长度及温度的测量

长度及温度的测量
长度及温度的测量

实验与读数练习

1.如图,将铜丝在铅笔上紧密排绕17圈,总长度为厘米,铜丝的直径是

毫米。

2.如图物体的长度为厘米,合米。

3.如图所示,现有A、B两把不同规格的尺子测量同一物体的长度,用尺测量时准确度高。用尺测量时,尺子放的不正确。根据图中所示,用B尺测得长度

是,最小刻度是。

4.下列关于使用温度计的操作步骤,正确的排列为………………()

①观察温度计读数并记录②取出温度计③选取适当温度计

④估计被测物体的温度⑤让温度计的玻璃炮与被测物体充分接触数分钟

A ①②③④⑤

B ④⑤③②①

C ④③⑤①②

D ③④①②⑤

5.用体温计测得小明的体温为37.3℃,若没有把水银甩回玻璃炮就去测量小英和小刚的体温,如果小英和小刚的实际体温为37.1℃和38.4℃,那么两次测量结果应该是()

A 37.3℃和38.4℃

B 37.1℃和38.4℃

C 37.1℃和37.4℃

D 37.3℃和37.4℃

6.如图所示,温度计的示数读数是()

A 28℃

B —28℃

C 12℃

D —12℃

7.体温计的水银面指在38℃上,某同学在未甩的情况下,依次量出生病同学的体温,测得结果第一次为38.5℃,第二次为39.5℃,第三次为39℃,则下列说法正确的是()

A.只有第一次正确B.只有第三次不正确

C.只有第三次正确D.第三次肯定正确,第一、二也可能正确

8.下图是常用温度计,其测量范围是;图中温度计的读数为℃。

9.温度计读数为:A、;B、;C、。

温度测量控制系统的设计与制作实验报告(汇编)

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。

大班科学活动:测量温度说课稿

大班科学活动:测量温度(说课稿)一、说教材:《测量温度》是一节科学活动课,选自大班上学期第八个主题《冬天的故事》中。在我们的生活中,温度计被广泛地运用在人们的生活、劳动和工作中,幼儿虽然见过温度计,但缺乏具体的观察和较深入的了解,也没有亲自使用温度计测量温度的经验。在这次活动中,我让幼儿通过自身的观察、操作,从而获得有关温度计的粗浅知识,初步掌握使用温度计测量、记录温度的方法,激发幼儿对科学活动的兴趣,体验科学探索活动的乐趣。 二、说活动目标: 根据大班幼儿的年龄特点和实际情况,我制定了以下三个方面的目标: 1、知识性目标:初步认识常见的温度计,知道温度计是测量温度的工具。 2、能力和技能目标:帮助幼儿获取温度计指示温度的粗浅经验,初步掌握正确使用温度计及测量、记录的简单技能。 3、情感和社会性:初步感知热胀冷缩现象,对测量温度感兴趣,激发幼儿的求知欲和探索精神,使幼儿在活动中感到快乐。 三、活动重难点 根据目标,我把本次活动的重点预设为:认识温度计,

学习认读、记录温度。 把学习使用温度计进行简单测量、记录温度的方法作为本次活动的难点。 四、说活动准备: 为顺利完成教学目标,我做了如下准备: 教具:1、几种常见的温度计:水温计、气温计、体温计若干; 2、电脑课件:flash温度计。 学具:1、幼儿人手一份水温计,记录卡,笔; 2、每组提供冷水、热水人手一份。 五、说教法、学法 为了更好地完成教学任务,我将主要采用:直观教学法、观察指导法、讲解演示法来组织教学活动。另外我打算向幼儿采用:操作法、记录法、体验交流法、游戏法等学习方法,让幼儿在做一做、说一说的轻松气氛中,掌握学习的重难点。 六、说活动过程: 围绕教学目标,突出重点、突破难点,我设计了以下活动过程: 环节一、导入活动:请幼儿通过观察、触摸,比较两杯水的温度。 1、第一次比较:一杯冷水和一杯热水。 引导幼儿看一看、摸一摸,从而发现热水杯和冷水杯摸

温度测量与控制电路

《电子技术》课程设计报告 题目温度测量与控制电路 学院(部)电子与控制工程学院 专业电子科学与技术 班级 学生姓名郭鹏 学号 13 指导教师(签字) 前言 随着数字时代的到来,人们对于温度的测量与控制的要求越来越高,用传统的水银或酒精温度计来测量温度,不仅测量时间长、读数不方便、精度不够高而且功能单一,已经不能满足人们在数字化时代的要求。于是我们提出,测温电路利用温度传感器监测外界温度的变化,通过放大器将温度传感器接收到的信号进行放大,放大到比较有利于我们测量的温度范围,然后利用A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换,最后通过编程让FPGA实现8位二进制数与BCD码之间的转化,实现温度的显示;并利用比较器来实现对放大电压信号的控制,从而实现对温度的控制;再者还加载了报警装置,使它的功能更加完善,使用更加方便。

本设计是采用了温度的测量、信号放大、A/D转换、温度的显示、温度的控制、报警装置六部分来具体实现上述目的。 目录 摘要与设计要求 (4) 第一章:系统概述 (5) 第二章:单元电路设计与分析 (5) 1) 方案选择 (5) 2)设计原理与参考电路 (6) 1 放大电路 (6) 2 低通滤波电路 (7) 3 温度控制电路 (8) 4 报警电路 (9) 5 A/D转换器 (10)

