【導(dǎo)讀】的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均。已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。了遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)。紅外測(cè)溫儀是利用紅外傳感器對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行時(shí)的熱輻。之相對(duì)應(yīng)大小的溫度值顯示輸出。將有用信息保存下來(lái)并傳送給控制中心，電力。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的臨界溫度通過(guò)軟件編程的方式寫(xiě)入單片機(jī)中。對(duì)具體情況采取相應(yīng)對(duì)策。如果被測(cè)物體的溫度低于所設(shè)定的臨界溫度值，紅外。測(cè)溫儀將正常工作。反之，系統(tǒng)則發(fā)出報(bào)警信號(hào)啟動(dòng)報(bào)警裝置，提醒操作人員采

　　

【正文】 出來(lái) 。 有幾個(gè) 決定精確測(cè)溫的重要因素，最重要的因素是發(fā)射率、 溫度范圍 、 光學(xué)分辨率 、 視場(chǎng)、到光斑的距離和光斑的位置。 因此在設(shè)計(jì) 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫儀 時(shí)要盡可能的解決影響測(cè)溫精度的內(nèi)、外界因素，從而提高測(cè)溫儀的信價(jià)比， 現(xiàn)將 主要 因素解釋 如下 : 發(fā)射率，所有物體會(huì)反射、 透過(guò) 和發(fā)射能量，只有發(fā)射的能量能指示物體的溫度。當(dāng)紅外測(cè)溫儀測(cè)量表面溫度時(shí)，儀器能接收到所有這三種能量。因此，所有 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫儀必須調(diào)節(jié)為只讀出發(fā)射的能量。測(cè)量誤差通常由其它光源反射的紅外能量引起的。有些 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫儀可改變發(fā)射率， 物體發(fā) 射率的大小與其材料的性質(zhì)、溫度和表面狀態(tài)直接相關(guān)， 多種材料的發(fā)射率值可從出版的 發(fā)射率表中找到。 溫度范圍： 本設(shè)計(jì) 的溫度范圍 要求達(dá)到 27～ 227 攝氏 度 (分段 )，溫度范圍應(yīng)與具體應(yīng)用的溫度范圍相匹配 這是由測(cè)溫儀所工作的不同環(huán)境、要求所決定 的。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫原理 12 光學(xué)分辨率 (D:S)：即測(cè)溫儀探頭到目標(biāo)直徑之比。 比值越大，分辨率越好，且被測(cè)光斑尺寸也就越小。 如果測(cè)溫儀遠(yuǎn)離目標(biāo)，而目標(biāo)又小，選擇高分辨率的。 目標(biāo)尺寸：測(cè)溫時(shí)，被測(cè)目標(biāo)應(yīng)大于測(cè)溫儀的視場(chǎng)，否則測(cè)量有誤差。建議被測(cè)目標(biāo)尺寸超過(guò)測(cè)溫儀視場(chǎng)的 50%為好。 視場(chǎng)，確保目標(biāo)大 于紅外測(cè)溫儀測(cè)量時(shí)的光斑尺寸，目標(biāo)越小，就應(yīng)離它越近。當(dāng)精度特別重要時(shí)，要確保目標(biāo)至少 2倍于光斑尺寸。 最大輻射對(duì)比度 當(dāng)用紅外輻射檢測(cè)表面溫度與背景溫度很接近的目標(biāo)時(shí)，分辨目標(biāo)與背景十分困難。但是，只要選擇合適的儀器響應(yīng)波長(zhǎng)范圍，仍可得到目標(biāo)與背景之間有盡可能高的輻射對(duì)比度，從而提高對(duì)故障的檢出率。為此，把目標(biāo)與背景的輻射對(duì)比度 RC 定義為： RC = )( )()(bbt TM TMTM??? ? 式 （ ） 式中， )( tTM? 溫度為 )(KTt 的目標(biāo)光譜輻射度； )( bTM? 溫度為 )(KTb 的背景光譜輻射度； 由于電氣設(shè)備上同種材料構(gòu)成的不同部位表面 (目標(biāo)與背景 )除有微小溫差外 ,其余特征基本相同。因此，取得目標(biāo) (故障部位 )與背景 (良好部位 )之間最大對(duì)比度的方法是式 () 分子差值取最大值。 這樣的問(wèn)題實(shí)際上歸結(jié)為適當(dāng)選擇紅外檢測(cè)儀器的響應(yīng)波長(zhǎng)，以便使光譜輻射度隨溫度的變化率達(dá)到最大值。