課程設(shè)計---數(shù)字式溫度測量控制電路的設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)綜合實(shí)踐文檔</b></p><p>　　課題名稱： 數(shù)字式溫度測量控制電路的設(shè)計 </p><p>　　姓 名： 學(xué) 號： </p><p>　　系 別： 電氣系

2、 </p><p>　　專 業(yè)： 電子工程信息技術(shù) </p><p>　　指導(dǎo)老師： 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 副教授 </p><p>　　畢業(yè)綜合實(shí)踐開題報告</p><p>　　姓 名： 學(xué) 號： 09034214 </p

3、><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程技術(shù) </p><p>　　課題名稱： 數(shù)字式溫度測量控制電路的設(shè)計 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2011 年 12月 19日</p><p&g

4、t;　　課 題 摘 要</p><p>　　溫度是工業(yè)中非常關(guān)鍵的一項物理量，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、各種高新技術(shù)的開發(fā)和研究中也是一個非常普遍和常用的測量參數(shù)。目前，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳感技術(shù)的廣泛應(yīng)用，溫度的測量與控制已向自動化、智能化方向發(fā)展。目前普遍采用數(shù)字電路完成。</p><p>　　設(shè)計的數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比，輸出溫度采用數(shù)字顯示，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確等重

5、要特點(diǎn)。</p><p>　　本設(shè)計采用的溫度傳感器是K型熱電偶，將溫度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化，如電壓和電流的變化，溫度變化和電信號的變化有一定的關(guān)系，如線性關(guān)系，一定的曲線關(guān)系等，這個電信號可以使用模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路即A/D將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，在通過數(shù)字電路（計數(shù)、譯碼和顯示）直接指示出溫度值，成為可以顯示出來的溫度數(shù)值，如25.0攝氏度，然后通過顯示單元，如LED,LCD或者電腦屏幕等顯示出來給人觀察。在

6、通過控制電路來完成溫度的控制，這樣就完成了數(shù)字式溫度的基本測溫功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：K型熱電偶、冷端補(bǔ)償、線性校正、0-800℃、設(shè)定值、A/D轉(zhuǎn)換 </p><p><b>　　目 次</b></p><p><b>　　1、引 言1</b></p><p>　　1.1、設(shè)計任務(wù)

7、1</p><p>　　1.2、設(shè)計要求1</p><p><b>　　2、設(shè)計方案：2</b></p><p><b>　　3、溫度傳感器3</b></p><p>　　3.1、熱電偶的測溫原理3</p><p>　　3.2、K型熱電偶特點(diǎn)4</p>

8、<p><b>　　4、冷端補(bǔ)償5</b></p><p><b>　　5、放大電路6</b></p><p>　　5.1、0P07的功能和管腳圖6</p><p><b>　　6、線性校正8</b></p><p>　　6.1、LM324的管腳圖和管腳說

9、明9</p><p><b>　　7、設(shè)定電路11</b></p><p>　　8、遲滯比較器12</p><p>　　8.1、電路組成12</p><p>　　8.2、門限電壓的估算:13</p><p>　　8.3、傳輸特性13</p><p><b&

10、gt;　　9、驅(qū)動電路15</b></p><p>　　9.1、繼電器15</p><p>　　10、A/D轉(zhuǎn)換電路17</p><p>　　10.1、ICL7107的引腳圖17</p><p>　　10.2、 ICL7107的工作原理18</p><p><b>　　11、顯示19&

11、lt;/b></p><p><b>　　12、電源21</b></p><p>　　12.1電源電路的電路圖21</p><p>　　12.2電路分析21</p><p><b>　　結(jié) 論23</b></p><p><b>　　致 謝25<

12、;/b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)26</p><p><b>　　附錄A27</b></p><p><b>　　附錄B28</b></p><p><b>　　1、引 言</b></p><p>　　溫度是一個基本物理量，也是一

13、個與人們的生活環(huán)境、生產(chǎn)活動密切相關(guān)的重要物理量。溫度的測量和控制技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，經(jīng)常需要對某一系統(tǒng)的溫度進(jìn)行測量，并能自動地控制、調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的溫度。通過該設(shè)計我們可以直觀看到溫度視數(shù)變化，根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度。</p><p><b>　　1.1、設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　進(jìn)一步熟悉模擬和數(shù)字設(shè)計方法和規(guī)范，并進(jìn)一步