6 译码电路 (11) 第三章:系统综述、总体电路图 (14) 第四章:结束语 (15) 参考文献 (15) 元器件明细表 (15) 收获与体会,存在的问题等 (16) 温度测量与控制电路 摘要: 利用传感器对于外界的温度信号进行收集,收集到的信号通过集成运算放大器进行信号放大,放大后的信号经过A/D转换器实现模拟信号与数字信号间的转换,再通过FPGA编程所实现的功能将转换后的数字信号在数码管上显示出来,实现温度测量过程。放大的信号可以与所预定的温度范围进行比较,如果超出预定范围,则自动实现声光报警功能,实现温度控制过程。 关键字:温度测量温度控制信号放大 A/D转换声光报警 设计要求: 1. 测量温度范围为200C~1650C,精度 0.50C; 2. 被测量温度与控制温度均可数字显示; 3. 控制温度连续可调; 4. 温度超过设定值时,产生声光报警。

温度测量与控制设计

设计报告 电子基本技能大赛—— 温度测量与控制装置 学院信息学院 专业电子信息工程 班级 1202班 组员李光涛 梅笑寒 石鑫麟

课题为温度测量与控制电路,测温范围0~99.9。C,控制温度连续可调,被测温度和控制温度均可数字显示,温度超过设定值时能产生声光报警。该课题结合了模电和数电的理论知识,初看感觉很难没有思路,但通过各方面查阅资料和理论结合实际,定出了一套自己的设计方案。 本设计包含三个部分:温度测量电路,显示电路,温度控制和声光报警电路,正文中详细介绍了各个模块的原理和工作过程。另外,为完成本次设计,参阅了大量资料文献。 其中,搜集和查阅资料时一个漫长但最重要的过程,获取个模块电路原理,然后经过讨论比较,结合课题要求,确定出一套最适合的方案。小组人员花费几天时间,通过图书馆和上网查阅资料,分别查阅到各个模块电路,比如,温度测量电路部分,仅温度传感器电路就分为热电偶温度传感器,热电阻温度传感器和集成温度传感器等,因此就需要通过分析比较得出最适合的电路。此外,温度数字显示和控制报警电路部分,需要很多集成芯片,这就需要查芯片的功能表,正确连接个芯片使其达到设计需要的目的。经过上述过程后,基本定出电路图,在MULTISIM12.0软件里进行部分电路仿真,来验证电路的正确性。

前言 (2) 题目摘要 (5) 第一章系统概述 1 .1温度测量与控制设计思想及方案论证 (6) 1.2 工作原理 (6) 1.3 模块划分 (6) 第二章单元电路设计 2.1 温度测量电路 (7) 2.1.1 温度测量的实现原理图 (7) 2.1.2 温度测量实现过程及参数计算 (8) 2.1.3 调试重点及仿真结果 (20) 2.2 温度的控制和报警 (21) 2.3显示部分………………………………………………………………………………. .26第三章系统综述 综述及总电路图 (38) 第四章结束语 (39) 参考文献 (39) 元件明细表 (40) 收获和体会 (42) 评语 (44)

2021年温度测量与控制电路

《电子技术》课程设计报告 欧阳光明(2021.03.07) 题目温度测量与控制电路 学院(部)电子与控制工程学院 专业电子科学与技术 班级32050701 学生姓名郭鹏 学号3205070113 指导教师(签字) 前言 随着数字时代的到来,人们对于温度的测量与控制的要求越来越高,用传统的水银或酒精温度计来测量温度,不仅测量时间长、读数不方便、精度不够高而且功能单一,已经不能满足人们在数字化时代的要求。于是我们提出,测温电路利用温度传感器监测外界温度的变化,通过放大器将温度传感器接收到的信号进行放大,放大到比较有利于我们测量的温度范围,然后利用A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换,最后通过编程让FPGA实现8位二进制数与BCD码之间的转化,实现温度的显示;并利用比较器

来实现对放大电压信号的控制,从而实现对温度的控制;再者还加载了报警装置,使它的功能更加完善,使用更加方便。 本设计是采用了温度的测量、信号放大、A/D转换、温度的显示、温度的控制、报警装置六部分来具体实现上述目的。 目录 摘要与设计要求 (4) 第一章:系统概述 (5) 第二章:单元电路设计与分析 (5) 1) 方案选择 (5) 2)设计原理与参考电路 (6) 1 放大电路 (6) 2 低通滤波电路 (7) 3 温度控制电路 (8) 4 报警电路 (9) 5 A/D转换器 (10) 6 译码电路 (11) 第三章:系统综述、总体电路图 (14) 第四章:结束语 (15)

参考文献 (15) 元器件明细表 (15) 收获与体会,存在的问题等 (16) 温度测量与控制电路 摘要: 利用传感器对于外界的温度信号进行收集,收集到的信号通过集成运算放大器进行信号放大,放大后的信号经过A/D转换器实现模拟信号与数字信号间的转换,再通过FPGA编程所实现的功能将转换后的数字信号在数码管上显示出来,实现温度测量过程。放大的信号可以与所预定的温度范围进行比较,如果超出预定范围,则自动实现声光报警功能,实现温度控制过程。 关键字:温度测量温度控制信号放大 A/D转换声光报警 设计要求: 1. 测量温度范围为200C~1650C,精度 0.50C; 2. 被测量温度与控制温度均可数字显示; 3. 控制温度连续可调; 4. 温度超过设定值时,产生声光报警。 第一章系统概述 传感器两端的电压信号变化不大,经过放大电路和滤波电路之后就会形成一个比较大的模拟量。这个模拟量有两个电路使

