简易测温电路(一)
热电阻的测温电路

Pt100热电阻的测温电路[摘要] 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。
在温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。
目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。
用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。
温度测量系统应用广泛,涉及到各行各业的各个方面,在各种不同的领域中都占有重要的位置。
从降低开放成本扩大适用范围、系统运行的稳定性、可靠性出发,设计一种以Pt100铂热电阻为温度信号采集元件的传感器温度测量系统。
才测量系统不但可以测量室内的温度,还可以测量液体等的温度,在实际应用中,该系统运行稳定、可靠,电路设计简单实用。
[关键字] 传感器 Pt100热电阻温度测量目录1 前言 (4)1.1 传感器概况 (4)1.2 设计目的 (7)2 设计要求 (8)2.1 设计内容 (8)2.2 设计要求 (9)3 原器件清单 (10)4 Pt100热电阻的测温电路 (11)4.1 总体电路图 (11)4.2 工作原理 (11)5 Pt100热电阻测温电路的原理及实现 (12)5.1 测温电路的工作原理 (12)5.2 测温电路的实现 (14)5.3 测量结果及结果分析 (15)6 制作过程及注意事项 (16)6.1 制作过程 (16)6.2 注意事项 (17)7 总结 (18)8 致谢 (19)参考文献 (20)1 前言1.1传感器概况传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。
热电偶用于温度测量电路[总结]
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热电偶用于温度测量电路1.1热电偶工作原理:热电偶是一种感温元件,热电偶由两种不同成份的均质金属导体组成,形成两个热电极端。
温度较高的一端为工作端或热端,温度较低的一端为自由端或冷端,自由端通常处于某个恒定的温度下。
当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在塞贝克电动势—热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。
热电偶温度测量由如图所示三部分组成:⑴ 热电偶⑵ 毫伏测量电路或毫伏测量仪表⑶ 连接热电偶和毫伏测量电路的补偿导线与铜线图1-1热电偶温度测量电路:图1-2原理如图1-2所示,热电偶产生的毫伏信号经放大电路后由VT 端输出。
它可作为A/D 转换接口芯片的模拟量输入。
第1级反相放大电路,根据运算放大器增益公式: 1111012L L O U R U R U ⨯-=⨯-=增益为10。
第2级反相放大电路,根据运算放大器增益公式:11101200561O O O VT U RW R U R RW U V ⨯+-=⨯+-===)( 增益为20。
总增益为200,由于选用的热电偶测温范围为0~200℃变化,热电动势0~10mV 对应放大电路的输出电压为0~2V 。
A/D 转换接口芯片最好用5G14433,它是三位半双积分A/D ,其最大输入电压为1999mV 和1999V 两档(由输入的基准电压VR 决定)。
我们应选择1999V 档,这样5G14433转换结果(BCD 码)和温度值成一一对应关系。
如读到的BCD 码为01、00、01、05,则温度值为101℃。
因此,用5G14433 A/D 芯片的话,你可以将转换好的A/D 结果(BCD 码)右移一位(除以10)后直接作为温度值显示在显示器上。
如果A/D 转换芯片用ADC0809,则在实验前期,应先做两张表格:一、放大电路的输出电压和温度的对应关系,一一测量并记录下来制成表格;二、ADC0809的转换结果(数字量)和输入的模拟电压一一对应关系记录下来并制成表格,然后将这两张表格综合成温度值和数字值的一一对应关系表存入系统内存中,最后,编制并调试实验程序,程序中将读到的A/D 转换结果(数字量)通过查表转换成温度值在显示器上显示。
PT100温度测量电路

电阻温度检测器(RTD)除了用于测量温度的热电偶,仪器仪表工程师经常使用电阻温度检测器或RTD。
这些设备的直流电阻变化(几乎)作为线性温度的函数。
或许其中最常见的是PT100,铂为基础的传感器,其电阻在0℃,正是100欧姆,(见表1)。
由于传感器的温度升高其电阻也是如此,在一个合理的线性方式。