為此，可將普朗克輻射公式對(duì)溫度 T 求偏導(dǎo)。即光譜輻射度對(duì)溫度的變化率為： TTM?? ）（ = 22251)1()(22??TcTceTcec?? ??=2221 1)( TceTM Tc ??? ???22)( TcTM ?? 式 （ ） 由于式（ ）中的最后近似式，是在通常 環(huán)境溫度附近有 Tce?2 1，則 TTM?? ）（? = 2251 2 Tcec Tc ?? ? ?? 式 （ ） 為了求得式（ ）中 TTM?? ）（? 的最大值，我們?cè)O(shè) x= Tc?2 則： TTM?? ）（? = ??ecTc 65241 式 （ ） 將式（ ）對(duì) x 求導(dǎo)數(shù)，并令其結(jié)果為 0，可得 x=6 再將 x=6 代回 T? ，得 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫原理 13 CCT? =2411（ Km?? ） 式 （ ） 即 :與光譜輻射度隨溫度變化率達(dá)到最大值相應(yīng)的波長(zhǎng) c? 應(yīng)滿足式（ ）。對(duì)于檢測(cè)溫度在 27～ 227℃的電氣設(shè)備而言，選擇中心響應(yīng)波長(zhǎng) c? =8 m? 的紅外敏感元件，即使目標(biāo)與背景溫差較小，也可獲得盡可能高的輻射對(duì)比度，使得故障較易識(shí)別。 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫的原理 當(dāng)物體 溫度高于絕對(duì)零度 時(shí) 都可以產(chǎn)生紅外輻射 能量 ， 且 強(qiáng)度與其溫度成比例。物體溫度越高，所發(fā)出的紅外輻射能量 越 強(qiáng)。 通過(guò)測(cè)量表征被測(cè)物體的物理參數(shù)來(lái)求得被測(cè)溫度 ,它不存在熱功當(dāng)量接觸和熱功當(dāng)量平衡帶來(lái)的缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍的限制 。 當(dāng)一個(gè)物體本身具有不同于周圍環(huán)境的溫度時(shí)，不論物 體的溫度高于環(huán)境溫度，還是低于環(huán)境溫度；也不論物體的高溫來(lái)自外部熱量的注入，還是由于在其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量造成，都會(huì)在該物體內(nèi)部產(chǎn)生熱量的流動(dòng)。熱流在物體內(nèi)部擴(kuò)散和傳遞的路徑中，將會(huì)由于材料或設(shè)備的熱物理性質(zhì)不同，或受阻堆積 、或通暢無(wú)阻傳遞，最終會(huì)在物體表面形成相應(yīng)的“熱區(qū)”和“冷區(qū)”， 從而在物體表面形成不同的溫度分布，而不同的溫度分布狀態(tài)與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)緊密相關(guān)， 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫技術(shù)正是通過(guò)對(duì)這種紅外輻射能量的測(cè)量，測(cè)出設(shè)備表面的溫度及溫度場(chǎng)的分布，而材料、設(shè)備及工程結(jié)構(gòu)等的運(yùn)行熱狀態(tài)是反映其運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)重要方面， 熱狀態(tài)的變化和異常往往是確定被測(cè)對(duì)象實(shí)際工作狀態(tài)及判斷其可靠性的重要依據(jù)，這就是 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫技術(shù)的基本原理。 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫原理框圖 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫系統(tǒng)的組成圖 遠(yuǎn)紅外 測(cè)溫系統(tǒng)由以下幾部分組成： 遠(yuǎn) 紅外透鏡及濾光系統(tǒng)、測(cè)試裝置、 A/D轉(zhuǎn)換器、微處理機(jī)（單片機(jī)）和終端顯示組成。結(jié)合紅外測(cè)溫的工作原理及實(shí)際操作的需要，進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)的計(jì)算和論證，在確定方案可行的情況下，最后得出遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀系統(tǒng)的原理框圖如圖 。 