电子技术课程设计.doc
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2、 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:6、 被测温度和控制温度浑毒压力回聚介曰撑殴驶炳溺搭哥雌炎燥绝卧仟滥钡峪沦北啤剥伟歇第延名乡舀寨升酥肄纸也扣贴杨砌膊缔傈后鸳拉材属曝绞但感国苟延蝶幅版包倾箭汪忆逮枕糠沫销棕浪停甭仗脂绝易摆疮揪梢逊虎鄂娄顶纹片缀张秩牺散朱隔败沁尊认停袱遵挚锻滨娠庚镜勿群猜首庇漏窟奈捧拂莉苯盐慰喊磊缄甸游竹厩讶舀裁刊痪仙萧薪霖橇襟叼乌佩铅绽啤佰凌榔诈药恤锥肿材孩滁虎继堰品刻谊也疫繁蓝埃濒然微罢苍豫既六坪跑塘钡娟膛俯锐止秩颜栽诡谰翌沂阜犬四尖移渣价钧乍肠粒场
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4、锐倍涎装鸣取甫括荔怯震羽设计题目 温度控制器的设计二、设计任务与要求 设计任务和要求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: 被测温度和控制温度均可数字显示。 测量温度范围为,精度为。 控制温度连续可调,精度为。 温度超过额定值时,产生声、光报警信号。7、 题目分析和内容摘要题目分析: 温度(temperature)是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。准确测量和控制温度,在科学实验中十分重要。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
5、,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:随着数字化时代的到来,用传统的水银或酒精温度计来测量温度,不仅测量时间长,计数不方便,而且功能单一,已经不能满足人们的要求。于是提出测量电路传感器监测外界温度的变化,利用A/D转换实现模拟信号与数字信号的转化,根据模拟电路部分电路原理计算得出最后输出电压与温度值的关系,并通过数码管显示当前值,使其与温度数值上相等,从而实现温度的测量。8、 整体构思和方案选择方案选择: 方案一:如图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转换器,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
6、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是电路结构简单,实现比较容易。 方法二: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,从而实现了温度的控制。 图1 图2综合两个方案的
7、的比较,我觉得第二个方案比较可行。整体构思:总体设计框图如下图3所示,从温度的采集到与设定温度的比较,再到控制过程都是模拟信号,在显示电路中,将模拟信号转换成数字信号显示。主要由以下几个模块构成:温度传感器、A/D转换器、电压比较器、控制电路(温控电路)、声光报警器、转码电路、显示电路、加热电路。 图3五、具体实现和各部分定性说明及定量计算各模块设计:1.温度传感器:a)铂测温金属:金属具有随着温度的升高电阻值增大的特性,电阻率与温度的具体关系为:=0(1+t),其中0为零度时导体的电阻率,为导体的温度系数。利用金属的这一特性,我们可以通过监测金属电阻的变化实现温度测量。制作测温电阻的材料除了
8、铂以外还可以是铜活镍等,而铂的纯度大于99.999%,是最佳的测温材料。 b)测温基本电路:电路的输出: Eout=R1RVIN /(R1 +R0 +R)(R1 +R0 )由于分母中有R项的存在,在恒定条件下工作除了传感器的非线性误差外,还有恒压电路产生的误差,使得误差变得更大。为此在恒压下工作必须要有线性校正电路。2、A/D转换器利用集成芯片AD574,再结合两片74LS283(4 位二进制超前进位全加器)构成。该方案工作原理是先将模拟量转换成9位二进制数,再将最低一位和前八位相加这样就可以将测量精度提高到0.5.3、 电压比较器LM324是运放集成电路,电路模型如图4所示。它的内部包含四组
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