二极管传感器的温度测控电路设计报告要求

更新时间:2023-04-20 14:17:01 阅读量: 实用文档 文档下载

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扬州大学能源与动力工程学院

课程设计报告

题目:基于测温二极管传感器的温度测控电路设计课程:传感器与测控电路课程实习

专业:测控技术与仪器

班级:测控07

姓名:

学号:

总目录第一部分:任务书

第二部分:课程设计报告

第三部分:设计电路图

第一部分

《传感器与测控电路课程实习》课程设计任务书

课题:基于测温二极管传感器的温度测控电路设计

温度是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关,也是仪器科学和各类工程设计中必须精确测定的重要物理量。随着科学技术的发展,使得测温技术迅速发展,测温范围不断拓宽,测温精度不断提高,新的温度传感器不断出现,如光纤温度传感器、微波温度传感器、超声波温度传感器等。由于检测温度的传感器种类不同,采用的测量电路和要求不同,执行器、开关等的控制方式不同,所以相应的硬件和软件也就不同。

但对于初次涉足电子产品的设计、制作来说,了解并实践一下传感器选择与测控电路的设计、制作的基本过程是很有必要的。由于所涉及的知识面很广,相应的具体内容请参考本文中提示的《传感器原理及应用》,《测控电路》,《模拟电子技术基础实验与课程设计》,《电子技术实验》等书的有关章节。

一、基于测温二极管传感器的温度测量控制电路设计简介

应用1N4148二极管的温度传感器与集成运放设计温度测量与控制控电路,测量温度的范围为-65℃~200℃,工作电路输出二值输出;电路输出控制继电器工作,实现加热与制冷的转换控制,把控制对象温度控制在要求的范围之内(40℃~60℃)。要求测控电路具有加热和制冷的指示功能。

二、基于测温二极管传感器的温度测控电路设计的工作原理

本课题中测量控制电路组成框图如下所示:

电路工作过程为:由二极管IN4148作为温度传感器采集温度信号,经差动放大后,送到预先调试好的相关温度控制比较电路进行比较,当温度低于控制温度下限值时,红色发光二极管亮,继电器1动作,控制加热器开始加热。当温度高于控制温度上限值时,绿色发光二极管亮,

继电器2动作,控制制冷器开始制冷。当温度在设定温度上下限之间时,红色和绿色发光二极管全熄灭,继电器全断开,不加热也不制冷。因此从以上不同的状态显示就可以知道温度情况及温度控制情况。

注意事项

为避免测温二极管本身通电产生的温度升高对测温的影响,电路设计时注意不要使通过测温元件的电流超过1mA。

三、设计目的

通过设计了解如何运用电子技术来实现温度测量和控制任务,完成温度测量和控制电路的连接和调试,学会对电子电路的检测和排除电路故障,进一步熟悉常用电子仪器的使用,提高分析电路设计、调试方面问题和解决问题的能力。

1、掌握传感器选择的一般设计方法;

2、掌握模拟IC器件的应用;

3、掌握测量电路的设计方法;

4、培养综合应用所学知识来指导实践的能力。

四、设计要求及技术指标

1、设计、组装、调试测控电路;

2、温度控制范围:40~60℃;

3、使用环境温度:常温

4、输出信号:二值输出控制继电器工作;

5、温度范围控制,制热和制冷指示功能;

6、非线性误差:±1%。

五、设计所用仪器及器件

1.直流稳压电源

2.万用表

3.运放LM324

4.电阻、电容若干、红、绿发光二极管

5.温度传感器1N4148

6.万能电路板

7.电烙铁等

六、日程安排

1.布置任务、查阅资料,方案设计;(2天)

根据设计要求,查阅参考资料,进行方案设计及可行性论证,确定设计方案,画出电路图。2.上机用EDA软件对设计电路进行模拟仿真调试;(2天)

要求在虚拟仪器上观测到正确的波形并达到规定的技术指标。

3.电路的装配及调试;(3天)

在万能板上对电路进行装配调试,使其全面达到规定的技术指标,最终通过验收。

4.总结撰写课程设计报告。(1天)

七、课程设计报告内容:

总结设计过程,写出设计报告,设计报告具体内容要求如下:

1.课程设计的目和设计的任务

2.课程设计的要求及技术指标

3.总方案的确定并画出原理框图。

4.各组成单元电路设计,及电路的原理、工作特性(结合设计图写)

5.总原理图,工作原理、工作特性(结合框图及电路图讲解)。

6.电路安装、调试步骤及方法,调试中遇到的问题,及分析解决方法。

7.实验结果分析,改进意见及收获。

8.体会。

八、电子电路设计的一般方法:

1.仔细分析产品的功能要求,利用互连网、图书、杂志查阅资料,从中提取相关和最有价值的信息、方法。

(1)设计总体方案。

(2)设计单元电路、选择传感器、测量电路元器件、根据需要调整总体方案

(3)计算电路(元件)参数。

(4)绘制总体电路初稿

(5)上机在EDB(或EDA)电路实验仿真。

(6)绘制总体电路。

2.明确电路图设计的基本要求进行电路设计。并上机在EDB(或EDA)上进行电路实验仿真,电路图设计已有不少的计算机辅助设计软件,利用这些软件可显著减轻了人工绘图的压力,

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

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