《模擬電子技術(shù)》課程設(shè)計說明書- 水溫測量儀-全文預(yù)覽
【正文】 出正向飽和電壓+Uom ,這樣，報警電路導(dǎo)通，發(fā)光二極管開始發(fā)光，以發(fā)出警報信號，這時說明被測溫度已經(jīng)達到或超過50℃。溫度傳感器二極管隨溫度的變化，其正向?qū)▔航惦S之變化也可以等效為其等效電阻的變化，這樣就可以模擬出信號轉(zhuǎn)換的情形了。在這里，報警電路為發(fā)光二極管和蜂鳴器組成的單向?qū)娐贰２顒臃糯笃鲗Σ顒虞斎脒M行放大然后輸出，其輸出電壓在這里我們根據(jù)需要使放大增益=R4/Rf=50，R3=R4取1kΩ，取=68（考慮到其他因素的干擾），即R4=68kΩ，使得溫度/℃。要求電流適可，這樣，I=（）/(++)=，那么降在上的壓降則為==,從而使得后面的差動放大輸入對地電壓==。下圖即為本電路的直流穩(wěn)壓電源電路： 圖22 直流穩(wěn)壓電源電路圖 圖中：①直流化是指將經(jīng)變壓器變壓后的12V低壓交流電，轉(zhuǎn)化成為12V的直流電的過程。那么， ，其中，K=℃，為溫度變化量，為參考0℃時二極管的正向壓降，這樣，外界待測溫度就順利地轉(zhuǎn)化成了電壓信號。常見的分立溫度傳感器有銅電阻、硅熱敏晶體管以及普通硅二極管等等。差動放大器（uA741）的差動電壓增益為10倍，其輸出電壓作為電壓比較器的輸入，同時也作為待顯示電壓接入A/D轉(zhuǎn)換及顯示電路系統(tǒng)，以期達到直接顯示溫度值的目的。 電路設(shè)計總體方案描述本水溫測量儀采用普通半導(dǎo)體二極管1N4148作溫度傳感器，二極管測正向壓降隨溫度的變化而成線性變化，利用這個特性即可以用其測量溫度。為了將電壓測出來又無須使電流分流，所以我們用一個電壓跟隨器使其電壓V2=V。有消除電源波動的特性。第三個方案原理簡單也比較經(jīng)濟，所接電路也不是很復(fù)雜。所以不選擇此方案。方案三利用二極管，根據(jù)溫度對二極管特性的影響（溫度升高，正向伏安特性上移，反向特性下移），具體的變化規(guī)律是：保持正向電流不變時，溫度每升高1℃。方案二利用集成的溫度傳感器，它具有線性優(yōu)良、性能穩(wěn)定、靈敏度高、無需補償、熱容量小、抗干擾能力強、可遠距離測溫、外圍電路簡單且使用方便等優(yōu)點。其設(shè)計方案的主要框圖如下：圖11 水溫測量儀總體設(shè)計框圖 在溫度測量儀中溫度傳感器是很重要的一部分，用什么樣的溫度傳感器把溫度轉(zhuǎn)換成我們所需要的物理量直接影響到電路各個部分的設(shè)計，同時也決定了整個設(shè)計復(fù)雜程度、成本高低和設(shè)計思路。目錄 課程設(shè)計任務(wù)書 ………………………………………………（2）第一章 系統(tǒng)總體方案分析及原理框圖 設(shè)計目的…………………………………………………………（5） 設(shè)計要求及技術(shù)指標(biāo)……………………………………………（5） 總體方框圖和方案確定…………………………………………（6） 電路設(shè)計總體方案描述 ………………………………………（8） 第二章 系統(tǒng)各單元電路原理 溫度傳感器的工作原理……………………………………………（9） 直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計…………………………………………（10） 放大電路的設(shè)計……………………………………………………（11） 比較及報警電路的設(shè)計……………………………………………（12）第三章 Protel電路原理圖及電路仿真……………………………（13）…………………………………（13） 信號轉(zhuǎn)換電路的仿真………………………………………………（13） 放大電路的仿真……………………………………………………（14） 比較以及報警電路的仿真…………………………………………（15）第四章 電路安裝與調(diào)試……………………………………………（17） 信號轉(zhuǎn)換電路的安裝………………………………………………（17） 放大電路的安裝與調(diào)試……………………………………………（17） 比較器以及報警電路的安裝及調(diào)試………………………………（17） 總電路及電源的安裝及調(diào)試………………………………………（18） 安裝與調(diào)試電路中出現(xiàn)的問題及解決方法………………………（18） 溫度測量儀電路的實驗結(jié)果………………………………………（19）第五章 課程設(shè)計總結(jié)……………………………………………(20)第六章 電子元器件列表清單……………………………………（21）第七章 參考文獻…………………………………………………（22）第一章 系統(tǒng)總體方案分析及原理框圖 通過對溫度測量電路的設(shè)計、安裝和調(diào)試了解溫度傳感器的性能，學(xué)會在實際電路中應(yīng)用； 進一步熟悉集成運放的線性和非線性應(yīng)用。鞏固常用電子儀器的正確使用方法，掌握常用電子器件的測試技能。包括：根據(jù)設(shè)計任務(wù)和指標(biāo)初選電路；調(diào)查研究和設(shè)計計算確定電路方案；選擇元件、安裝電路、調(diào)試改進；分析實驗結(jié)果、寫出設(shè)計總結(jié)報告。二、 課程設(shè)計的基本要求 掌握電子電路分析和設(shè)計的基本方法。掌握普通電子電路的生產(chǎn)流程及安裝、布線、焊接等基本技能。具體過程： 根據(jù)設(shè)計任務(wù)，分析論證各可行方案，確定總體的電路方案； 選擇好所需的元件并確定各元件參數(shù)，根據(jù)原理圖安裝電路； 根據(jù)各單元電路逐步完成實物制作，然后調(diào)試，對不理想電路進行改進；
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