温度测量与控制-课程设计

赣南师院物理与电子信息学院感测技术课程设计报告书 题目:温度测量与控制 姓名: 班级: 指导老师: 时间: 一、系统功能 本温度控制器可以实现以下的功能:

(1)采集温度,并通过LED数码管显示当前温度。LED数码管显示温度格式为四位,精确度可达±0.1℃。例如:25℃显示为025.0。 (2)通过按键可自由设定温度的上下限,并能在LED数码管显示设定的温度上下限值。 (3)通过控制三极管的导通与否来控制继电器的关断,继而控制外部加热(电烙铁升温)和制冷(小型电风扇降温)装置,使环境温度保持设定温度范围内。(4)具有温度报警装置。当温度高于上限值,红灯亮起;或者低于下限值,黄灯亮起,并发出报警声。 二、系统原理框图 2.1 系统总体方案 该温度控制器的系统总体方框图如图1所示。该系统主要包含DS18B20温度采集电路、输入控制电路、晶振复位电路、数码管显示电路、继电器控制电路,等外围电路组成。 图1 系统总体方框图 2.2 系统原理图

图2 系统原理图 三、传感器的选用和介绍 综合各方面考虑,本设计我们选择的温度传感器是DS18B20。 3.1 DS18B20的主要特性 DS18B20的主要特性如下。 1)适应电压范围更宽,电压范围:3.0~5.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电。 2)在使用时不需要任何外围元件,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。 3)独特的单线接口方式:DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通信。 4)测温范围:-55℃~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃。 5)DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现组网多点测温。 6)可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温。 7)在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字,12位分辨率时最

最新长安大学电子课程设计(温度测量与控制)

长安大学 电子技术课程设计 (温度测量与控制电路) 专业电气工程及其自动化 班级32040901 姓名李朝 指导教师田莉娟 日期2011年6月30日

前言 温度测量与控制电路广泛应用于生产生活中的各个方面,特别是在工业生产中,温度自动控制已经成为一个相当成熟的技术。本次课程设计给我们创造了良好的学习机会:一是查阅资料将自己所学的数字电子技术,模拟电子技术,以及传感器的相关知识综合运用,二是系统了解温度监测特别是工业上的温度控制的详细过程,为日后的学习和工作增长知识,积累经验。 在确定课设题目,经仔细分析问题后,实现温度的测量与控制方法很多,大致可以分为两大类型,一种是以单片机为主的软硬件结合方式,另一种是用简单芯片构成实现电路。由于单片机知识的匮乏,我们决定用后者实现。共同确定了总的电路结构,将设计分为三部分,李朝负责温度传感部分,谌新力负责温度显示和温度范围控制部分,肖阳负责温度控制执行电路和声光报警部分。温度传感部分由热电偶构成的温度传感器,数字显示和设定控制部分由模数转换器AD574A、281024 CMOS EEPROM、锁存器74LS175等组成,声光报警和温控加热降温执行电路主要用时基芯片555构成的多谐振荡器和单稳态电路组成。在确定了单元电路的设计方案后,我们在总结出总体方案框图的基础上,应用Multisim11.0仿真软件画出了各单元模块电路图,最后汇总电路图。 由于缺少实践经验,并且知识有限,所以本次设计中难免存在缺点和错误,敬请老师批评指正。 李朝 2010年6月20日

目录 温度测量与控制电路 (4) 摘要 (4) 一、系统综述和总体方案论证与选择 (5) 二、单元电路设计 (6) (一)温度传感模块 (6) (2)冷接点温度补偿方法的选择 (11) (3)滤波方法的讨论 (16) (4)电路的改进 (17) (5)仿真模拟 (18) (二)声光报警 (20) (三)温度控制执行 (21) 三、结束语 (21) 四、参考文献 (22) 五、元器件明细 (23) 六、收获体会 (31) 七、鸣谢 (32) 八、【附录】 (32) 评语 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

温度的测量及控制全解

温度的测量及控制 (一)温标 温度是表征体系中物质内部大量分子、原子平均动能的一个宏观物理量。物体内部分子、原子平均动能的增加或减少,表现为物体温度的升高或降低。物质的物理化学特性,都与温度有密切的关系,温度是确定物体状态的一个基本参量,因此,温度的准确测量和控制在科学实验中十分重要。 温度是一种特殊的物理量,两个物体的温度只能相等或不等。为了表示温度的的高低,相应的需要建立温标。那么,温标就是测量温度时必须遵循的规定,国际上先后制定了几种温标。 1.摄氏温标是以大气压下水的冰点(0℃)和沸点(100℃)为两个定点,定点间分为100等份,每一份为1℃。用外推法或内插法求得其它温度t。 2.1848年开尔文(Kelvin)提出热力学温标,通常也叫做绝对温标,以开(K)表示,它是建立在卡诺循环基础上的。 设理想的热机在和(>)二温度之间工作,工作物质在吸热 ,在温度放热,经一可逆循环对外做功 热机效率 卡诺循环中和仅与热量和有关,与工作物质无关,在任何工作 范围内均具有线性关系,是理想的科学的温标。若规定一个固定温度,则另 一个温度可由式求得。 理想气体在定容下的压力(或定压下的体积)与热力学温度呈严格的线性函数关系。因此,国际上选定气体温度计,用它来实现热力学温标。氦、氢、氮等气体在温度较高、压强不太大的条件下,其行为接近理想气体。所以,这种气体温度计的读数可以校正成为热力学温标。热力学温标,规定“热力学温度单位开尔文(K)是水三相点热力学温度的1/273.15”。热力学温标与摄氏温度分度值相同,只是差一个常数 T=273.15 + t