14、鞏固所學(xué)模擬電子及相關(guān)知識，達(dá)到綜合應(yīng)用電子技術(shù)的目的，培養(yǎng)設(shè)計開發(fā)以及動手實(shí)踐等能力，學(xué)會閱讀相關(guān)科技文獻(xiàn)，查找器件手冊與相關(guān)參數(shù)，獨(dú)立思考分析，完整理總結(jié)設(shè)計報告。了解溫度傳感器件的功能，學(xué)會在實(shí)際電路中應(yīng)用。進(jìn)一步熟悉集成運(yùn)算放大器的線性和非線性應(yīng)用。了解檢測溫度的傳感器種類不同，采用的測量電路和要求不同，執(zhí)行器、開關(guān)等的控制方式也不同。運(yùn)用電子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)溫度測量和控制任務(wù)，完成溫度測量和控制電路的連接和調(diào)試。學(xué)會對電子電路的檢測

15、和排除電路故障，進(jìn)一步熟悉常用電子儀器的使用，提高分析問題和解決問題的能力。</p><p><b>　　1.2、設(shè)計要求</b></p><p>　　能把溫度量轉(zhuǎn)換成比例的模擬電信號（電壓或電流）；</p><p>　　把模擬電信號變換成數(shù)字信號；</p><p>　　最后通過數(shù)字電路（計數(shù)、譯碼和顯示）直接指示出溫度

16、值；</p><p>　　被測溫度和控制溫度均可數(shù)字顯示；</p><p>　　測量溫度為08000C，精度為0．50C；</p><p><b>　　2、設(shè)計方案：</b></p><p>　　圖2.1：熱電偶溫度控制方框圖</p><p>　　比較器：選用運(yùn)放構(gòu)成的遲滯比較器</p>

17、;<p>　　A/D轉(zhuǎn)換、顯示電路：選用ICL7107</p><p>　　熱電偶可采用冷端補(bǔ)償（冷端恒溫法、補(bǔ)償導(dǎo)線法），經(jīng)過非線性反饋進(jìn)行校正，形成線性凋零電路，量程調(diào)整采用定位器，設(shè)定值采用外圍硬件，用7107芯片A/D轉(zhuǎn)換，用共陽數(shù)碼管驅(qū)動。</p><p><b>　　3、溫度傳感器</b></p><p>　　本次采用

18、K型熱電偶。K型熱電偶作為一種溫度傳感器，K型熱電偶通常和顯示儀表，記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。K型熱電偶可以直接測量各種生產(chǎn)中從0℃到1300℃范圍的液體蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。 </p><p>　　圖3.1：K型熱電偶</p><p>　　K型熱電偶通常由感溫元件、安裝固定裝置和接線盒等主要部件組成。</p><p>　　K型熱電偶具有線性度好，熱

19、電動勢較大，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強(qiáng)，價格便宜等優(yōu)點(diǎn)，能用于氧化性惰性氣氛中廣泛為用戶所采用。</p><p>　　3.1、熱電偶的測溫原理</p><p>　　熱電偶測溫必須由熱電偶、連接導(dǎo)線及顯示儀表三部分組成。下圖是最簡單的熱電偶測溫示意圖。 </p><p>　　圖3.2：熱電偶溫度計示意圖</p><p>　　按右

20、圖組成的熱電偶蕊及測溫電偶絲1 ，如果將熱電偶的熱端加熱，使得冷、熱兩端的溫度不同，則在該熱電偶回路中就會產(chǎn)生熱電勢，這種物理現(xiàn)象就稱為熱電現(xiàn)象(即熱電效應(yīng))。在熱電偶回路中產(chǎn)生的電勢由溫差電勢和相接觸電勢兩部分組成 接觸電勢：它是兩種電子密度不同的導(dǎo)體相互接觸時產(chǎn)生的一種熱電勢。當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體A和B相接觸時，假設(shè)導(dǎo)體A和B的電子密度分別為Na和Nb并且Na>Nb，則在兩導(dǎo)體的接觸面上，電子在兩個方向的擴(kuò)散率就不相同，由導(dǎo)體A擴(kuò)