表1显示了一个PT100传感器的电阻随温度的变化。
而温度系数略有不同在一个很宽的温度范围内,(通常为0.0036至0.0042欧姆/ º C),它可以被认为是合理恒定在50或100 º C范围内。
普遍接受的平均温度系数为0.00385欧姆每ºC。
据此,PT100往往可以在不超过这个范围线性化使用提供相应的系数进行评估。
这个装置也能承受的温度范围很广,从-200到800 º C的能力,以及一些应用中的温度系数的变化可以容忍的。
此外,PT100提供了稳定和可重复的温度特性。
对于给定的基极电阻R O,一个RTD电阻在T º C为:或ααooRTRTTTTRTR-=--+=)())(1()(... (1)其中R O是基极电阻对应到T O,(在0 º C 100欧姆)和是温度系数(每º C0.00385Ohms)。
因此,R(100℃)= 138.5欧姆。
这种近似提供了相当良好的温度估计高达约300℃,如图1所示,在此之后,非线性就不言而喻了。
图1。
RTD线性模型与实际特性方程(1)假设,在RTD的非线性特性可以忽略不计,即该设备完全是线性的,而许多应用这种近似是可以接受的,这里需要一个更精确的非线性模型,必须使用,如公式概述( 2)。
))100(1()(32TTCBTATRTRo-+++=(2)其中:A = 3.908E - 3,B = - 5.775E - 7和C = - 4.183E - 12 T <0,C =为T 0> 0。
温度信息可以从一个RTD通过测量其电阻,或者通过应用已知的电流并测量产生的电压,反之亦然。
pt100_测温电路

pt100测温电路:pt100三线制测量电路》是非常优秀的作品,本站提供后大学时代pt100测温电路:pt100三线制测量电路!CPU采用Atmega16,它自带8路10位A/D转换器,转换速度快,精度高,而且不需要外扩任何器件产品特性:通常使用的铂电阻温度传感器有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按IEC751国际标准,温度系数TCR=0.003851,Pt100(R0=100Ω)、Pt1000(R0=1000Ω)为统一设计型铂电阻传感器的结构:两线制:传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高,用于测量精度要求不高的场合,并且导线的长度不宜过长三线制:要求引出的三根导线截面积和长度均相同,测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,当桥路平衡时,导线电阻的变化对测量结果没有任何影响,这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差,但是必须为全等臂电桥,否则不可能完全消除导线电阻的影响采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差,工业上一般都采用三线制接法四线制:当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值在桥式电路中,为了减小暖电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流,组成电桥的两个支路的上电阻通常取暖电阻阻值的几十倍,其值达到10-50K(和桥路供电电压有关),下电阻一般和暖电阻某温度下阻值相同测量时取两者的电位差虽然如此,热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性,通常需要做一定补偿如果直接测量阻值,应该采用恒流源给热电阻供电,热电阻阻值变化时支路电流保持恒定,热电阻压降为线性较好的温度函数放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件Ø怎样判断pt100的好坏,用万用表能测量么?