由于气体温度计的装置复杂,使用不方便,为了统一国际间的温度量值,1927年拟定了“国际温标”,建立了若干可靠而又能高度重现的固定点。随着科学技术的发展,又经多次修订,现在采用的是1990国际温标(ITS-90),其定义的温度固定点、标准温度计和计算的内插公式请参阅中国计量出版社出版的《1990年国际温标宣贯手册》和《1990国际温标补充资料》。 (二)水银温度计 水银温度计是实验室常用的温度计。它的优点是:水银容易提纯、导热率大、比热小、膨胀系数较均匀、不易附着在玻璃壁上、不透明、便于读数等。水银温度计适用范围为238.15K~633.15K(水银的熔点为234.45K,沸点为 629.85K),如果用石英玻璃作管壁,充入氮气或氩气,最高使用温度可达到1073.15K。如果水银中掺入8.5%的铊(Tl)则可以测量到213.2K的低温。 1.水银温度计的读数误差来源 (1)水银膨胀不均匀。此项较小,一般情况下可忽略不计。 (2)玻璃球体积的改变。一支精细的温度计,每隔一段时间要作定点校正,以作为温度计本身的误差。 (3)压力效应。通常温度计读数指外界压力为105Pa而言的,故当压力改变时,应对压力产生的影响进行校正。对于直径为 5~7 mm的水银球,压力系数的数量级约为0.l℃/105 Pa。 (4)露丝误差。水银温度计有“全浸”与“非全浸”两种。“全浸”指测量温度时,只有温度计全部水银柱浸在介质内时,所示温度才正确。“非全浸”指温度计的水银球及部分毛细管浸在加热介质中。如果一支温度计原来全浸没标定刻度而在使用时未完全浸没的话,则由于器外温度与被测体温度的不同,必然会引起误差。 (5)其它误差。如延迟误差,由于温度计水银球与被测介质达到热平衡时需要一定的时间,因此在快速测量时,时间太短容易引起误差。此外还有辐射误差,以及刻度不均匀、水银附着及毛细现象等引起的误差。 2.水银温度计校正 (1)读数校正 其一,以纯物质的熔点或沸点作为标准进行校正。 其二,以标准水银温度计为标准,与待校正的温度计同时测定某一体系的温度,将对应值一一记录,作出校正曲线。使用时利用校正曲线对温度计进行校正。

温度检测及控制电路

课程设计 课程名称测控电路课程设计_____ 题目名称温度检测及控制电路_ 学生学院信息工程学院_______ 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2014年1 月1日

广东工业大学课程设计任务书 题目名称温度检测及控制电路 学院信息工程学院 专业班级 测控技术与仪器专业 光机电一体化方向11(1-2) 姓名关汉记 学号3111002392 一、课程设计的内容 1、设计内容 (1)详细分析集成运算放大器构成的差动放大器工作原理及调零过程; (2)把测量得到的数据输入Matlab,用Matlab画出测温放大电路温度-电压关系曲线及比较器电压传输特性曲线; (3)详细分析电路中滞回比较器的电压传输特性对温控电路的作用和影响; (4)计算差动放大电路的电压放大倍数,计算所实现电路的滞回门限宽度; (5)详细分析测温电桥的工作原理; (6)分析如何设定温度控制点。 2、电路仿真 根据温度检测及控制电路工作原理,选用相应软件实现电路的仿真,并画出电路各点的信号波形,观察电桥输出、差动放大器输出及比较器输出信号随温度的变化趋势。 3、使用Protel绘制电路原理图,布局PCB板,使用热转印或者曝光方法制作电路板,根据系统原理图及所选择的元件及参数,购买相应元器件,完成电路焊接、调试。 二、课程设计的要求与数据 1、完成温度检测及控制电路的设计与制作; 2、讨论与分析,制作与调试,演示与答辩,提交设计报告。

三、课程设计应完成的工作 1、电路原理图设计; 2、电路工作原理分析; 3、电路参数计算与分析; 4、电路原理仿真; 5、电路制作、调试; 6、撰写设计报告; 7、实物演示与答辩。 四、课程设计进程安排 序号课程设计各阶段内容地点起止日期 1 布置设计安排;讲授设计内容;说明设计要求待定13.12.23 上午 2 方案设计、分析与比较实验楼 1-412 13.12.23 下午 3 确定方案和电路参数,理论计算、分析与仿真实验楼 1-412 13.12.24 4 绘制电路原理图;电路制作、调试;实验楼 1-412 13.12.25 5 撰写设计报告;实验楼 1-412 13.12.26 6 实物演示、答辩、成绩评定实验楼 1-412 13.12.27 五、应收集的资料及主要参考文献 1.张国雄等编。测控电路,机械工业出版社,2001.8. 2.赵负图主编,现代传感器集成电路,人民邮电出版社,2000.1. 3.刘征宇主编,线性放大器应用手册,福建科学技术出版社,2005.1. 4.蔡锦福等编,运算放大器原理与应用,科学出版社,200 5.7. 5.自编,测控电路设计型实验任务书. 发出任务书日期:2013年12月20日指导教师签名:计划完成日期: 2013年12月20日系主任签名:主管院长签名:

温度测量与控制课程设计

电子技术课程设计 题目名称:温度测量与控制器 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 日期:

一、 设计题目 温度测量与控制器 二、 设计任务与要求 温度是表征物体冷热程度的物理量,在工农业生产或科学研究中,经常需要对某一系统的温度进行测量,并能自动地控制、调节该系统的温度。下面设计并制作对某一系统的温度进行测量与控制的电路。 电路要求为: ① 被测温度和控制温度均可数字显示。 ② 测量温度范围为C 0?~C 120?,精度为C 0.5±? 。 ③ 控制温度连续可调,精度为C 1±?。 ④ 温度超过额定值时,产生声、光报警信号。 三、 题目分析和内容摘要 题目分析: 温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。本次设计主要运用基本的模拟电子技术和数字电子技术的知识,同时综合温度传感器的相关应用,实现温度测量与控制电路的设计。 内容摘要: 本次设计以数字电子技术的基础知识为主:用电压比较器来实现温度控制装置,采用555构成的多谐振荡器来实现声光报警装置,用内置译码器的四输入数码管译码显示温度,A/D 转换应用集成芯片完成。同时运用到模拟电子技术中的滤波放大电路的相关知识: 在A/D 转换前置低通滤波器,来滤除干扰信号,应用放大电路来实现信号幅度与元器件工作范围的匹配。综合传感器知识,设计决定采用热敏电阻构成的桥式电路来实现温度的测量与转换。

四、整体构思和方案选择 方案选择: 方案一:由555定时器组成多谐振荡电路,时钟电路产生100ms频率时钟,现在就变成了每100ms计数器内所计的数再经分频来作为温度。每100ms 到来时,对锁存器电路锁存,锁存以后才能对计数器进行清零。 方案二:系统框图如图1所示,温度传感器测量温度,转换成电压信号后经过滤波消除干扰信号,放大电路将所测信号幅度与后续电路的工作范围做一匹配,所得有用信号经过A/D转换专职转换成数字信号。此数字信号有三条路径: 一、进入超限报警装置与所设定的温度范围进行比较,若超限则发出声光报警; 二、经过码制转换后进入数码管显示当前所测温度;三、进入数字比较器与输入的控制温度进行比较,产生温度控制机构的工作信号,同时显示输入的控制温度。此系统可以对被测体的温度进行实时跟踪测量,并进行有效控制,总体上实现了温度的测量与控制。 图1 方案三:系统框图如图2所示,温度传感器用来测量被测体的实时温度并转换成电压信号,该电压信号经过滤波放大电路,成为有用信号分两路进入后续电路:一路进入A/D转换电路将其转换成数字信号显示;电压信号的另一路进入电压比较器,与输入控制温度电压信号进行比较,比较结果信号将驱动温度控制装置工作,对被测体的温度进行实时控制,电压比较器的比较结果将决定是否发出声光报警。此方案是将测量温度与输入控制温度转换成电压信号进行比较,从

第4节科学测量教案温度的测量

课题:第1章第4节科学测量 第1课时长度的测量 教学目标: 1.知识技能目标 (1)知道测量的意义。知道长度和体积的单位及其常用单位。 (2)熟悉刻度尺上的刻度和测量范围。 (3)学会正确使用刻度尺,学会记录长度测量的结果,学会选择不同的测量仪器或方法去 测量各种物体的长度。 2.科学探究目标:初步了解科学探究过程 3.情感价值观目标:培养学生实事求是的科学态度,激发学生学习科学的兴趣 教学重点:正确使用刻度尺 教学难点:如何激发学生的学习兴趣,自主学习 教学准备:直尺,三角板,皮尺,卷尺,游标卡尺,螺旋测微器,细线等 教学过程设计: 一.测量的意义 1.通过关于测量的小故事引出测量是一个将待测量与同类标准量比较的过程,并举实例让学生直觉的判断长短,大小和远近,感受一下测量是一个比较的过程。 2.引导学生说出各种长度测量方法,如用伸开的双手去量,用脚步去量,让学生知道测量长度也是一个比较的过程,使学生对长度的测量有一个初步的概念 3.提出思考问题:我们的感官对长度的判断可靠吗? 分析教材中的插图,说明感官知觉判断往往会产生偏差。要准确的测量长度,必须借助长度测量工具,还要规定长度“公认的标准量”,即长度单位。 二.长度的单位 1.请同学们目测自己科学课本和课桌的长度,宽度,把目测的数据记录在本子上, 择要板书。分析学生所测数据,指出其中的缺漏,选出有代表性的进行讲评:如有的学生只写出数而没写单位,单位使用混杂等等。强调指出,测量结果只写出数字没有单位是无意义的。 2.介绍长度的常用单位,及其换算关系。微米,纳米等单位可以适当介绍,以激发学生兴趣。 3.举出一些物体长度的实例,让学生进一步体会长度的单位 4.介绍“北京-杭州”的空间距离,“不同物体的空间尺度”等内容,让学生对各 种物体的空间尺度有一个较为整体的理解,有一个可比性。 三. 正确使用刻度尺 1.熟悉刻度尺:介绍零刻度线,测量范围,最小刻度值 让学生观察铅笔盒中的直尺,三角尺等,找出零刻度线,测量范围,最小刻度值 2.练习使用刻度尺:

温度检测与控制电路

温度检测与控制电路设计报告 一. 设计要求 运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器、继电器等设计温度监测与控制电路, 检测电路中用热敏电阻Pt100(或热电偶)作为测温原件,对实时温度进行监控采集,当温度超过设定值(如60±2?C)时,能自动停止加热,否则将继续加热,具有自动指示“加热”与“停止”功能(不设计加热电路),并用单片机控制A/D转换和实时温度显示。 1、根据要求设计温度检测电路和温度控制电路的原理图; 2、运用multisim仿真软件对所设计的电路进行仿真,并确定连接实物时所需采用的原件,连接实物图; 3、制作PCB电路板图; 4、编写用单片机控制A/D转换和温度显示的程序,并在单片机实验箱上进调试; 5、分析实验现象,记录实验结果。 二. 设计的作用、目的 学习运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器设计温度监测及控制电路的方法,学会电子电路的组装、调试和测量方法;同时掌握运用单片机试验箱即时显示温度的原理和单片机试验箱的使用。 三.设计的具体实现 1.系统概述 运用双臂电桥、差动集成运放搭建温度采集电路,Pt100热电阻作为双臂电桥的一个桥臂,当温度变化时,Pt100对应的阻值也会发生变化,电桥会产生差压,通过差动集成运放对差压信号进行放大,并送给滞回比较器进行电压比较,从而决定滞回比较器的输出电位(“高”或者“低”),控制二极管的亮灭。同时将放大的信号送入单片机,通过温度与阻值,阻值与电压值的对应关系编写程序来实现温度显示。 系统结构框图:

2.单元电路设计、仿真与分析 用multisim仿真电路图如下: 3.用Protel绘制电路原理图和PCB电路板图 用Protel绘制的电路原理图: 电气规则检查:

科学(浙教版)七年级上册《温度的测量》教学设计

《温度的》教学设计 科学(浙教版)七年级上册第1章第4节 一、教材分析 本节课的知识内容包括温度的初步概念;温度计的构造、原理、使用方法;摄氏温度的意义、单位、符号和读写;实验用的温度计和体温计的构造和使用区别。对于温度表示物体的冷热程度,学生感知较深而又不可更进一步延伸,但对于实验用的温度计是学生在今后诸多实验中都要用到它,例如,观察熔化、凝固、蒸发、沸腾,探究物质的比热等现象,学会温度计的使用对今后其它测量仪器的学习很有帮助,也是今后继续学习热学知识的基础,并在生活、生产的应用方面,以及地理和化学科的学习中都有一定的益处。温度的测量作为预备性知识和学生学习本章所应具备的基本技能。所以温度计的教学是本节课的主要内容。教材以实验活动探究,培养学生的观察能力和实验能力,培养学生独立思考、交流表达问题的能力。 二、学情分析 学生在日常生活中经常接触到有关温度的内容,对这部分知识并不陌生。每天各种媒体上都有天气预报,尤其因为今年夏天的高温天气,有关方面的报道特别多,稍加留意就能知道,而且学生在小学阶段就已学过温度计的使用。但各媒体上关于温度的读法有很多错误,所以,教学时要注意教给学生正确的读、写方法,及时纠错。温度计是实验室和生活中都常用到测量工具,学生对它会用,但不规范,不了解它的工作原理,也不知道不同的温度计有着不同的适用范围。 三、设计思路 通过多媒体和实验创设生成问题情景,引出疑问激发求知欲望,创设互动交流合作学习的氛围,实现问题教学解决疑问。在教学过程中发挥教师“引”和“导”的作用,留给了学生阅读、实践(实验)、分析和思考的时间与空间,学生真正成了课堂教学的主人,突出体现课堂教学的“三个中心”,即以学生为中心、以学生的实际生活为中心、以活动为中心的新课改理念。 四、教学方法 通过自学、交流,合作研讨的学习活动培养学生的学习习惯。引导学生观察细管中液柱的上升与下降来帮助学生理解什么是热胀冷缩,突破本节课的难点,从而引出现实生活中的温度的测量工具温度计。通过动手实验、观看多媒体材料,分析总结等方法理解温度计的原理并能够使用温度计对液体的温度进行测量从而使学生掌握温度计的测量方法,完成本节课的教学目的。 五、教学目标 1.知识与技能 知道液体温度计的构造原理。 知道摄氏温度的零摄氏度和100摄氏度的规定,掌握摄氏度的读写法。 了解并记住一些生活环境中常见的温度值;能对物体的温度进行估测。 2.过程与方法

常用温度传感器测量电路设计实验指导书

常用温度传感器测量电路设计 实 验 指 导 书 自动化工程学院

常用温度传感器测量电路设计实验指导书 一、实验目的: 本实验要求设计并制作一个常用温度传感器测量电路,要求测量温度在 常温~100℃之间,输出为电压信号。该电路即可用于热电阻温度测量也可用于热电偶温度测量。 二、基本原理: 温度测量过程原理: 图1:温度测量过程原理 温度测量过程原理如图1所示: 信号采集:由热电偶或热电阻传感器负责将被测体的相关物理量转化为电信号。信号处理部分:负责对信号进行放大,整形,降噪,标准化等处理。 输出显示部分:负责对处理后的各种信号进行可视化处理,便于人们直观的读出相关的物理量。该部分可以是计算机或数码管或显示仪表等。 该实验只涉及信号采集,信号处理部分的相关电路设计,安装,调试等内容。 设计思路: 温度检测电路总体设计思路:如图2所示,被测物体温度经过温度传感器元件以及相关转换电路转化为电压信号,经后续放大电路放大调节后输出,再用数字显示表头显示检测到的温度信号。 图2温度检测电路组成