21、散到導(dǎo)體B的電子數(shù)比從B擴(kuò)散到A的電子數(shù)要多。導(dǎo)體A失去電子而顯正電，導(dǎo)體B獲很電子而顯負(fù)電。因此，在A、B兩導(dǎo)體的接觸面上便形成一個由A到B的靜電場，這個電場將阻礙擴(kuò)散運(yùn)動的繼續(xù)進(jìn)行，同時加速電子向相反方向運(yùn)動，使從B到4的電子數(shù)增多，最后達(dá)到動態(tài)平衡狀態(tài)。此時A、B之間也形成一電位差，這個電位差稱為接觸電勢。此電勢只與兩種導(dǎo)體的性質(zhì)相接觸點(diǎn)的溫度有關(guān)，當(dāng)兩種導(dǎo)體的材料一定，接觸電勢僅與其接點(diǎn)溫度有關(guān)。溫度越高，導(dǎo)體中的電子就越活躍，

22、由A導(dǎo)體擴(kuò)散到B導(dǎo)體的電子就越多，致使接觸面處所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度越高，因而接觸電勢也就越大。這樣將1產(chǎn)生的溫差熱電勢通過連接</p><p>　　3.2、K型熱電偶特點(diǎn)</p><p>　　檢出(測溫)元件熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。必須配二次儀表，其優(yōu)點(diǎn)是：</p><p>　?、贉y量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 </p

23、><p>　?、跍y量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。 </p><p>　?、蹣?gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。</p><p>　　表1：K型熱電偶分度表</p><

24、;p><b>　　4、冷端補(bǔ)償</b></p><p>　　熱電偶測量溫度時要求其冷端（測量端為熱端，通過引線與測量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將影響嚴(yán)重測量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償。</p><p>　　熱電偶的熱電勢是以

25、冷端在零度為標(biāo)準(zhǔn)測量的。然而，通常測量時儀表是處于室溫之下的，由于冷端不為零度，造成熱電勢差減小，使測量不準(zhǔn)，出現(xiàn)錯誤。</p><p>　　不補(bǔ)償會出現(xiàn)測量錯誤。例如用毫伏計測量溫度，熱電偶冷端為50度，接補(bǔ)償導(dǎo)線，補(bǔ)償導(dǎo)線冷端為室溫20度，如果不采取調(diào)整零點(diǎn)的方法，測量顯示溫度為實(shí)際溫度減去20度。</p><p>　　圖4 .1：補(bǔ)償電路</p><p>&l

26、t;b>　　5、放大電路</b></p><p>　　“放大”的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)能量的控制，即能量的轉(zhuǎn)換：用能量比較小的輸入信號來控制另一個能源，使輸出端的負(fù)載上得到能量比較大的信號。放大的對象是變化量，放大的前提是傳輸不失真。</p><p>　　放大——把微弱的電信號的幅度放大。</p><p>　　一個微弱的電信號通過放大器后，輸出電壓或電流的幅得

27、到了放大，但它隨時間變化的規(guī)律不能變，即不失真。</p><p>　　根據(jù)放大電路輸入信號的條件和對輸出信號的要求，放大器可分為四種類型，所以有四種放大倍數(shù)的定義。</p><p>　?。?）電壓放大倍數(shù)定義為: AU=uo/ui</p><p>　　（2）電流放大倍數(shù)定義為: AI=io/ii </p><

28、;p>　?。?）互阻增益定義為: Ar=uo/ii</p><p>　?。?）互導(dǎo)增益定義為: Ag=io/ui</p><p>　　LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，

29、其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。由于LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬,靜態(tài)功耗小,可單電源使用,價格低廉等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。 下面介紹其應(yīng)用實(shí)例。LM324作反相交流放大器。此放大器可代替晶體管進(jìn)行交

30、流放大,可用于擴(kuò)音機(jī)前置放大等。電路無需調(diào)試。放大器采用單電源供電, 由R1、R2組成1/2V+偏置,C1是消振電容。</p><p>　　5.1、0P07的功能和管腳圖</p><p>　　Op07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運(yùn)算放大器集成電路。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對于OP07A最大為25μV），所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場合不需要額外的調(diào)零措施。OP07同時具有輸

