温度上下限报警电路 文档

电子与信息工程系

课程设计报告书

课程名称： 温度上下限报警电路

班 级： 通信工程

学号姓名： ^^^^^^^^^^^^^^^ 指导教师： ^^^^^^^^^^^^^

二○一二年六月

一、设计内容

设计并制作完成一个温度上下限报警电路，分设计/仿真和实验/制作两部分完成。 二、技术指标与要求

当被测温度达到或高于上限设定值时，一支红色发光二极管亮；

当被测温度达到或低于下限设定值时，另一支绿色发光二极管亮。 三、可供主要元件

每台实验箱里内有功能电路和元器件，如差动放大电路，振荡电路，反馈放大电路等可供使用。

四、实验目的

（1）掌握集成运算放大器的工作原理、性能、指标及选择标准和使用方法。

（2）掌握比较器及其辅助电路的组成、工作原理。

（3）掌握气体敏感元件的一般原理、性能、指标及选择标准和使用方法。 （4）掌握简单桥式测量电路的原理、构造。 （5）掌握简单报警电路的构造和原理。

（6）掌握以上电路的设计原则及设计方法并能正确运用。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 器件型号及名称 LM358 运放 9014 三极管 9012 三极管 220ＫΩ 电阻 22ＫΩ 电阻 10KΩ 可变电阻 1KΩ 可变电阻 4.7KΩ 电阻 2.2KΩ 电阻 1KΩ 电阻 470Ω 电阻 100Ω 电阻 红色发光二极管 绿色发光二极管 小罗丝刀（调节可变电阻用） 所需数量（个） 1 1 1 1 2 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 备注 （7）掌握实际电子线路印刷板的设计原则和方法。

（8）掌握电子线路的一般调试、测试方法 五、实验原理

温度上下限报警电路实验原理图

如图所示，热敏电阻的阻值会随着温度的增加而减小，随着温度的降低而增大。所以随着温度的改 变负载电阻R3两端电压也会随着改变，从而进入运放的温 变负载电阻R3两端电压也会随着改变，从而进入运放的温 度比较电压也发生变化。该设计中我们通过电位器来改变 设定电阻R2的阻值从而改变运放一端输入电压的门限值， 设定电阻R2的阻值从而改变运放一端输入电压的门限值， 来设定我们所需要的温度检测范围。 (1)LM358相关知识的介绍

LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

LM358端口图：

（2）电压比较器的工作原理

电压比较器将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。 反相型迟滞比较器 见下图

Ui=U－，Uo被箝位在±UZ，避免运放计入过饱和。

假设Ui在足够低时，Ui

此时

Δ当Ui从低值↑ 若Ui≥U+时，Uo从+UZ↓ -UZ

此时

Δ当Ui从高值↓至Ui≤

，Uo从-UZ↑+UZ

Δ门限宽度ΔUT=UTH-UTL=

Δ当UR=0时，

ΔUi无论从足够低或足够高单调增加或单调减少，Uo仅翻转一次，即过了阀值后就维持在一种稳态。因为当过阀值电压后，Uo从低变为高或从高变为低了，正反馈到Ur（Uth）端，使该阀值电压变高或变低了。只要门限宽度ΔUT=UTH-UTL 幅度大于UI 在阀值电压波动的幅度，Uo就不会翻转了，所以比单限比较器抗干扰能力强多了。 (3)电路设计思路

利用调节电阻来作为温度的上升或下降，从而实现在门限电压的周围跳动，是对应的发光二极管导通，门限电压也通过电阻来调节，从而实现一定范围内的温度报警。

利用调节电阻来作为温度的上升或下降，从而实现在门限电压的周围跳动，是对应的发光二极管导通，门限电压也通过电阻来调节，从而实现一定范围内的温度报警。

（4）单元电路（可以有单元电路图）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5rnd.html