,THR端电压大于等于CON端的电压时,输出低电平;TRI端电压小于等于CON/2时,输出高电平。

(如图5-5)图7 555定时器部分电路图2、参数计算:先设定CON=3V,当Ui≥3V时,OUT端输出低电平;当Ui≤1.5V时,OUT端输出高电平。

但题目中是当Ui≤2V, 输出高电平,所以,在运放的输出端和TRI端之间接了一个电位器,调到3/4处,即使得Ui≤2V时,U TRI≤2×3/4=1.5V。

将前面的放大电路的输出电压直接作为555定时器的VTH输入,而将VTH经过分压电路分出3/4的电压后作为555定时器的VTR输入,这样,由于555定时器的基本特性,就可以实现设计的要求,即当输出1的电压小于2V时输出2为高电平,当输出1的电压大于3V时输出2为高电平,当输出1在2V与3V之间变化时,输出2的电平保持不变。

六、总体电路图8 温度测量控制系统总体电路图七、仿真结果1、加减运算电路正常工作时仿真结果。

通道A为ad590输出电压,通道B为输出电压。

(即要求(1)的仿真结果)图9 电平变换仿真结果2、电平变换仿真结果。

通道A为输出电压,通道B为电平变换结果(即要求(2)的仿真结果)图10 电平变换仿真结果八、实测结果分析1、依照下表进行测试:表1 结果测试表第一组:项目温度输出1 输出2 理论数值20℃2V 高电平实测数值20.1℃ 1.97V 高电平误差0.5% 1.5% 无第二组:项目温度输出1输出2理论数值18.5℃ 1.85V高电平实测数值18.4℃ 1.84V 高电平误差0.5%0.5% 无第三组:项目温度输出1输出2理论数值30℃3V 低电平实测数值30.1℃ 3.01V 低电平误差0.5% 0.5% 无在误差允许的范围内,实验结果符合要求。

此系统的精确度达到题目要求。

九、设计总结1、成果评价温度测量控制系统的设计与制作要完成和实现的电路其稳定性和准确度的要求都很高,虽然用multisim仿真软件实现了其全部功能,但模拟电路与实际电路的差距还是很大的。

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