31、入偏置電流低（OP07A為±2nA）和開環(huán)增益高（對于OP07A為300V/mV）的特點(diǎn)，這種 </p><p><b>　　圖5.1：放大電路</b></p><p>　　低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益的測量設(shè)備和放 大傳感器的微弱信號等方面。</p><p>　　特點(diǎn)： 超低偏移：150μV最大。低輸入偏置

32、電流： 1.8nA 。低失調(diào)電壓漂移： 0.5μV/℃ 。超穩(wěn)定，時間： 2μV/month最大高電源電壓范圍： ±3V至±22V。</p><p>　　OP07芯片引腳功能說明：1和8為偏置平衡(調(diào)零端)，2為反向輸入端，3為正向輸入端，4接地，5空腳 6為輸出，7接電源+</p><p>　　ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大額定值。</p

33、><p>　　圖5.2：OP07管腳圖</p><p><b>　　6、線性校正</b></p><p>　　常規(guī)數(shù)字儀表進(jìn)行非線性補(bǔ)償，主要有兩方面的工作：（1）根據(jù)已知的傳感器非線特性求得所需要的線性化器的非線性特性。非線性特性的求取可用數(shù)字解析表達(dá)式，也可用圖解法求得。（2）根據(jù)所求得線性化器特性，采用非線性補(bǔ)償電路來實(shí)現(xiàn)非線性補(bǔ)償，而對非線

34、性曲線的處理一般采用折線逼近法。在溫度測量中大量試用的熱電偶，其輸出熱電勢Et與被測溫度T之間是非線性關(guān)系，而且不同種類的熱電偶，其非線性規(guī)律不通。這就要求補(bǔ)償熱電偶非線性的線性化器，其非線性規(guī)律能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，以試用各種熱電偶的非線性。所以本次處理非線性采用折線近似逼近的方法。   任意的非線性函數(shù)關(guān)系都可以用折線近似逼近，這種近似逼近法的精確度由所取的折線段數(shù)決定。折線的段數(shù)越多，逼近的精確度越高。

35、   熱電偶溫度信號非線性是比較大的，如B偶，從0&#176;C升高到1800&#176;C，熱電勢從0mV變化到13.585mV，每100&#176;C熱電勢增加最大的約為最小的8倍。B偶的最大輸出熱電勢只有13.585mV，而且當(dāng)溫度升高到約1700&#176;C時，該增加值下降。其它熱電偶都存在類似的問題，盡管稍有不同。這又給線性化增加了難度</p>&l

36、t;p>　　圖6.1： 線近似逼近式非線性網(wǎng)絡(luò)特性曲線圖</p><p><b>　　圖6.2：線性電路</b></p><p>　　6.1、LM324的管腳圖和管腳說明</p><p>　　LM324系列器件帶有真差動輸入的四運(yùn)算放大器。與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。每一組運(yùn)算放大器可用圖1所示的符號來表示，

37、它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見圖：</p><p>　　圖6.3：LM324管腳圖</p><p>　　這個是最常用的運(yùn)算放大器1，2，

38、3腳是一組5，6,7腳是一組，8，9，10腳是一組，12，13,14腳是一組，剩下的兩個腳是電源，1，7,8,14是各組放大器的輸出腳，其它的就是輸入腳。至于使用地方，那就是你需要比較器和運(yùn)算放大器的所有地方你都可以用，只是當(dāng)你所需要用到運(yùn)算放大器的地方對運(yùn)算放大器的性能要求很高的時候那你就的看看LM324是不是滿足性能要求了！</p><p><b>　　7、設(shè)定電路</b></p&

39、gt;<p>　　設(shè)定電路的作用：當(dāng)溫度在測量0～600℃范圍內(nèi)，電路放大后的電壓信號通過電壓比較器與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，電壓信號小于基準(zhǔn)信號，電路正常運(yùn)行。但當(dāng)輸出電路溫度超過該范圍，基準(zhǔn)信號小于電壓信號時，電路停止運(yùn)行，直到溫度低于溫度傳感器設(shè)定的最大溫度值時。 </p><p><b>　　圖7.1：設(shè)定電路</b></p><p><b>

