電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-溫度測(cè)量與控制器-在線瀏覽
2025-07-18 12:20本頁(yè)面
【正文】 溫度。方案二：系統(tǒng)框圖如圖1所示，溫度傳感器測(cè)量溫度，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后經(jīng)過(guò)濾波消除干擾信號(hào)，放大電路將所測(cè)信號(hào)幅度與后續(xù)電路的工作范圍做一匹配，所得有用信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換專(zhuān)職轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。此系統(tǒng)可以對(duì)被測(cè)體的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量，并進(jìn)行有效控制，總體上實(shí)現(xiàn)了溫度的測(cè)量與控制。此方案是將測(cè)量溫度與輸入控制溫度轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)了溫度的控制。利用分頻實(shí)現(xiàn)控制溫度與頻率的對(duì)應(yīng)，整個(gè)電路中以頻率為參數(shù)參與溫度的控制過(guò)程。方案二：將所有的信號(hào)都轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)處理，克服了模擬信號(hào)易受干擾的缺點(diǎn)。但是由于其上、下限溫度限定電路復(fù)雜，故舍棄。控制電路中以模擬信號(hào)為主，實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確。整體構(gòu)思：總體設(shè)計(jì)框圖如下圖3所示，從溫度的采集到與設(shè)定溫度的比較，再到控制過(guò)程都是模擬信號(hào)，在顯示電路中，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)顯示。圖3五、 具體實(shí)現(xiàn)和各部分定性說(shuō)明及定量計(jì)算下面就整體構(gòu)思中提及的八大模塊，依次進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。最后附上元件的清單表。利用金屬的這一特性，我們可以通過(guò)監(jiān)測(cè)金屬電阻的變化實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。常見(jiàn)鉑測(cè)溫電阻的標(biāo)稱(chēng)電阻值為100Ω，溫度系數(shù)是3850106/℃。溫度跨度越大誤差也越大。當(dāng)要求很細(xì)微的調(diào)整溫度時(shí)，要選用溫度系數(shù)一致的傳感器。為此在恒壓下工作必須要有線性校正電路。校正的方法采用正反饋線性校正。這樣V out 大，對(duì)傳感器所加的電壓V B 也大，結(jié)果使得V out 變小，實(shí)現(xiàn)了線性校正。該方案工作原理是先將模擬量轉(zhuǎn)換成9位二進(jìn)制數(shù)，再將最低一位和前八位相加這樣就可以將測(cè)量精度提高到177。綜合考慮，選擇方案一，即AD574來(lái)實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。將這9位數(shù)字信號(hào)的高8位與最低一位相加，從而將轉(zhuǎn)換精度提高。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。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi（）為反相輸入端；Vi+（+）為同相輸入端。 圖6 圖7 控制電路（溫控電路）由于通過(guò)溫度傳感器測(cè)得溫度后，將溫度值轉(zhuǎn)化為電壓值，因此，利用電壓值之間的大小關(guān)系就可以控制溫度的大小。所以，利用剛才介紹的LM324電壓比較器來(lái)完成控制電路的核心控制，由于比較器最小輸入電壓差為40mV，而溫度測(cè)量中輸出電壓精度在5mV，因此需要加大電阻以提高電壓值，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電壓的正常比較。將開(kāi)關(guān)K打在2的位置，電位器W2中間頭的電壓經(jīng)過(guò)電壓跟隨器A后送到數(shù)顯表頭輸入端來(lái)顯示控制溫度數(shù)值． 調(diào)節(jié)電位器W2，數(shù)顯表頭所顯示的數(shù)值隨之變化，所顯示的溫度數(shù)值即為控制溫度值．電位器W1為預(yù)控溫度調(diào)節(jié)，其電壓調(diào)節(jié)范圍為0——，對(duì)應(yīng)可調(diào)節(jié)溫度范圍為0——27℃．此電位器調(diào)整后，其中間頭的電壓與電位器W2中間頭的電壓分別送入比較放大器B(放大倍數(shù)為1）的反相及同相輸入端，B輸出端的電壓為二輸入電壓之差．此電壓對(duì)應(yīng)兩個(gè)設(shè)定的溫度值之差． 當(dāng)溫度傳感器輸出的電壓小于B的輸出電壓時(shí)，C輸出高電平。當(dāng)實(shí)際溫度上升到100℃以上時(shí)，溫度傳感器的輸出電壓大于1V，電壓比較器D輸出低電平。它組成的多諧振蕩器再加上發(fā)光器件和揚(yáng)聲器，就構(gòu)成了此聲光報(bào)警器，當(dāng)前置電路產(chǎn)生的邏輯信號(hào)
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