根据分度表参照当时温度看阻值是否相符Ø通常情况下是这样的,将一个基准电压加在pt100回路上,测量pt100上的电压信号(mv),阻值变化是电压信号自然也变化,再经过运放放大后入入A/D 芯片入行A/D转换,经过程序再将电压信号换算成电阻值,采用查表方式(将电阻值和相对应的温度值做成表格放到芯片rom中)的到温度值Ø一般短距离选用二线制接法,中距离选用三线制接法,要求精度高、近距离选用四线制接法三线制比两线制的好处是可以补偿线路电阻的偏差,和抗干扰不是一个概念三种各自的优缺点有许多说法,不一而足二线制不能消除导线电阻的影响四线制可以消除导线电阻的影响四线制的PT100有两根线是用于测量的,另两根是用于补偿的,四线制的电子物料编码规则PT100有两根线(热电阻两端各一根)是提供电流的,另两根是采集电压的具体用哪种电路应该根据系统要求决定,如果精度要求一般,采用三线是经济、稳定、实用的选择Ø输渗透(3根线)、输出、电源三隔离为四线制,设备在控制室;输入(3根线)、输出、电源三不隔离为三线制,设备在控制室或传感器内;输入(3根线)、(输出、电源共用2根线)三不隔离为二线制,设备在传感器内、为一体化Ø由于微处理器的发展,可对Pt100的非线性进行校正,因此Pt100传感器大都采用四线制测量法(非桥路法),其测量原理Pt100传感器四线制测量电路Pt100两端电压U1=ISRtIS为恒流,Rt为Pt100阻值引线L1、L2存在电阻会影响测量结果,为此,将L1、L2端口处信号输入高输入电阻抗(>1012Ω),差分放大,这样L1、L2中电流≈0,L1、L2电阻可忽略不计,所以有Ui=U1这也消除了引线电阻Ø模拟暖电偶测试最准的校法就是用电阻箱了,多路也只有一个一个慢慢来暖电偶用毫伏计模拟输出校二次表,毫伏计同样可以测量热电偶这些都不难,难的是建立一个标准的恒定的温场Ø电压和温度的关系一般是非线性的,对于8位单片机还是查表法好引言PT100是一种广泛应用的测温元件,在-50℃~600℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势,包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等由于铂热电阻的电阻值与温度成非线性关系,所以本模块需要入行非线性校正,一般的模块采用模拟电路校正,这种校正的精度不高,而且温漂等受干扰的程度也比较大本模块采用了软件查表插值的方法入行校正,最后转换成III型信号III型信号是当被测信号从下量程到上量程(0%~100%)变化时,输出线上对应4-20mA电流的变化此外模块还具有MODBUS协议的通讯端口,可以直接和任何MODBUS口连接图1采样电路图2主机电路图3D/A电路系统设计整个模块基于AVR新型的Atmega16单片机,采用三线制形式,这样可以去除导线电阻带来的零点不准确,经过差分放大电路直接得到0~5V的信号电压,这样就可以直接输入到A/D转换器数据处理部分,将PT100分度表中的每隔10℃的电阻值写渗透到闪存中,这样,将得到电压值往返算到电阻值,这样进行查表,当电阻位于某一段之间时,再进行线性处理,这样系统的线性化程度比较高可以达到0.2%D/A转换系统采用373芯片作为锁存器,采用权电阻网络进行D/A转换,这样可以节省成本,而且精度也可以得到保证最后再经过一个电压电流转换部分,把信号以III型信号传送出去,完成模块的功能图4V/I转换电路图5485通讯电路采样电路采样电路如图1所示,PT100以三线制接到J0,这样连接PT100的两侧的导线长度相等,而且分别加在两侧的桥臂上,这样导线电阻得以消除,当PT100输出100Ω时可以调节R1的阻值,以调整温度下限,当温度范围是0~300℃时,电桥电压经过放大后,Anolog0的电压正好是0~5V,这样可以完整使用单片机的A/D转换器的转换精度主机电路主机电路如图274LS138用来译码,分别选通各路的锁存器采用8MHz的晶振,速度完全可电子书免费下载聪明以满意系统的要求A/D转换的参考电压直接是V CC,这可节省硬件,简化电路,在对精度要求较高的情况下可以选择精密稳压器件,如TL431D/A转换电路为了节省成本,本系统没有采用专用D/A转换芯片,而是运用D/A转换的原理,利用权电阻网络进行D/A转换器,这样精度可以保证,而且速度比较快,CPU控制也是比较简单的电路如图3所示74lS373锁存器,锁存CPU每次更新的数据,OE引脚接138芯片的片选信号,LE下降沿时数据锁存V/I转换电路V/I转换电路如图4所示,它将A/D转换后得到的电压信号,转换成4-20mA III型信号输出I=V/R3RS-485通讯电路通讯芯片选用MAX485芯片,将收允许和发允许接在一起(见图5),用一个口线进行控制,正常情况下,收允许,在需要发送的时候,设为发允许图6软件流程软件设计软件设计是本系统的关键,也是与众不同的地方一般的铂电阻转III型信号的模块都是采用模拟电路,没有软件部分本系统采用数字化线性校正将大大提高模块的精度软件流程见图6软件分主程序,中断服务子程序,所有程序均由C语言编写程序在ICCAVR6.30调试结语基于单片机的PT100-III型信号转换模块具有精度高、可数字通讯、可升级等优点本模块已经用于多个火力发电厂烟气温度检测,其中采用III型信号和数字通讯的都有,均取得了良好的效果。
速度快、时间短、精度高的体温检测电路图!

