傳感器課程設(shè)計---半導(dǎo)體溫度傳感器應(yīng)用設(shè)計

1、<p><b>　　《傳感器課程設(shè)計》</b></p><p>　　半導(dǎo)體溫度傳感器應(yīng)用設(shè)計</p><p><b>　　一：設(shè)計目的</b></p><p>　　1.通過本課程設(shè)計，使學(xué)生更進(jìn)一步了解有關(guān)溫度傳感器的工作原理﹑加工工藝相關(guān)知識。</p><p>　　綜合應(yīng)用其他先修課程的

2、理論和實踐知識，制定設(shè)計方案，確定溫度傳感器的型號等參數(shù)，掌握溫度的檢測方法。</p><p>　　通過本課程設(shè)計，使學(xué)生掌握模擬信號獲取﹑傳輸﹑處理及檢測的一般方法。</p><p>　　通過本課程設(shè)計，學(xué)生學(xué)會應(yīng)用溫度傳感器組建一個簡單測量系統(tǒng)，提高學(xué)生的動手能力。</p><p>　　通過計算﹑分析﹑繪圖，能應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，手冊和查閱有關(guān)資料等，培養(yǎng)儀表設(shè)計的

3、基本技能。</p><p><b>　　二：設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　詳細(xì)了解所選用的溫度傳感器的工作原理，工作特性等。</p><p>　　設(shè)計合理的信號調(diào)理電路。</p><p>　　用單片機(jī)和AD芯片進(jìn)行信號的采集等相關(guān)處理，要有Protel畫的硬件接線原理圖﹑利用c語言在單片機(jī)開發(fā)軟件中編寫相關(guān)程序，

4、并對單片機(jī)的程序制作詳細(xì)解釋。</p><p>　　列出制作該裝置的元件器件，制作實驗板，并調(diào)試運行成功。</p><p>　　詳細(xì)的設(shè)計說明書一份。</p><p><b>　　三：設(shè)計安排</b></p><p>　　通過查找資料，認(rèn)識各元器件。</p><p>　　排布及調(diào)整各元器件在電路板

5、上的布局，盡量使布局趨于合理。</p><p>　　布線及使用正確的方法進(jìn)行焊接。</p><p>　　檢查線路排布及焊接的正確性，如發(fā)現(xiàn)錯誤進(jìn)行及時修改。</p><p><b>　　通電調(diào)試顯示結(jié)果。</b></p><p>　　如無顯示或顯示不正確，對系統(tǒng)各模塊進(jìn)行檢查、修正。</p><p&g

6、t;　　四：設(shè)計制作過程分析</p><p><b>　　1.設(shè)計原理</b></p><p>　　首先通過AD590（AD590是一種集成溫度傳感器，輸入采用差分形式輸入，抑制共模信號，輸入特性好）采集模擬溫度，再由AD620放大模擬信號，使其信號調(diào)整為適應(yīng)于AD0809處理的信號，之后再通過AD0909把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號由單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，最后輸

7、出由數(shù)碼管顯示溫度。</p><p>　　74AC02PC2.焊接</p><p>　　1）對照電路圖將所需的材料器件找出來，然后在電路板上進(jìn)行大概的布局；</p><p>　　2）將焊槍接上電源進(jìn)行加熱，時間1-2分鐘；</p><p>　　3）準(zhǔn)備一些焊錫，開始焊接，依照布局將元器件焊接固定在電路板上（可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整）；</p>

8、;<p>　　4）用導(dǎo)線將已經(jīng)焊接在電路板上的元器件按電路圖連接起來；</p><p>　　5）用焊槍直接在電路板上熔焊兩個較大孔徑，將變壓器用螺栓固定在電路板上，并將變壓器接上帶線插頭；</p><p>　　6）將插頭插上220v插座，用萬用表檢測變壓器輸出電壓分別為AC+15V，AC-15V，AC8V。然后將變壓器輸出端的接線焊接在整流電路上，最后檢測插件JP1DC+15

9、V,DC-15V,JP2DC8V；</p><p>　　焊接注意事項：焊件表面要清潔，焊槍頭尖也需保持清潔；元件的極性要正確（正負(fù)極）；輸入，輸出和接地端要正確接線（7805，7815，7915）；焊接部分要圓滑不能過大，避免短路。</p><p><b>　　- +</b></p><p><b>　　Vin</b