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫儀 系統(tǒng)是集信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、輸出顯示及危險(xiǎn)報(bào)警為一體的多功能、智能 化的測(cè)溫系統(tǒng)。而信號(hào)采集系統(tǒng)中最重要的是用濾光片收集遠(yuǎn)紅外區(qū)域內(nèi)（ 8～ 14um）的光譜，使紅外測(cè)溫的波長(zhǎng)范圍相對(duì)縮小，精度有所提高。因此，遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀在工業(yè)系統(tǒng)溫度的測(cè)量上有更好的應(yīng)用。 隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)也越來(lái)越先進(jìn)、品種越來(lái)越繁多、功能越來(lái)越齊全 、價(jià)格不斷的趨于穩(wěn)定。 具體操作： 將 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫儀對(duì)準(zhǔn) 被 測(cè)的物體，按觸發(fā)器 啟動(dòng)單片機(jī)，并 在儀器的 LED 上讀出溫度數(shù)據(jù)，保證 測(cè) 溫 距離和光斑尺寸之比。 使 用 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫儀時(shí)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫原理 14 還必須注意 ： 只測(cè)量表面溫度，紅外測(cè)溫儀不能測(cè)量?jī)?nèi)部溫度。 不能透過(guò)玻璃進(jìn)行測(cè)溫 ，玻璃有很特殊的反射和透過(guò)特性，不允許精確紅外溫度讀數(shù)。但可通過(guò)紅外窗口測(cè)溫。紅外測(cè)溫儀最好不用于光亮的或拋光的金屬表面的測(cè)溫（不銹鋼、鋁等）。 定位熱點(diǎn)，要發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)，儀器瞄準(zhǔn)目標(biāo)，然后在目標(biāo)上作上下掃描運(yùn)動(dòng) ,直至確定熱點(diǎn)。 環(huán)境溫度，如果 將 紅外測(cè)溫儀突然暴露在環(huán)境溫差為 20 度或更高的情況下，允許儀器在 20 分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)到新的環(huán)境溫度。 圖 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫系統(tǒng)的組成圖 工作原理 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫儀由 五 部分組成 ， 正常工作時(shí)光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡匯集其視場(chǎng)內(nèi)的發(fā)熱體所輻射出的紅外輻射能量， 并匯集遠(yuǎn)紅外波段 內(nèi)的光譜。 視場(chǎng)的大小由測(cè)溫系統(tǒng)的光學(xué)零件及其位置所確定，使后接濾光鏡能接收到更多的能量，從而達(dá)到接收信號(hào)最大的目的；經(jīng)匯集以后的 遠(yuǎn) 紅外線通過(guò)濾光片的濾波處理，將符合光電檢測(cè)器 范圍內(nèi) 的理想波長(zhǎng) 即遠(yuǎn)紅外光譜（ 8～ 14um） 送到光電探測(cè)器上并經(jīng)過(guò)A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成相應(yīng)電信號(hào)， 經(jīng)放大器處理后，進(jìn)入低通濾波器中，將高于截止頻率的信號(hào)濾除掉，再將此電信號(hào)與溫度補(bǔ)償信號(hào)一起送入加法器中，將兩者的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)相加 電路 的相加運(yùn)算 后， 得到最后的輸出電信號(hào)，送到微處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并 轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的線性溫度信號(hào)值 ； 激光器 和測(cè)距儀是對(duì)光電檢測(cè)的調(diào)節(jié)和輔助作用。紅外激光器是用于測(cè)量過(guò)程中對(duì)被測(cè)對(duì)象瞄準(zhǔn)作用，為了獲得精確的溫度讀數(shù)，測(cè)溫儀與電力設(shè)備之間的距離必須在合適的范圍之內(nèi)，共軛光學(xué)測(cè)距儀是測(cè)定儀器到目標(biāo)的距離，在調(diào)測(cè)量距離時(shí)，應(yīng)確保目標(biāo)直徑等于或大于受測(cè)的光點(diǎn)尺寸，所謂光點(diǎn)尺寸就是指測(cè)量?jī)x測(cè)量點(diǎn)的面積。