傳感器課程設計---半導體溫度傳感器應用設計

1、<p><b>　　《傳感器課程設計》</b></p><p>　　半導體溫度傳感器應用設計</p><p><b>　　一：設計目的</b></p><p>　　1.通過本課程設計，使學生更進一步了解有關溫度傳感器的工作原理﹑加工工藝相關知識。</p><p>　　綜合應用其他先修課程的

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

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

4、并對單片機的程序制作詳細解釋。</p><p>　　列出制作該裝置的元件器件，制作實驗板，并調試運行成功。</p><p>　　詳細的設計說明書一份。</p><p><b>　　三：設計安排</b></p><p>　　通過查找資料，認識各元器件。</p><p>　　排布及調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行焊接。</p><p>　　檢查線路排布及焊接的正確性，如發(fā)現錯誤進行及時修改。</p><p><b>　　通電調試顯示結果。</b></p><p>　　如無顯示或顯示不正確，對系統(tǒng)各模塊進行檢查、修正。</p><p&g

6、t;　　四：設計制作過程分析</p><p><b>　　1.設計原理</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，使其信號調整為適應于AD0809處理的信號，之后再通過AD0909把模擬信號轉換為數字信號，數字信號由單片機系統(tǒng)進行處理，最后輸

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

8、;<p>　　4）用導線將已經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？</

13、p><p>　　答：儀器刻度不準確，熱輻射，導熱性不好，動態(tài)響應，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)最后顯示結果進行校正，假定有一恒溫控制箱，應該怎樣進行校正，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，則進行校正，對電路中的三個滑動變阻器進行調節(jié)。傳感器前端信號調理如上圖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：設計總

15、結與體會</b></p><p>　　經過經過一段時間的工程測試技術課程設計，我們從理論、實際兩方面了解和掌握關于傳感器的許多知識。在老師的細心指導之下，我們基本上達到了老師的要求，做出了實物，并且能正確顯示。</p><p>　　在設計過程中，我們遇到一些問題：對芯片功能不了解；焊接不合格，出現虛焊；焊好后不顯示數字，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，對各個模塊進行分割檢查。</p><p>　　很感謝老師提供一個機會，讓我們實踐溫度傳感器和單片機，經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字溫度傳感器的設計，單片機也能實現測溫，雖然設計很簡單，功能單調，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>　　從這次的課程設計中，我學習到很多知識

17、，也知道了自己的一些不足，在以后的學習中，仔細認真，注重細節(jié)，要理論聯系實際，把我們所學到的知識應用到實際當中，并把實踐中遇到的問題彌補理論，做其他的也是如此，在這次的制作中也找到了樂趣。</p><p>　　在這次課程設計中也讓我體會到了合作與團結的力量，當遇到不會或是不懂的地方，我們就會在一起討論，同學之間相互幫助。無論在現在的學習中還是在以后的工作中，團結都是至關重要的，有了團結會有更多的理念，更多的思維，