40、;　　8、遲滯比較器</b></p><p>　　遲滯比較器是一個具有遲滯回環(huán)傳輸特性的比較器。在反相輸入單門限電壓比較器的基礎(chǔ)上引入正反饋網(wǎng)絡(luò)，就組成了具有雙門限值的反相輸入遲滯比較器。由于反饋的作用這種比較器的門限電壓是隨輸出電壓的變化而變化的。它的靈敏度低一些，但抗干擾能力卻大大提高。</p><p>　　單門限電壓比較器雖然有電路簡單、靈敏度高等特點(diǎn)，但其抗干擾能力差。

41、</p><p><b>　　8.1、電路組成</b></p><p>　　遲滯比較器是一個具有遲滯回環(huán)特性的比較器。圖2a所示為反相輸入遲滯比較器原理電路，它是在反相輸入單門限電壓比較器的基礎(chǔ)上引入了正反饋網(wǎng)絡(luò)，其傳輸特性如圖2b所示。如將vI與VREF位置互換，就可組成同相輸遲滯比較器。</p><p>　　圖8.1 輸入和輸出電壓波形

42、</p><p>　　（a） 圖8.2 (b)</p><p>　　8.2、門限電壓的估算:</p><p>　　由于比較器中的運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)或正反饋狀態(tài)，因此一般情況下，輸出電壓vO與輸入電壓vI不成線性關(guān)系，只有在輸出電壓發(fā)生跳變瞬間，集成運(yùn)放兩個輸入端之間的電壓才可近似認(rèn)為等于零，即:或 （1）</p><

43、;p>　　設(shè)運(yùn)放是理想的并利用疊加原理，則有</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　根據(jù)輸出電壓Vo的不同值（VOH或VOL），可求出上門限電壓VT+和下門限電壓VT–分別為</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　（4） &

44、lt;/b></p><p>　　門限寬度或回差電壓為 </p><p><b>　　（5）</b></p><p>　　設(shè)電路參數(shù)如圖XX_02a所示，且 ，則由式(3)~(5)可求得 ， 和 。</p><p><b>　　8.3、傳輸特性</b></p><p>

45、　　設(shè)從 ， 和 開始討論。</p><p>　　當(dāng)Vt由零向正方向增加到接近 前，Vo一直保持 不變。當(dāng)Vt增加到略大于 ，則Vo由VOH下跳到VOL，同時使Vp下跳到 。VI再增加，Vo保持 不變。</p><p>　　若減小Vi，只要 ，則Vo將始終保持 不變，只有當(dāng) 時，Vo才由 跳到VOH。其傳輸特性如圖XX_02b所示。</p><p>　　由以上分析可

46、以看出，遲滯比較器的門限電壓是隨輸出電壓Vo的變化而改變的。它的靈敏度低一些，但抗干擾能力卻大大提高了。</p><p><b>　　圖8.3：比較電路</b></p><p><b>　　9、驅(qū)動電路</b></p><p>　　主電路和控制電路之間，用來對控制電路的信號進(jìn)行放大的中間電路（即放大控制電路的信號使其能夠驅(qū)

47、動功率晶體管），稱為驅(qū)動電路。</p><p>　　驅(qū)動電路的基本任務(wù)，就是將信息電子電路傳來的信號按照其控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開通或關(guān)斷的信號。對半控型器件只需提供開通控制信號，對全控型器件則既要提供開通控制信號，又要提供關(guān)斷控制信號，以保證器件按要求可靠導(dǎo)通或關(guān)斷。</p><p><b>　　圖9.1 驅(qū)動電路</b>

48、</p><p><b>　　9.1、繼電器</b></p><p>　　繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。通常應(yīng)用于自動化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。</p><p>　　當(dāng)輸入量(如電壓、

49、電流、溫度等)達(dá)到規(guī)定值時，繼電器使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開。</p><p>　　輸入量可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)兩大類。</p><p>　　繼電器具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動化、運(yùn)動、遙控、測量和通信等裝置中。</p><p>　　繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件

50、，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。 　　繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；有能對被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進(jìn)行驅(qū)動的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動部分）。 　　作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用： 　

51、　1) 擴(kuò)大控制范圍：例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號達(dá)到某一定值時，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。 　　2) 放大：例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。 　　3)綜合信號：例如，當(dāng)多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。 　　4) 自動、遙控、監(jiān)測：例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)行。<