目標(biāo)越大光點(diǎn)尺寸就應(yīng)越大，反之，則越小。整個(gè)系統(tǒng)還配備了顯示器和 RS232（一種接口標(biāo)準(zhǔn)）數(shù)字輸出接口，最終將此溫度值送終端顯示進(jìn)行顯示輸出或者將異常的溫度數(shù)據(jù)送報(bào)警 顯示 電路啟動(dòng)報(bào)警裝置，提醒工人注意被測(cè)物體的溫度出現(xiàn)異常，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)被測(cè)設(shè)備和 工業(yè)生產(chǎn)控制的自動(dòng)化和智能化。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀的硬件電路設(shè)計(jì) 15 3 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫 儀的硬件 電路設(shè)計(jì) 遠(yuǎn) 紅外傳感器的設(shè)計(jì) 遠(yuǎn) 紅外探測(cè)器的一般組成 遠(yuǎn) 紅外探測(cè)器一般由光學(xué)系統(tǒng)、敏感元件、前置放大器和信號(hào)調(diào)制器組成。光學(xué)系統(tǒng)是 遠(yuǎn) 紅外探測(cè)器的重要組成部分。根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為反射式光學(xué)系統(tǒng)的 遠(yuǎn) 紅外探測(cè)器和透射式光學(xué)系統(tǒng)的 遠(yuǎn) 紅外探測(cè)器兩種。 對(duì)于反射式光學(xué)系統(tǒng)的紅外探測(cè)器的結(jié)構(gòu)，它由凹面玻璃反射鏡組成，其表面鍍金、鋁和鎳鉻等紅外波段反射率很高的材料構(gòu)成反射式光學(xué)系統(tǒng)。為了減小像差或使用上的方便，常另加一 片次鏡，使目標(biāo)輻射經(jīng)兩次反射聚集到敏感元件上，敏感元件與透鏡組合在一起，前置放大器接收熱電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行放大。 本設(shè)計(jì)中主要使用透射式光學(xué)系統(tǒng)的 遠(yuǎn) 紅外探測(cè)器，其原理圖如圖 。透射式光學(xué)系統(tǒng)的部件用紅外光學(xué)材料做成，不同的紅外光波長(zhǎng)應(yīng)選用不同的紅外光學(xué)材料：在測(cè)量 700℃ 以上的高溫時(shí)，用波長(zhǎng)為 ～ 3um 范圍內(nèi)的近紅外光，用一般光學(xué)玻璃和石英等材料作透鏡材料；當(dāng)測(cè)量 100～ 700℃ 范圍內(nèi)的溫度時(shí)，一般用 3～ 5um 的中紅外光，多用氟化鎂、氧化鎂等熱敏材料；當(dāng)測(cè)量 100℃ 以下的溫度用波長(zhǎng)為 5～ 14um 的中遠(yuǎn)紅外光，多采用鍺、硅、硫化鋅等熱敏材料。 三個(gè)范圍內(nèi)的波長(zhǎng)遠(yuǎn)紅外光其測(cè)量的溫度相對(duì)較低，同時(shí)對(duì)儀器的損壞了相對(duì)較小，而遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀最適合的工作波長(zhǎng)是 8～ 14um，因此，在選用波段時(shí)應(yīng)充分考慮遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀的工作波長(zhǎng)而選擇第三段。 獲取透射紅外光的光學(xué)材料一般比較困難，反射式光學(xué)系統(tǒng)可避免這一困難，所以，反射式光學(xué)系統(tǒng)用得較多。 圖 透射式 遠(yuǎn) 紅外探測(cè)器示意圖 測(cè)溫 部分模塊分析 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫儀 系統(tǒng) 是一個(gè)有機(jī)的整體，并能對(duì)各種信息進(jìn)行快捷的處理和顯示，因此 ,在進(jìn)行信號(hào)接收時(shí)首先利用遮 光板對(duì)被測(cè)物體所發(fā)出的紅外輻射能量進(jìn)行有選擇的吸收， 主要吸收其中的遠(yuǎn)紅外光譜。 而遮光孔的大小由單片機(jī)輸出控制信號(hào)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與否來(lái)帶動(dòng)遮光板旋轉(zhuǎn)。