传感器部分: 热电偶传感器:是将A和B二种不同金属材料的一端焊接而成如图3。A和B称为热电极,焊接的一端是接触热场的T端称为工作端或测量端,也称热端;未焊 称为自由端或参考端,也称冷端(接引线用来连接测量仪表接的一端处在温度T 的两根导线C是同样的材料,可以与A和B不同种材料)。 T与T 的温差愈大, 热电偶的输出电动势愈大;温差为0时,热电偶的输出电动势为0;因此,可以用测热电动势大小衡量温度的大小。国际上,将热电偶的A、B热电极材料不同分成若干分度号,如常用的K(镍铬-镍硅或镍铝)、E(镍铬-康铜)、T(铜-康铜)等等,并且有相应的分度表即参考端温度为0℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表;可以通过测量热电偶输出的热电动势值再查分度表得到相应的温度值。实验中用分度号为K的热电偶。 表1:K热电偶温度与输出电压的关系

温度测量与控制

第一章概述 1.1 选题背景 在工农业生产和科学研究中,经常需要对某一系统的温度进行测量,并能自动地控制、调节该系统的温度。在系统温度过高时要能通过报警电路来发出报警信号。同时所测量的温度以及加热温度门限值和报警温度门限值要能通过一定的显示电路来进行显示。这就需要有温度的测量、控制与显示电路。本设计电路可以准确的实现上述功能,为许多系统的控制提供了依据与方便。以下便是本电路的详细论述。 1.1.1 课题相关问题阐述 (1)温度 温度是表征体系中物质内部大量分子,原子平均动能的一个宏观物理量。物体内部分子,原子平均动能的增加或减少,表现为物体温度的升高或降低。物质的物理化学特性,无不与温度有着密切的关系,温度也是确定物体状态的一个基本参量。因此,准确测量和控制温度,在科学实验中十分重要。 温度是一个很特殊的物理量,两个物体的温度不能像两个物体的质量那样互相叠加,两个温度间只有相等或不相等的关系。为了表示温度的数值,需要建立温标,即温度间隔的划分与刻度的表示,这样才会有温度计的读数。国际温标是规定一些固定点,对这些固定点用特定的温度计做精确测量,在规定的固定点之间的温度的测量是以约定的内插方法及指定的测量仪器以及相应的物理量的函数关系来定义。确立一种温标,需要有以下三条: 1) 选择测温物质 2) 确定基准点 3) 划分温度值 实际上,一般所有物质的某种特性,与之间并非严格呈线性关系,因此,用不同物质做 温度计测量同一物体时,所显示的往往不完全相同。 (2) 温度测量 测量温度传统所用的方法是用水银或酒精温度计来测量,不仅测量时间长、读数不方便、而且功能单一,已经不能满足人们在数字化时代的要求。于是我们提出,测温电路利用温度传感器监测外界温度的变化,通过振荡器将温度传感器的阻值变化转换为频率信号的变化,实现模拟信号到数字信号的转换,然后利用数字信号处理方法计算得出温度值,实现温度的测量;并利用单限比较器来实现对加热的控制,从而实现对温度的控制;再者还加载了报警装置,使它的功能更加完善,使用方便起来。 (3)报警电路及其控制类型 目前最常用的报警方式是光电报警。本设计中用高电平驱动三极管导通,使蜂鸣器产生报警信号,实用有简单。 基本工作原理简介如下:先利用电位器与大电阻分压提供基准电压Vmax,当温度高于

温度测量与控制电路设计

基于proteus的简单温度测量系统设计 一、设计目的 1. 熟悉掌握片机的编程方法。 2.熟悉proteus软件进行单片机应用系统设计与仿真。 二、设计思路 根据系统的设计要求,温度传感器TC1输出信号经信号差动放大到0—5V,放大器的输出送ADC80C51进行A/D转换,A/D转换结果送单片机进行处理,最后将所测的温度在LED数码管上显示。 温度传感器A/D转换单片机LED显示 三、设计步骤 第一步完成LED显示电路的连接 第二步绘制报警灯电路 第三步完成晶振复位电路 第四步绘制A/D转换电路 最后完成核心部分温度测量电路

四.电路图如下所示 整体电路设计

五、结论 在工业生产和日常生活中,对温度控制系统的要求,主要是保证温度在一定温度范围内变化,稳定性好,不振荡,对系统的快速性要求不高。简单分析了单片机温度控制系统设计过程及实现方法。本系统的测温范围为0℃~120℃,温度检测系统根据用户设定的温度范围完成一定范围的温度控制。经过一段时间的方案论证、系统的硬件和软件的设计、系统的调试。检查了自己的知识水平,使我对自己有一个全新的认识。通过这次设计,不仅锻炼自己分析问题、处理问题的能力,还提高了自己的动手能力。 汇编语言程序 CS BIT P1.7 CLK BIT P1.0 DO BIT P1.1 AD_TMP EQU 30H AD_TMP_1 EQU 31H AD_TMP_2 EQU 32H AD_TMP_3 EQU 33H AD_TMP1 EQU 34H ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN: CLR P2.0 START: LCALL AD_CONV LCALL DISPLAY LJMP START AD_CONV: SETB CS CLR CLK NOP NOP CLR CS NOP NOP SETB CLK