速度快、时间短、精度高的体温检测电路图!FR8016HA物联网开发板免费赠送开发板:2020富芮坤杯FR8016HA物联网开发板设计大赛-面包板社区体温是人体生命活动的关键指标之一,准确快速地测量出体温对疾病诊断和治疗有着十分重要的意义。
红外测温为测量人体体温提供了快速、非接触测量手段,与传统水银体温计相比,该测温方式具有反应速度快、测量时间短、精度高、使用简单等优点,可广泛、有效地用于密集人群的体温排查。
非接触红外测温计针对特定人群,比如儿童或老年人,有很好的效果。
随着生活节奏的变快,父母在忙碌中抽出时间帮助孩子测体温是一件非常麻烦的事,而且由于儿童不稳定、好动,通过非接触红外测温仪就可以快速准确地测出其体温;老年人活动不便,使用传统的体温计很不方便,而且由于人老眼花,也不能看清体温计汞柱的位置,通过非接触红外测温仪就可以很快得到体温,而且通过语音告知老人,有异常情况可及时发现。
本方案是基于FREQCHIP 的FR8016HA开发板为控制核心,采用红外测温传感器BM43THA80C进行温度的测量,通过开发板上240*240彩屏显示,测量的温度以扬声器进行播报。
功能框图图一 FR8016HA测温枪方案功能框图本方案设计的测温枪主要功能如下:按下按键后,唤醒FR8016HA,开始对体温的测量、显示、播报。
系统总体方案测温枪的系统结构框图如图2,主要有FR8016HA、BM43THA 热电堆传感器、放大电路、彩屏显示、语音播放、按键部分、电源部分组成,本方案基于FR8016HA开发板演示,未达到产品级方案,所以要做成产品方案,还要进一步做二次开发,例如优化功耗、校准精度、增加模式等等。
FR8016HA的16bit ∑Δ型ADC采样频率率最高可以到48KHz,主要负责采集传感器的弱电压信号放大后的信号,控制温度的计算、显示、播报。
BM43THA 热电堆传感器主要将人体辐射的热量转化为电压信号。
放大电路主要将传感器的弱电压信号放大,按键部分主要负责根据唤醒处理器,开启测量温度。
简易大棚温度检测报警电路的设计

课程设计任务书课程名称模拟电子线路课程设计院(系)电子信息工程学院专业电子信息工程班级学号姓名课程设计题目简易大棚温度检测报警电路的设计课程设计时间: 2008 年07 月07 日至2008 年07 月13 日课程设计的内容及要求:一、设计说明设计一个用于温室大棚温度检测系统,大棚农作物生长时,其温度不能太低,也不能太高,太低或太高均不适合农作物生长。
该电路可显示大棚的温度档位,温度是否正常、或过高、或过低。
,当大棚温度超过农作物生长的温度范围时,报警提醒农民。
温室大棚中温度的检测报报警电路的原理框图如图1所示。
图 1 温度检测报警电路原理二、技术指标1.测温范围:0℃--99℃。
2.测量误差为±2℃。
3.报警下限温度为:15℃。
4.报警上限温度为:30℃。
三、设计要求1.温度上、下限可以手动调节。
2.在选择器件时,应考虑成本。
温敏元件采用采用Pt1000的铂电阻。
温度所在挡位可用发光二极管显示;报警采用蜂鸣器。
3.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
4.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
四、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路。
2.进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料1.童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础. [M]北京:高等教育出版社,2006年2.谭博学主编.集成电路原理与应用. [M]北京:电子工业出版社,2003年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日目录1. 概述 (1)2. 方案设计 (1)3. 电路工作原理及说明 (2)3.1温度电压转换电路 (2)3.2信号调理电路 (3)3.3窗口比较器报警电路 (4)4. 电路性能指标的测试 (5)4.1温度电压转换电路仿真测试 (5)4.2信号调理电路仿真测试 (6)5. 结论 (7)6. 性价比 (7)7.课设体会及合理化建议 (8)附录Ⅰ元器件清单 (9)附录Ⅱ热敏电阻Pt1000阻值随温度变化表 (10)附录Ⅲ整体电路原理图 (11)参考文献 (12)简易大棚温度检测报警电路的设计摘要:本论文主要研究的是简易大棚温度检测报警电路的设计,在这次设计中,主要是稳压电路、差分放大电路及窗口比较器的设计。
lm35测温电路

基于LM35的温度测量系统王景景(青岛科技大学信息学院山东青岛266061)本文介绍了一种温度传感器选用LM35、单片机选用AT89C52的温度测量系统。