經(jīng)選擇吸收的 遠(yuǎn) 紅外輻射光信號(hào)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀的硬件電路設(shè)計(jì) 16 通過(guò)敏感元件的轉(zhuǎn)換成與之相應(yīng)的電信號(hào)并送到放大器進(jìn)行放大處理，再經(jīng)濾波器的濾波處理成所需要的電信號(hào)送到加法器運(yùn)算，最后送到顯示輸出端顯示，但是在進(jìn)行加法運(yùn)算時(shí)要利用溫度補(bǔ)償部分對(duì)所輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)被測(cè)物體溫度值與顯示輸出的線性關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)溫儀的智能化控制，據(jù)此原理得出 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫 儀的 部份處理 裝置的原理框圖如圖 。 圖 紅外測(cè)溫 部份處理 裝置的原理框圖 遠(yuǎn) 紅外測(cè)溫儀 的 探頭部分的方框圖是一個(gè)包括光、機(jī)、電一體化的紅外測(cè)溫系統(tǒng)，利用熱輻射體在 遠(yuǎn) 紅外波段的輻射 能 量來(lái)測(cè)量溫度，由測(cè)溫傳感器、放大單元、濾波單元及加法單元、溫度補(bǔ)償單元組成。測(cè)溫傳感器為一暗盒，盒內(nèi)固定熱釋電探測(cè)器件，前方有遮光板，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)遮光板旋轉(zhuǎn)，將被測(cè)的紅外輻射調(diào)制成交變的紅外輻射線，紅外測(cè)溫裝置通過(guò)光電敏感元件將 遠(yuǎn) 紅外輻射 能 變換為電信號(hào)輸出，溫度補(bǔ)償二極管也固定在盒內(nèi)；放大單元 是選用 集成運(yùn)放作為模擬放大器 ,且運(yùn)放工作于線性放大區(qū)，電路的輸出與輸入 之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系 , 反饋信號(hào)通過(guò)反饋電阻 送 到輸入端 ,即利用電壓本身的變化量通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)放大電路起自動(dòng)調(diào)整作用 ,最終達(dá)到放大并穩(wěn)定輸出電壓的作用；濾波單元采用集成運(yùn)放組成的有源濾波器 , 由兩節(jié) RC濾波電路和反相比例放大電路所組成 , 開(kāi)環(huán)電壓增益的輸入阻抗很高，輸出阻抗較低 ,而且具有一定的電壓放大和緩沖作用；溫度補(bǔ)償單元采用二極管溫度補(bǔ)償電路 ,利用半導(dǎo)體受到外界的光和熱的刺激時(shí)，其導(dǎo)電性能將會(huì)發(fā)生其顯著變化，在將二極管的溫度補(bǔ)償信號(hào)經(jīng)差動(dòng)放大以補(bǔ)償環(huán)境溫度的影響。 電源的設(shè)計(jì) 電源的方 案設(shè)計(jì) 電子系統(tǒng)為降低運(yùn)行成本一般使用 220V/50HZ 工頻交流市電，而電子 電路及本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀的硬件電路設(shè)計(jì) 17 設(shè)備內(nèi)部使用的一般都 需要 穩(wěn) 定的 直流電 源供電 ，因此，需要將交流電換成直流電。將交流電變換成穩(wěn)恒直流電的設(shè)備稱為穩(wěn)壓電源， 直流電源的輸入為 220V 的電網(wǎng)電壓 (即市電 )，一般情況下，所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)的有效值相差較大，因而需要通過(guò)電源變壓器降壓后，再對(duì)交流電壓進(jìn)行處理。 穩(wěn)壓電源依據(jù)其工作原理的不同又可分為線性穩(wěn)壓電源和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，本系統(tǒng)對(duì)電源的要求并不是很高，所以本系統(tǒng)選用 串聯(lián)型 穩(wěn)壓電源。 在 工作過(guò)程中調(diào)整管始終 正常工作，所 謂正常工作，是指在輸入電壓波動(dòng)和輸出電壓改變時(shí)調(diào)整管應(yīng)始終工作在放大狀態(tài)，即工作在線性放大區(qū) 。 分析電路的工作情況可知，在輸入電壓最低且輸出電壓最高時(shí)管壓降最小，若此時(shí)管壓降大于飽和管壓降，在其它情況下管子一定會(huì)工作在放大區(qū)。 串聯(lián)型 穩(wěn)壓電源的優(yōu)良性能是具有較高的穩(wěn)定度和負(fù)載穩(wěn)定度，同時(shí)具備輸出的紋波電壓 小、瞬態(tài)響應(yīng)速度快、線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù)、沒(méi)有開(kāi)關(guān)干擾等優(yōu)點(diǎn)， 其工作原理 方 框圖如圖 所示。 