温度检测技术及发展现状

摘要温度测量是工业、农业、国防和科研等部门最普遍的测量项目。它在工农业生产、现代科学研究及高新技术开发过程中也是一个极其普遍而重要的测量参数。本文就温度测量的发展现状进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。关键词温度测量;发展现状;薄膜温度传感器0 引言 温度是表征物体冷热程度的物理量,是国际单位制中7个基本物理量之一,它与人类生活、工农业生产和科学研究有着密切关系。随着科学技术水平的不断提高,温度测量技术也得到了不断的发展。 1 温标的发展 在生产和科学研究中,为了便于测量结果准确一致,需要给物体冷热 程度以定量的描述。因此,有必要建立适当的标尺来衡量物体的冷热程度,以便科学地描述物体各种性能随温度变化的关系。温标就是温度的数值表示方法,它是借助于随温度变化而变化的物理量来定义温度数值的。各种各样温度计的数值都是由温标来决定的。所以可以说温标就是温度的标尺。温标是表示温度数值的一套规则,它明确了温度的单位。温度测量离不开温标的概念,温标是温度测量中的参照标准。随着社会生产及科学技术的进步,温标的复现也在不断地发展。大约每20年对温标作一次较大的修改或更新。1990年国际温标是根据第18届国际计量大会第7号决议的要求,由第77届国际计量委员会于1989年会议通过的。

本世纪初国际权度局制定的“标准温标”范围从0℃~100℃,其复现性为0.02℃,随着科学技术的发展,标准温标的复现精度大幅提高,前苏联计量科学研究院在0℃~400℃范围内温标定点精度达0.0005℃,美国标准局水三相点的温度复现性达0.0001℃。 2 温度测量的成果 在温度测量方面各国均取得了许多可喜的成果,其中前苏联的压电石英频率温度计分辨能力可达0.0001℃,理论上可达0.00001℃,而且在-40℃~230℃范围内具有温度与频率的线性特性;日本利用所谓石英温度频率转换器-80℃~200℃的温度范围,最大分辨率达0.0001℃;美国标准局研制的电阻温度计25欧标准铂电阻温度计,电桥分辨0.00002℃;我国生产的石英温度传感器分辨率达到0.0001℃,误差在0.05℃以内,中国航天工业总公司702所研制的5901(STP-1000)型粘贴式测温片,其静态测温精度为0.5%,快速响应时间小于0.013s。 3 温度测量技术近年来的发展重点 传统的热电偶、热电阻测温方法以其技术成熟、结构简单、使用方便等特点,在未来温度测量领域中,依然能够广泛使用。随着新材料、新工艺以及一些新技术的发展,其应用范围更加拓展。 1)薄膜温度传感器

温度测量与控制电路课程设计

目录 题目 (1) 摘要 (1) 关键词 (1) 设计要求 (1) 第一章系统概述和总体方案论证与选择 (1) 第二章单元电路设计 (3) 2.1 温度传感模块 (3) 2.2 数字显示与温度范围控制模块 (6) 2.2.1 方案的论证与选择 (6) 2.2.2 AD转换与解码 (8) 2.2.3 译码显示 (12) 2.2.4 控制温度设定 (14) 2.2.5 温度超限判断 (16) 2.3 声光报警与温度控制执行模块 (18) 2.3.1 声光报警 (18) \2.3.2 温度执行 (18) 2.4 总体电路图 (18) 2.5 方案的优点与缺点以及改进 (19) 第三章参考文献 (21) 第四章元器件明细表 (23) 第五章收获与体会 (24)

【题目】温度测量与控制电路 【摘要】 温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。本次设计主要运用基本的模拟电子技术和数字电子技术的知识及其基本的温度传感器知识,从基本的单元电路出发,实现了温度测量与控制电路的设计。总体设计中的主要思想:一、达到设计要求;二、尽量应用所学知识;三、设计力求系统简单可靠,有实际价值。温度传感选用高精度摄氏温度传感器LM35进行数据采集,通过UA741芯片构成同相比例器实现放大。AD转换部分使用集成芯片AD5740;二进制到8421BCD码的转换用EEPROM 281024实现;显示译码部分用4511和七段数码管实现;温度控制范围设定采用数字设定方式,用十进制加计数器74LS160和锁存器74LS175实现;温度的判断比较通过数值比较器74LS85的级联实现。声光报警利用555定时器构成多谐振荡器组成。温度控制执行部分采用继电器控制的加热制冷装置来实现。此模块的存在,提高了该系统在工业上的实用性。 【关键词】温度测量、A/D转换、温度控制、声光报警、译码显示、555定时器 【技术要求】 1. 测量温度范围00C~1200C,精度±0.50C; 2. 被测量温度与控制温度均可数字显示; 3. 控制温度连续可调;精度±0.1; 4. 温度超过设定值时,产生声光报警。 第一章系统概述和总体方案论证与选择 在本系统的总体设计中,有以下两种思路: 方案A 如图1-1-1所示,温度传感器模块将温度线性地转变为电压信号,经过放大电路,一路输入给A/D 转换电路,经过译码进行数字显示,另一路与滑变分压电路相连,由此设定控制温度上下限,经过电压比较器,输出高低电平指示信号,由此控制温度控制执行模块和声光报警部分。此电路最基本的特点就 - 1 -、

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