该系统的温度测量范围为0~99℃,可以精确到一位小数,可适用于工业场合及日常生活中。
1 系统结构本测温系统由温度传感器电路、信号放大电路、A/D转换电路、单片机系统、温度显示系统构成。
其基本工作原理:温度传感器电路将测量到的温度信号转换成电压信号输出到信号放大电路,与温度值对应的电压信号经放大后输出至A/D转换电路,把电压信号转换成数字量送给单片机系统,单片机系统根据显示需要对数字量进行处理,再送温度显示系统进行显示。
2 硬件电路设计2.1 温度传感器电路温度传感器采用的是NS公司生产的LM35,他具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围,他的输出电压与摄氏温度线性成比例,且无需外部校准或微调,可以提供±1/4℃的常用的室温精度。
LM35的输出电压与摄氏温度的线形关系可用下面公式表示,0℃时输出为0 V,每升高1℃,输出电压增加10 mV。
其电源供应模式有单电源与正负双电源两种,其接法如图3与图4所示。
正负双电源的供电模式可提供负温度的测量,单电源模式在25℃下电流约为50 mA,非常省电。
本系统采用的是单电源模式。
2.2 信号放大电路由于温度传感器LM35输出的电压范围为0~0.99 V,虽然该电压范围在A/D转换器的输入允许电压范围内,但该电压信号较弱,如果不进行放大直接进行A/D转换则会导致转换成的数字量太小、精度低。
系统中选用通用型放大器μA741对LM35输出的电压信号进行幅度放大,还可对其进行阻抗匹配、波形变换、噪声抑制等处理。
系统采取同相输入,电压放大倍数为5倍,电路图如图5所示。
2.3 A/D转换电路A/D转换电路选用8位AD转换器ADC0809。
ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,可处理8路模拟量输入,且有三态输出能力。
(完整word版)Pt100铂电阻测温电路-重要

常用电路图R2、R3、R4 和Pt100 组成传感器测量电桥,为了保证电桥输出电压信号的稳定性,电桥的输入电压通过TL431 稳至2.5V。
从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入单片机。
电桥的一个桥臂采用可调电阻R3,通过调节R3 可以调整输入到运放的差分电压信号大小,通常用于调整零点。
放大电路采用LM358 集成运算放大器,为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差,放大电路采用两级放大,如图5。
1 所示,前一级约为10 倍,后一级约为3倍。
温度在0~100 度变化,当温度上升时,Pt100 阻值变大,输入放大电路的差分信号变大,放大电路的输出电压Av 对应升高。
注意:虽然电桥部分已经经过TL431 稳压,但是整个模块的电压VCC 一定要稳定,否则随着VCC 的波动,运放LM358 的工作电压波动,输出电压Av 随之波动,最后导致A/D 转换的结果波动,测量结果上下跳变。
铂热电阻阻值与温度关系为:式中,A=0.00390802;B=-0.000000580;C=0。
0000000000042735。
可见Pt100 在常温0~100摄氏度之间变化时线性度非常好,其阻值表达式可近似简化为:RPt=100(1+At),当温度变化1 摄氏度,Pt100 阻值近似变化0.39 欧。
Pt100 的分度表(0℃~100℃)程序处理一般在使用PT100 的温度采集方案中,都会对放大器LM358 采集来的模拟信号AV进行温度采样,即进行A/D 转换。
A/D 处理包括两方面内容,一是A/D 值的滤波处理,二是A/D 值向实际温度转换。
由于干扰或者电路噪声的存在,在采样过程当中会出现采样信号与实际信号存在偏差的现象,甚至会出现信号的高低波动,为了减小这方面原因造成的测量误差,在实际采样时采样18 个点,然后再除去其中偏差较大的两个点,即一个最大值和一个最小值,再对剩余的16 个点取均值,这样得到的A/D 转换结果比较接近实际值。
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二、本次课程设计选题范围:..................... 错误!未定义书签。
三、选题要求:................................. 错误!未定义书签。
四、图纸要求:................................. 错误!未定义书签。
五、报告的基本要求:........................... 错误!未定义书签。
六、设计题目:................................. 错误!未定义书签。