因此，實(shí)用型串聯(lián)穩(wěn)壓電路至少包含調(diào)整管 T、基準(zhǔn)電壓電路、取樣電路和比較放大電路四個(gè)部分組成。此外，為了使電路安全工 作，還可以在電路中加保護(hù)電路并且接到調(diào)整管的基極上。 圖 線性穩(wěn)壓電源的原理 方 框圖 電源的電路圖及工作原理 為了使輸出電壓可調(diào)，也為了加深電壓負(fù)反饋，可在基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路的基礎(chǔ)上引入放大環(huán)節(jié)。 具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型 穩(wěn)壓電路的單元電路圖如圖 所示，下面就各部分的作用加以介紹。 若同相比例運(yùn)算電路的輸入電壓為穩(wěn)定電壓，且比例系數(shù)可調(diào)，則其輸出電壓就可調(diào)節(jié)；同時(shí)，為了擴(kuò)大輸出大電流，集成運(yùn)放輸出端加晶體管，并保持射極電壓為 iO VRRV ????????? ?? 211 式 () 由于集成運(yùn)放開(kāi)環(huán)差模增益可達(dá) 80dB 以上，電路引入深度電壓負(fù)反饋，輸出電阻趨近于零，因而輸出電壓相當(dāng)穩(wěn)定。 在串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管 T 是核心本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀的硬件電路設(shè)計(jì) 18 元件，它的安全工作是電路正常工作的保證。調(diào)整管一般為大功率管，因而選用原則與功率放大電路中的功率相同，主要考慮其極限參數(shù) CMI 、 CEOU 和 CMP 。調(diào)整管極限參數(shù)的確定，必須考慮到 輸入電壓 iV 由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)而產(chǎn)生的變化，以及輸出電壓的調(diào)節(jié)和負(fù)載電流的變化所產(chǎn)生的影響。 穩(wěn)壓 原理是 電路的主回路是起調(diào)整作用的 BJT 與負(fù)載 RL串聯(lián)，輸出電壓的變化量由反饋網(wǎng)絡(luò)取樣后送到放大電路 A 的反向輸入端進(jìn)行放大后再送到 BJT 的去基極控制調(diào)整管 T 的 ce 極間的電壓降，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓 0V 的目的。 圖 具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型 穩(wěn)壓電路圖 同時(shí)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓原理也可以簡(jiǎn)述如下：當(dāng)由于某種原因（如電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載電阻 的變化等）使輸入電壓 IV 增加（或者負(fù)載電流 OI 減?。r(shí)，導(dǎo)致輸出電壓 0V 增加，取樣電路將這一變化趨勢(shì)送到 A 的反向輸入端，并與同相輸入端電位 VF 進(jìn)行放大；反饋電壓02102 VFRRVRV VF ???也增加（ VF 為反饋系數(shù)）。 FV與基準(zhǔn)電壓 REFV 相比較， 其差值電壓經(jīng)比較放大電路放大后使 BV 和 CI 減小，調(diào)整管 T的 ce 極間的電壓 CEV 增大， A的輸出電壓，即調(diào)整管的基極電位降低；因?yàn)殡娐凡捎蒙錁O輸出形式，所以輸出電壓 OV 必然降低，從而使 OV 保持基本恒定不變?？珊?jiǎn)述如下： oU ? ?????? OBN UUU 或者 ??????? OBNO UUUU 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀的硬件電路設(shè)計(jì) 19 可見(jiàn)，電路是靠引入深度電壓負(fù)反饋來(lái)穩(wěn)定輸出電壓。同理可得，當(dāng)輸入電壓 IV 減?。ɑ蛘哓?fù)載電流 OI 增加）時(shí)，亦將使輸出電壓 0V 基本保持恒定不變。 電源的參數(shù)計(jì)算 從反饋放大電路的角度來(lái)看，這種電路屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。調(diào)整管 T連接成電壓跟隨器。因而可得： BV = ）（ 0VFVA VREFV ? 0V?