【正文】 器的門(mén)限電壓是隨輸出電壓的變化而變化的。 圖 ：設(shè)定電路 12 遲滯比較器 遲滯比較器是一個(gè)具有遲滯回環(huán)傳輸特性的比較器。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(duì)運(yùn)算放大器的性能要求很高的時(shí)候那你就的看看 LM324 是不是滿足性能要求了！ 11 設(shè)定電路 設(shè)定電路的作用：當(dāng)溫度在測(cè)量 0～ 600℃ 范圍內(nèi)，電路放大后的電壓信號(hào)通過(guò)電壓比較器與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，電壓信號(hào)小于基準(zhǔn)信號(hào)，電路正常運(yùn)行。兩個(gè)信號(hào)輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo的信號(hào)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(hào)與該輸入端的相位相同。與單電源應(yīng)用場(chǎng)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)。 本 設(shè) 計(jì) 選 用 折 線 近 似 法 對(duì) 熱 電 偶 進(jìn) 行 線 性 化 近似。對(duì)于熱電偶信號(hào)處理來(lái)說(shuō) ，有三段就可以使精度達(dá)到 %以上。工作過(guò)程與 IC1 相同。 IC2的工作過(guò)程與此類(lèi)似，不同的是 B點(diǎn)電位比A點(diǎn)高。當(dāng)輸入信號(hào)電壓接近 IC1 的同相端時(shí)， IC1 的輸出逐漸降低，隨之， D1逐漸導(dǎo)通， V4 逐漸增大，直到 V4 接近 A點(diǎn)電壓為止。該種方法的電路原理圖如圖 所示。處理得好可以達(dá)到較高的精度。這又給線性化增加了難度。 B偶的最大輸出熱電勢(shì)只有 ，而且當(dāng)溫度升高到約 1700 C 時(shí)，該增加值下降。折線的段數(shù)越多，逼近的精確度越高。所以本次處理非線性采用折線近似逼近的方法。在溫度測(cè)量中大量試用的熱電偶，其輸出熱電勢(shì) Et 與被測(cè)溫度 T 之間是非線性關(guān)系，而且不同種類(lèi)的熱電偶，其非線性規(guī)律不通。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。 OP07 芯片引腳功能說(shuō)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 + ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大額定值 。3V 至 177。低失調(diào)電壓漂移： ℃ 。 特點(diǎn)： 超低偏移： 150μV 最大。 OP07 同時(shí)具有輸入偏置電流低 7 （ OP07A 為 177。 、 0P07 的功能和管腳圖 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。電路無(wú)需調(diào)試。LM324 作反相交流放大器 。 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(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn) ,因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。每一組運(yùn)算放大器可用圖 1所示的符號(hào)來(lái)表示，它有 5個(gè)引出腳，其中 “+” 、“ ” 為兩個(gè)信號(hào)輸入端， “V+” 、 “V ” 為正、負(fù)電源端， “Vo” 為輸出端。 （ 1）電壓放大倍數(shù)定義為 : AU=uo/ui （ 2）電流放大倍數(shù)定義為 : AI=io/ii （ 3）互阻增益定 義為 : Ar=uo/ii （ 4）互導(dǎo)增益定義為 : Ag=io/ui 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。 一個(gè)微弱的電信號(hào)通過(guò)放大器后，輸出電壓或電流的幅得到了放大，但它隨時(shí)間變化的規(guī)律不能變，即不失真。放大的對(duì)象是變化量，放大的前提是傳輸不失真。例如用毫伏計(jì)測(cè)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(cè)量顯示溫度為實(shí)際溫度減去 20 度。然而，通常測(cè)量時(shí)儀表是處于室溫之下的，由于冷端不為零度，造成熱電勢(shì)差減小，使測(cè)量不準(zhǔn)，出現(xiàn)錯(cuò)誤。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(chēng)為熱電偶的冷端補(bǔ)償。 表 1： K 型熱電偶分度表 溫度 0 10 30 50 70 90 100 0 0 100 200 300 400 500 600 700 5 冷端補(bǔ)償 熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求其冷端（測(cè)量端為熱端，通過(guò)引線與測(cè)量電路連接的端稱(chēng)為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。 ③ 構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便。 ② 測(cè)量范 圍廣。必須配二次儀表，其優(yōu)點(diǎn)是： ① 測(cè)量精度高。這樣將 1 產(chǎn)生的溫差熱電勢(shì)通過(guò)連接導(dǎo)線 2 在顯示儀表 3 中顯示出來(lái)。此電勢(shì)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(shì)僅與其接點(diǎn)溫度有關(guān)。因此，在 A、 B 兩導(dǎo)體的接觸面上便形成一個(gè)由 A 到 B 的靜電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)將阻礙擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行，同時(shí)加速電子向相反方向運(yùn)動(dòng)，使從 B到 4 的電子數(shù)增多，最后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體 A 和 B 相接觸時(shí)，假設(shè)導(dǎo)體 A和 B的電子密度分別為 Na和 Nb 并且 NaNb，則在兩導(dǎo)體的接觸面上， 4 電子在兩個(gè)方向的擴(kuò)散率就不相同，由導(dǎo)體 A擴(kuò)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。 圖 ： 熱電偶溫度計(jì)示意圖 按右圖組成的熱電偶蕊及測(cè)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(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，這種物理現(xiàn)象就稱(chēng)為熱電現(xiàn)象 (即熱電效應(yīng) )。 、 熱電偶的測(cè)溫原理 熱電偶測(cè)溫必須由熱電偶、連接導(dǎo)線及顯示儀表三部分組成。 圖 ： K 型熱電偶 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。 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。 、設(shè)計(jì)要求 1) 能把 溫度量轉(zhuǎn)換成比例的模擬電信號(hào)（電壓或電流）； 2) 把模擬電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)； 3) 最后通過(guò)數(shù)字電路（計(jì)數(shù)、譯碼和顯示）直接指示出溫度值； 4) 被測(cè)溫度和控制溫度均可數(shù)字顯示； 5) 測(cè)量溫度為 0?8000C，精度為 ?0． 50C； 2 設(shè)計(jì)方案： 圖 ：熱電偶溫度控制方框圖 比較器：選用運(yùn)放構(gòu)成的遲滯比較器 A/D 轉(zhuǎn)換、顯示電路：選用 ICL7107 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(guò)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(yáng)數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)。 運(yùn)用電子技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量和控制任務(wù)，完成溫度測(cè)量和控制電路的連接和調(diào)試。進(jìn)一步熟悉集成運(yùn)算放大器的線性和非線性應(yīng)用。 、設(shè)計(jì)任務(wù) 進(jìn)一步熟悉模擬和數(shù)字設(shè)計(jì)方法和規(guī)范，并進(jìn)一步鞏固所學(xué)模擬電子及相關(guān)知識(shí)， 達(dá)到綜合應(yīng)用電子技術(shù)的目的，培養(yǎng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以及動(dòng)手實(shí)踐等能力，學(xué)會(huì)閱讀相關(guān)科技文獻(xiàn)，查找器件手冊(cè)與相關(guān)參數(shù)，獨(dú)立思考分析，完整理總結(jié)設(shè)計(jì)報(bào)告。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，經(jīng)常需要對(duì)某一系統(tǒng)的溫度進(jìn)行測(cè)量，并能自動(dòng)地控制、調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的溫度。 關(guān)鍵詞 ： K型熱電偶、冷端補(bǔ)償、線性校正、 0800℃、設(shè)定值、 A/D 轉(zhuǎn)換 目 次 引 言 ............................................................ 1 、設(shè)計(jì)任務(wù) ....................................................... 1 、設(shè)計(jì)要求 ....................................................... 1 設(shè)計(jì)方案： ...............