10、></p><p>　　- VOUT +</p><p><b>　　O</b></p><p>　　圖1-3 SR5D12/100芯片引腳圖</p><p><b>　　+15V</b></p><p>　　AD590 2.2

11、K</p><p>　　1mv/k 273.2mv 2.5V</p><p>　　V+ V- LM336 10K</p><p>　　100歐 10k</p><p>　　470 </p><p>　　950歐

12、 ADAAD</p><p>　　V+ V- </p><p>　　圖1-4 AD590信號調(diào)理電路</p><p><b>　　五．思考題</b></p><p>　　1.該系統(tǒng)的測量誤差與那些因素有關(guān)？</

13、p><p>　　答：儀器刻度不準(zhǔn)確，熱輻射，導(dǎo)熱性不好，動態(tài)響應(yīng)，系統(tǒng)漏電等。</p><p>　　2.顯然，上述系統(tǒng)制作步驟沒有對系統(tǒng)最后顯示結(jié)果進(jìn)行校正，假定有一恒溫控制箱，應(yīng)該怎樣進(jìn)行校正，程序要修改那些？</p><p>　　答：將焊接完成的溫度傳感器電路板放在一恒溫控制箱中，并將恒溫控制箱溫度調(diào)節(jié)為0攝氏度，連接溫度計電源觀察LED顯示器顯示的溫度是否為0攝氏

14、度，如果不是，則進(jìn)行校正，對電路中的三個滑動變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)。傳感器前端信號調(diào)理如上圖1-1，要求的測量范圍為室溫，這里定為0~80℃。0℃時，A點輸出電壓為273.2mV；80℃時，A點輸出電壓為(273.2+80)mV。調(diào)整B點的電壓使之為273.2mV，這樣就可以得到差分電壓信號VAB與溫度的關(guān)系為1mV/℃。最終使LED顯示器顯示的溫度與恒溫箱中的溫度一致。</p><p><b>　　六：設(shè)計總

15、結(jié)與體會</b></p><p>　　經(jīng)過經(jīng)過一段時間的工程測試技術(shù)課程設(shè)計，我們從理論、實際兩方面了解和掌握關(guān)于傳感器的許多知識。在老師的細(xì)心指導(dǎo)之下，我們基本上達(dá)到了老師的要求，做出了實物，并且能正確顯示。</p><p>　　在設(shè)計過程中，我們遇到一些問題：對芯片功能不了解；焊接不合格，出現(xiàn)虛焊；焊好后不顯示數(shù)字，檢查的時候不知道該怎樣檢查等。在老師的講解之下我們認(rèn)識了各

16、芯片的功能與引腳分布，正確的焊接方法，對各個模塊進(jìn)行分割檢查。</p><p>　　很感謝老師提供一個機(jī)會，讓我們實踐溫度傳感器和單片機(jī)，經(jīng)過近四周時間辛勤努力查找資料和焊接電路，終于按計劃完成了我們組的數(shù)字溫度傳感器的設(shè)計，單片機(jī)也能實現(xiàn)測溫，雖然設(shè)計很簡單，功能單調(diào)，焊接電路粗糙，從心里來說，還是非常高興，這畢竟是我第一次制作。</p><p>　　從這次的課程設(shè)計中，我學(xué)習(xí)到很多知識

17、，也知道了自己的一些不足，在以后的學(xué)習(xí)中，仔細(xì)認(rèn)真，注重細(xì)節(jié)，要理論聯(lián)系實際，把我們所學(xué)到的知識應(yīng)用到實際當(dāng)中，并把實踐中遇到的問題彌補(bǔ)理論，做其他的也是如此，在這次的制作中也找到了樂趣。</p><p>　　在這次課程設(shè)計中也讓我體會到了合作與團(tuán)結(jié)的力量，當(dāng)遇到不會或是不懂的地方，我們就會在一起討論，同學(xué)之間相互幫助。無論在現(xiàn)在的學(xué)習(xí)中還是在以后的工作中，團(tuán)結(jié)都是至關(guān)重要的，有了團(tuán)結(jié)會有更多的理念，更多的思維，