⒎简易测温电路:............................ 错误!未定义书签。
模拟电子技术课程设计评定表.......................... 错误!未定义书签。
目录............................................................ - 1 - 1 设计任务描述.................................................. - 1 -1.1 设计题目:简易测温电路.................................. - 1 -1.2 设计要求................................................ - 1 -1.2.1 设计目的........................................... - 1 - 2设计思路...................................................... - 2 -3 设计框图...................................................... - 3 -4 各部分电路设计及参数计算...................................... - 4 -4.1输出信号电路............................................. - 4 -4.2 比较器.................................................. - 5 -4.3 模拟电路图.............................................. - 6 -4.4 LED亮的条件............................................. - 6 -4.5 计算各个电阻的阻值...................................... - 7 -5 工作过程分析.................................................. - 8 -6 元器件清单................................................... - 14 -7 主要元器件介绍............................................... - 15 -7.1 LM324介绍.............................................. - 15 - 小结........................................................... - 17 - 致谢........................................................... - 18 - 参考文献....................................................... - 19 - 附录简易测温电路............................................. - 20 -1 设计任务描述1.1设计题目:简易测温电路1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1)掌握比较器、热敏电阻传感器的构成、原理与设计方法;(2)熟悉模拟元件的选择、使用方法。
1.2.2 基本要求(1)含有电桥式测量电路;(2)每10摄氏度用一个颜色的LED指示,测量范围40~100摄氏度;(3)设热敏电阻线性。
热敏系数为;(4)迟滞比较器确定比较温度范围。
1.3发挥部分(1)负反馈线性度增强;(2)温度补偿电路提高准确性;(3)其他设计简易测温电路,温度变化,由LED指示灯显示。
我设计的是40度时一个灯亮;50时两个灯亮;60度时三个灯亮;以此类推,100度时七个灯亮。
由于模拟仿真中没有热敏电阻,所以用滑动变阻器代替。
总电路由两个部分组成:输入电路和比较电路。
采用电桥式的输入电路,通过调节滑动变阻器的阻值,改变输出电压的大小。
这里的运放LM324不做放大作用,只做比较作用。
当输入电压大于LED的导通电压时,LED亮;当输入电压小于LED的导通电压时,LED不亮。
因为当滑动变阻器为一个固定的值时,输出电压保持不变,所以可以调节导通电压,来控制LED灯亮的个数。