52、;/p><p>　　10、A/D轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)化電路。 亦稱“模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器”，簡稱“模數(shù)轉(zhuǎn)換器”。將模擬量或連續(xù)變化的量進(jìn)行量化（離散化），轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量的電路。 A/D變換包含三個部分：抽樣、量化和編碼。一般情況下，量化和編碼是同時完成的。 抽樣是將模擬信號在時間上離散化的過程； 量化是將模擬信號在幅度上離散化的過程； 編碼是指將每個量化后的樣值用一定的二進(jìn)制代

53、碼來表示。</p><p>　　10.1、ICL7107的引腳圖</p><p>　　4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號 </p><p>　　圖 10.1： ICL7107的引腳圖。</p><p>　　(1) ICL7107引腳功能4iP838電子-技術(shù)資

54、料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號V＋和V-分別為電源的正極和負(fù)極，4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號au-gu,aT-gT,aH-gH：分別為個位、十位、百位筆畫的驅(qū)動信號，依次接個位、十位、百位LED

55、顯示器的相應(yīng)筆畫電極。4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號Bck：千位筆畫驅(qū)動信號。接千位LEO顯示器的相應(yīng)的筆畫電極。4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號PM：液晶顯示器背面公共電極的驅(qū)動端，簡稱背電極。4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用

56、-參數(shù)-電子元器件符號Oscl-OSc3 ：時鐘振蕩器的引出端，</p><p>　　COM ：模擬信號公共端，簡稱“模擬地”，使 用時一般與輸入信號的負(fù)端以及基準(zhǔn)電壓的負(fù)極相連。4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號TEST ：測試端，該端經(jīng)過500歐姆電阻接至邏輯電路的公共地，故也稱“邏輯地”或“數(shù)字地”。4iP838電子-技術(shù)資料-電

57、子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號VREF＋ VREF- ：基準(zhǔn)電壓正負(fù)端。4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號CREF：外接基準(zhǔn)電容端。4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號INT：27是一個積分電容器，必須選擇溫度系數(shù)小不致使積分器的輸入電壓產(chǎn)

58、生漂移現(xiàn)象的元件4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號IN＋和IN- ：模擬量輸入端，分別接輸入信號的正端和負(fù)端。4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-</p><p>　　10.2、 ICL7107的工作原理</p><p>　　-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號 雙積分型A/

59、D轉(zhuǎn)換器ICL7107是一種間接A/D轉(zhuǎn)換器。它通過對輸入模擬電壓和參考電壓分別進(jìn)行兩次積分，將輸入電壓平均值變換成與之成正比的時間間隔，然后利用脈沖時間間隔，進(jìn)而得出相應(yīng)的數(shù)字性輸出。838電子4iP838電子-技術(shù)資料-電子元件-電路圖-技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站-基本知識-原理-維修-作用-參數(shù)-電子元器件符號它的原理性框圖如圖所示，它包括積分器、比較器、計數(shù)器，控制邏輯和時鐘信號源。積分器是A/D轉(zhuǎn)換器的心臟，在一個測量周期內(nèi)，積分器先后對輸

60、入信號電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行兩次積分。比較器將積分器的輸出信號與零電平進(jìn)行比較，比較的結(jié)果作為數(shù)字電路的控制信一號。時鐘信號源的標(biāo)準(zhǔn)周期Tc 作為測量時間間隔的標(biāo)準(zhǔn)時間。它是由內(nèi)部的兩個反向器以及外部的RC組成的。其振蕩周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。</p><p><b>　　11、顯示</b></p><p>　　我們最常用的是七段式和八段式LED數(shù)碼管，

61、八段比七段多了一個小數(shù)點(diǎn)，其他的基本相同。所謂的八段就是指數(shù)碼管里有八個小LED發(fā)光二極管，通過控制不同的LED的亮滅來顯示出不同的字形。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種類型，其實(shí)共陰極就是將八個LED的陰極連在一起，讓其接地，這樣給任何一個LED的另一端高電平，它便能點(diǎn)亮。而共陽極就是將八個LED的陽極連在一起。其原理圖如下。</p><p>　　圖11.1:數(shù)碼管引腳圖</p><p>

