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2012~2013学年 第 二学期
《模拟电子技术基础》课程设计报告
题
目:
水温测量仪
专
业:
自动化
班
级:
2011级一班
姓
名:洪凯
高蓝旭龚志强郭二杰
韩小胜胡秋皇甫趁心
指导教师: 倪琳
电气工程系
2013年3月28日
1
1、任务书
课题名称
指导教师(职称)
执行时间
水温测量仪倪琳老师
学生姓名
学号
承担任务
高蓝旭
1109111009
温度传感器的设计和分析
龚志强
1109111010
报警电路及电路组合的设计和分析
郭二杰
1109111011
转换、比较电路的设计和分析
韩小胜
1109111012
K—℃变换电路设计和分析
洪凯
1109111013
水温测量仪的仿真
胡秋
1109111014
放大电路的设计和分析
皇甫趁心
1109111015
调试与误差分析
通过对温度测量电路的设计、安装和调试了解温度传感器的性能,学会在实际电路中应用;
设计目的
进一步熟悉集成运放的线性和非线性应用。
设计要求
技术指标
要求设计一个温度测量器件,其主要技术指标如下:
测量范围:室温~50℃;
被测温度达到50℃时,指示灯亮(或蜂鸣器响);
由数字电压表实现温度显示,可直接读出温度值。
设计要求
设计一个能满足要求的温度测量及报警电路;
要求绘出原理图;
根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;
拟定设计步骤;
撰写设计报告。
设计扩展要求
能显示输出温度;
摘 要
现在的生活中,传感器越来越普遍了,有了温度传感器,对温度的控制就很容易了,由温度传感器为主要核心的水温测量仪就是一个例子,我们可以较为简便的控制水温达到想要的程度。在对其进行设计的时候,要能很好的掌握通过对温度测量电路的设计、安装和调试了解温度传感器的性能,学会在实际电路中应用。
关键词:
水温测量仪、温度传感器、放大器电路
目录
第1章 绪论
水温测量仪的发展 1
水温测量仪的用途 1
第2章 水温测量仪电路的设计
总体结构框图设计 1
温度传感器电路的设计 2
2.2.1 AD590简介 2
2.2.2 AD590的应用 3
K—℃变换器电路的设计 4
K—℃变换减法电路 4
电压的放大 5
比较器电路的设计 5
报警器电路的设计 6
水温测量仪运作过程总析 7
水温测量仪的扩展功能 8
第3章 仿真
EWB仿真软件简介 9
仿真电路建立 9
仿真结果及其分析 11
第4章结束语 12
参考文献13元件列表 14
第1章 绪论
水温测量仪的发展
一般来说,水温测量仪大都采用温度传感器(如AD590)与其附加控制电路构成。其利用温度传感器将温度变化转化为电信号,进而输出具体所需电信号。但此类产品中测量误差偏大、功能单一。最新科技有设计采用单片机,实现灵活配置多种测温传感器,对温度进行高精度测量的低功耗便携式测温仪,特别适合高炉热负荷水温差测量领域,或者连续多点温度和温差的测量场合。采用分段(每十度分段)对温度一热电势间非线性关系的线性化,提高了系统的测温精度。实际使用证明,该测量仪具有可靠性高、便携性好、功能齐全、功耗低、适用场合广泛、测温精度高等特点。然温度传感器水温测量仪仍不失为重要的水温测量工具。
水温测量仪的用途
水温测量仪在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等领域都有广泛应用,其主要用于报警设备。如在地质探测上,其可以读
出地下水温,进而给地质工作者提供地质状况判断依据。在海水检测领域,可以
时时刻刻监测水温,给出洋流预测参考数据。水温测量仪的作用渗透我们生活的各个方面,给我们带来了极大的便利。
1
第2章 水温测量仪电路的设计
总体结构框图设计
制作水温测量仪,首先利用温度传感器获取被测量对象的温度,将温度转换为电压表示。然而上述表示的为绝对温度与电压的转换关系,因此还需将绝对
1
被测对象K—℃变换放大电压表报警设备
被测对象
K—℃变换
放大
电压表
报警设备
比较器
图2.1.1基本原理图
温度传感器电路的设计
13V+V-
1
3
V+
V-
AD590简介
图2.2.1集成温度传感器AD590
2
AD590是AD公司利用PN结正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器,如图2.2.1所示。这种器件在被测温度一定时,相当于一个恒流源。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。即使电源在5~15V之间变化,其电流只是在1μA以下作微小变化。其主要参数
如表2.2.1所示:
表2.2.1AD590参数表
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