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文檔簡介
1、<p> 《課程名稱》課程設計報告</p><p> 學 院:信息科學與技術學院</p><p> 專 業(yè):電子信息工程 </p><p> 班 級: </p><p> 姓 名: </p><p>
2、; 學 號: </p><p> 20 11年 12 月23 日</p><p><b> 目 錄</b></p><p> 1. 課程設計目的2</p><p> 2. 課程設計任務和要求2</p><p><b> 3.
3、設計內(nèi)容3</b></p><p> 4. 元器件清單3</p><p><b> 5. 設計總結</b></p><p><b> 6.參考書目</b></p><p><b> 1. 課程設計目的</b></p><p>
4、1) 結合所學的電子電路的理論知識完成《溫度測量電路》課程設計;</p><p> 2)通過該設計學會并掌握常用電子元器件的選擇和使用方法;</p><p> 3)提高自己綜合分析問題和解決問題的能力。</p><p> 2. 課程設計任務和要求</p><p><b> 2.1課程設計任務</b></p&
5、gt;<p> 測量某處的溫度值并轉換為0~5V的電壓。</p><p><b> 2.2課程設計要求</b></p><p> (1) 溫度測量范圍:-40℃~+125℃。(2) 靈敏度:1mV/ ℃。(3) 測量精度:±1℃。(4) 工作電壓:±5V。</p><p> 3. 課程設計報告內(nèi)容<
6、;/p><p> 3.1課程設計方案選擇及說明</p><p> 首先,應該把溫度測量信號通過溫度傳感器轉換成電信號,然后通過放大電路對電信號進行放大,完成題目要求。其整體電路框圖如下所示:</p><p> 其中,溫度傳感器的選擇如下:</p><p> 方案一:采用二極管做溫度傳感器</p><p> 晶體二
7、極管或三極管的PN結的結電壓是隨溫度而變化的。例如硅管的PN結的結電壓在溫度每升高1℃時,下降-2mV,利用這種特性,一般可以直接采用二極管(如玻璃封裝的開關二極管1N4148)或采用硅三極管(可將集電極和基極短接)接成二極管來做PN結溫度傳感器。這種傳感器有較好的線性,尺寸小,其熱時間常數(shù)為0.2—2秒,靈敏度高。測溫范圍為-50~+150℃。</p><p> 方案二:用可編程器件DS18B20做溫度傳感器
8、</p><p> DS18B20數(shù)字溫度計是DALLAS公司生產(chǎn)的1-Wire,即單總線器件,具有線路簡單,體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng),線路簡單,十分方便。 DS18B20產(chǎn)品具有以下特點:</p><p> 只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。</p><p> 在DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的序列號。</p><p&
9、gt; 實際應用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫。</p><p> 測量溫度范圍在-55℃到+125℃之間。</p><p> 數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。</p><p> 內(nèi)部有溫度上、下限告警設置。</p><p> 但是18B20需要單片機軟件控制,與本次設計要求不符。</p><p
10、> 方案三:用LM35做溫度傳感器</p><p> LM35是一種得到廣泛使用的溫度傳感器。由于它采用內(nèi)部補償,所以輸出可以從0℃開始。在上述電壓范圍以內(nèi),芯片從電源吸收的電流幾乎是不變的(約50μA),所以芯片自身幾乎沒有散熱的問題。這么小的電流也使得該芯片在某些應用中特別適合,比如在電池供電的場合中,輸出可以由第三個引腳取出,根本無需校準。</p><p> LM35集成
11、溫度傳感器是利用一個熱電偶檢測相應的溫度,熱電偶是將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來,構成一個閉合回路,如下圖所示。當導體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應。溫度傳感器熱電偶就是利用這一效應工作的。</p><p> 綜上所述,選擇LM35作為溫度傳感器是最合適的,但由于所學有限,且對于二極管的特性和構造更加熟悉,我們決定采
12、用方案一,即用玻璃封裝的開關二極管1N4148作為溫度傳感器。</p><p> 3.2各個單元電路的工作原理</p><p> 轉換電路:將二極管IN4148采集的溫度信號轉換成電信號。</p><p> 差動放大器:由于電信號非常微弱,需要將電信號放大處理。</p><p><b> 總電路圖:</b><
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