62、　　其中引腳圖的兩個COM端連在一起，是公共端，共陰數(shù)碼管要將其接地，共陽數(shù)碼管將其接正5伏電源。一個八段數(shù)碼管稱為一位，多個數(shù)碼管并列在一起可構(gòu)成多位數(shù)碼管，它們的段選線（即a,b,c,d,e,f,g,dp）連在一起，而各自的公共端稱為位選線。顯示時，都從段選線送入字符編碼，而選中哪個位選線，那個數(shù)碼管便會被點(diǎn)亮。數(shù)碼管的8段，對應(yīng)一個字節(jié)的8位，a對應(yīng)最低位，dp對應(yīng)最高位。所以如果想讓數(shù)碼管顯示數(shù)字0，那么共陰數(shù)碼管的字符編碼為0

63、0111111，即0x3f；共陽數(shù)碼管的字符編碼為11000000，即0xc0。</p><p>　　圖11.2： 顯示電路</p><p><b>　　12、電源</b></p><p>　　12.1電源電路的電路圖</p><p>　　實(shí)現(xiàn)本設(shè)計采用的直流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電路由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路

64、等組成。橋式整流電路把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路。橋式整流器是利用二極管的單向?qū)щ娦?，將交流電變換為單向脈動直流電,由于整流后的輸出電壓，含有直流分量外，還含有較大的諧波分量，這些諧波分量稱為紋波，必須采用濾波電路，作用是濾去整流輸出中的交流分量，得到平滑的直流輸出，在通過穩(wěn)壓管進(jìn)行穩(wěn)壓。電源電路如圖12-1所示：</p><p><b>　　圖12.1 電源</b></p>

65、<p><b>　　12.2電路分析</b></p><p>　　(1)先分析當(dāng)負(fù)載不變，電網(wǎng)電壓變化時的穩(wěn)壓過程。此時，電網(wǎng)電壓升高，整流濾波后的直流電壓U I 也隨之增加，立即引起輸出電壓UO也穩(wěn)壓管電壓U z升高，I z隨之大大增加。這樣，電阻R上的壓降Ur=(I O + I z)*R也增加，導(dǎo)致U o下降，接近原有值趨于穩(wěn)定。U o雖有所增加，也維持I z增加，但比無穩(wěn)

66、壓管時為小。</p><p>　　(2)再分析當(dāng)電網(wǎng)電壓不變，負(fù)載變化時的穩(wěn)壓過程。這時若負(fù)載電阻RL減小，立即引起Io和I r增加，使U o即U z減小，I z隨之大大減小，使I r和Ur減小，導(dǎo)致U o回升，接近原有值趨之穩(wěn)定。</p><p>　　2電容濾波電路的計算方法：UC=1.2U2 ，UC=2Uo。</p><p><b>　　結(jié) 論<

67、/b></p><p>　　2011年12月，我開始了我的畢業(yè)論文工作，經(jīng)過長時間的寫作到現(xiàn)在論文基本完成。論文的寫作是一個長期的過程，需要不斷的進(jìn)行精心的修改，不斷地去研究各方面的文獻(xiàn)，認(rèn)真總結(jié)。歷經(jīng)了這么久的努力，終于完成了畢業(yè)論文。在這次畢業(yè)論文的寫作的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的感動和收獲。12月初，在與導(dǎo)師的交流討論中我的題目定了下來，是：數(shù)字式溫度測量電路的設(shè)計. 當(dāng)開題報告定下來之后，我便立刻在

68、學(xué)校的圖書館著手資料的收集工作中，當(dāng)時面對眾多網(wǎng)絡(luò)資料庫的文章真是有些不知所措，不知如何下手。我將這一困難告訴了指導(dǎo)老師，在老師的細(xì)心的指導(dǎo)下，終于使我了解了應(yīng)該怎么樣利用學(xué)校的浩瀚的資源找到自己需要的青春文學(xué)方面的資源，找了大概20篇左右相關(guān)的論文，認(rèn)真的閱讀，總結(jié)筆記，為自己的論文打好基礎(chǔ)。</p><p>　　在搜集資料后，我在電腦中都進(jìn)行分類的整理，然后針對自己不同部分的寫作內(nèi)容進(jìn)行歸納和總結(jié)。盡量使我的