原理方框图4 各部分电路设计及参数计算4.1输出信号电路输出电压 :30545767out⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+=R R R R R R ER7为10%,即R7=10k Ω时,VE out 51=R7为20%,即R7=20k Ω时,VE out 92=R7为30%,即R7=30k Ω时,VE out 714.103= R7为40%,即R7=40k Ω时,VE out 667.114= R7为50%,即R7=50k Ω时,VE out 273.125= R7为60%,即R7=60k Ω时,VE out 692.126= R7为70%,即R7=70k Ω时,VE out 137=4.2 比较器设运放的3引脚电压为V3,运放的2引脚电压为V2。
当V3>V2时,LED导通,灯亮;当V3<V2时,LED不导通,灯不亮。
4.3 模拟电路图其中3R U (如31R U )为LED 导通的电压4.4 LED 亮的条件31out R U E >时,LED1亮,其余不亮;32out R U E >时,LED1和LED2亮,其余不亮;33out R U E > 时,LED1、LED2和LED3亮,其余不亮;同理,37out R U E > 时,7个LED 都亮4.5 计算各个电阻的阻值假设R31=R32=R33=R34=R35=R36=R37=10kΩ由⎪⎭⎫⎝⎛+•=32330RRREout得31302RERout•⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=可以算出:R21=50kΩR22=23.33kΩR23=18.12kΩR24=15.76kΩR25=14.49kΩR26=13.69kΩR27=13.13kΩ5 工作过程分析(1)滑动变阻器为10%时1out E31R U一个灯亮(2)滑动变阻器为20%时2out E32R U两个灯亮(3)滑动变阻器为25%时2out E32R U两个灯亮(4)滑动变阻器为30%时3out E33R U三个灯亮(5)滑动变阻器为40%时4out E34R U四个灯亮(6)滑动变阻器为50%时5out E35R U五个灯亮(7)滑动变阻器为55%时5out E35R U五个灯亮(8)滑动变阻器为60%时6out E36R U六个灯亮(9)滑动变阻器为70%时7out E37R U七个灯亮6 元器件清单7 主要元器件介绍7.1 LM324介绍LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。
与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。
该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。
共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“V o”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端V o的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。
LM324的引脚排列见图2。
参数描述:运放类型:低功率放大器数目:4带宽:1.2MHz针脚数:14工作温度范围:0°C to +70°C封装类型:SOIC3dB带宽增益乘积:1.2MHz变化斜率:0.5V/μs器件标号:324器件标记:LM324AD增益带宽:1.2MHz工作温度最低:0°C工作温度最高:70°C放大器类型:低功耗温度范围:商用电源电压最大:32V电源电压最小:3V芯片标号:324表面安装器件:表面安装输入偏移电压最大:7mV运放特点:高增益频率补偿运算逻辑功能号:324额定电源电压, +:15VLM324的特点:1.短路保护输出2.2.真差动输入级3.3.可单电源工作:3V-32V4.4.低偏置电流:最大100nA5.5.每封装含四个运算放大器。
6.6.具有内部补偿的功能。
7.7.共模范围扩展到负电源8.8.行业标准的引脚排列9.9.输入端具有静电保护功能模电的课设也结束一段时间了,现在来总结一下。
刚拿到题时,什么都不会,网上查资料也没有我们这种的,网上的基本上都是用单片机做的。
后来找到一个比较器,那有个电路图可以实现控制多个LED亮的个数。
所以就借鉴这种方法了,虽然这个比较器不是标准的迟滞比较器,但功能是一样的,在一段变动范围内保持不变。
一开始,我想40度到50度一个绿灯亮,50度到60度一个蓝灯亮……但这样太复杂了。
后来老师就说一个范围内一个灯亮,另一个范围内两个灯亮。
也就是说40度到50度一个灯亮,50度到60度两个灯亮。
我们组有三人,一起合作。
好多东西都不会,不会就翻书,问同学,偶尔问问老师。
第一天,什么都没结果,只是想了一些思路和想法。
第二天,查到了些有用的东西,像有电桥的输入电路,比较器都准备好了。
到了周三,我们就把整个电路图设计好了,在下午,通过计算一些参数,基本完成了我们的电路图。