69、資料和論文的內(nèi)容符合，這有利于論文的撰寫。然后及時拿給老師進(jìn)行溝通，聽取老師的意見后再進(jìn)行相關(guān)的修改。老師的意見總是很寶貴的，可以很好的指出我的資料收集的不足以及需要什么樣的資料來完善文章。</p><p>　　1月初，資料已經(jīng)查找完畢了，我開始著手論文初稿的寫作。初稿的寫作顯得邏輯結(jié)構(gòu)有點(diǎn)不清晰，總是想到什么相關(guān)的問題就去寫，而沒有很好的分出清晰的層次，讓文章顯得有點(diǎn)凌亂，這樣的文章必然是不符合要求的，但畢竟是

70、初稿，在老師的指導(dǎo)下還要進(jìn)行反復(fù)的修改。</p><p>　　寫作畢業(yè)論文是我們每個大學(xué)生必須經(jīng)歷的一段過程，也是我們畢業(yè)前的一段寶貴的回憶。當(dāng)我們看到自己的努力有收獲的時候，總是會有那么一點(diǎn)點(diǎn)自豪和激動。任何事情都是這樣子，需要我們腳踏實(shí)地的去做，一步一個腳印的完成，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，有了好的態(tài)度才能做好一件事情，一開始都覺得畢業(yè)論文是一個很困難的任務(wù)，大家都難免會有一點(diǎn)畏懼之情，但是經(jīng)過長時間的努力和積累，經(jīng)過不斷地

71、查找資料后總結(jié)，我們都很好的按老師的要求完成了畢業(yè)論文的寫作，這種收獲的喜悅相信每個人都能夠體會到。這是一次意志的磨練，是對我實(shí)際能力的一次提升，相信對我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。 在這次畢業(yè)論文中同學(xué)之間互相幫助，共同商量相關(guān)專業(yè)問題,這種交流對于即將面臨畢業(yè)的我們來說是一次很有意義的經(jīng)歷,大學(xué)三年都一起走過了,在最后我們可以聚在一起討論學(xué)習(xí),研究專業(yè)問題,進(jìn)而更好的了解我們每個人的興趣之所在,明確我們的人生理想,進(jìn)而在今

72、后的生活和工作中更好的發(fā)揮自己的優(yōu)勢,學(xué)好自己的專業(yè),成為一個對于社會有用的人. </p><p>　　在此更要感謝我的專業(yè)老師，是你的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。老師對于學(xué)生總是默默的付出,盡管很多時候我們自己并沒有特別重視論文的寫作,沒有按時完成老師的任務(wù),但是老師還是能夠主動的和我們聯(lián)系,告訴我們應(yīng)該怎么樣修改論文,怎么樣按要求完成論文相關(guān)的工作。老師的檢查總是很仔細(xì)的，可以認(rèn)真的看

73、論文的每一個細(xì)小的格式要求，認(rèn)真的讀每一個同學(xué)的論文，然后提出最中肯的意見，這是很難得的。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本文的撰寫過程中，王老師作為我的指導(dǎo)老師，他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，視野廣闊，為我營造了一種良好的學(xué)術(shù)氛圍。置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了明確的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會了基本的思考方式，掌握

74、了通用的研究方法，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令人如沐春風(fēng)，倍感溫馨。正是由于他在百忙之中多次審閱全文，對細(xì)節(jié)進(jìn)行修改，并為本文的撰寫提供了許多中肯而且寶貴的意見，本文才得以成型。</p><p>　　在此特向王老師致以衷心的謝意！向他無可挑剔的敬業(yè)精神、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度、深厚的專業(yè)修養(yǎng)和平易近人的待人方

75、式表示深深的敬意！</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　1 《自動檢測技術(shù)》馬西秦 主編 許振中 賴申江 副主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2010年7月2 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》周良權(quán) 傅恩錫 李世馨 編 高等教育出版社 2009年3 《傳感器實(shí)用電路設(shè)計與制作》梁瑞林 譯 科學(xué)出版社 2006年4 《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》孫運(yùn)旺 主編

76、 李林功 副主編 浙江大學(xué)出版社2006年5 《數(shù)字電子技術(shù)》 楊志忠 主編 衛(wèi)樺林 副主編 高等教育出版社 2008年6 《怎樣做電子小制作》 門宏 編著 人民郵電出版社 2007年7 《傳感器應(yīng)用電路200例》張洪潤 傅瑾新 主編 北京航空航天大學(xué)出版社2006年</p><p><b>　　附錄A</b></p><p><b&g