课程设计（论文）-温度控制系统设计

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1、课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目:温度控制系统的设计初始条件：NTC热敏电阻TECLM339运算放大器要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(ThermoelectricCooler，即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。（1）控制密闭容器内空气温度（2）容器容积>5cm*5cm*5cm（3）测温和控温范围：0℃~室温（4）控温精度±1℃时间安排：第18周理论讲解。第19周理论设计、实验室安装调试，地点：鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15

2、楼通信工程实验室（1）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日17摘要随着信息时代的到来,传感器技术得到了快速发展,其应用领域越来越广泛,对其要求越来越高,需求越来越迫切.传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一.因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的.通过平日的学习，我们了解了运算放大器，了解了BTL（推挽互补输出电路）。将我们已学的东西加以运用，组成了今天的这个电路。这个装置可以用来控制系统提供的温度，使得系统温度一直保持在使用者所想要温度点附近（因为控制的温度不可能精确地一直保持在固定的温度点，但是

3、可以在温控器上设定恒温范围的大小数值）,使用者可以利用调整设定来控制温控器，可以用很多方法来设计温控器，也可以使用各种不同的感温元件来测量温度。本文用热敏电阻来感应温度，通过TEC来调节温度。本文也详细介绍了温度控制模块的系统组成及工作原理,分析了TEC控制电路结构。关键词：传感器；TEC：温度控制17AbstractWiththearrivaloftheinformationage,sensor-basedtechnology,asameansofobtaininginformation,hasmaderemarkableprogress.Appliedin

4、morefieldswithhigherdemandsandmoreurgentneeds,sensor-basedtechnologyhasbecomeoneoftheimportantmarksofmeasuringthedevelopmentofscienceandtechnologyinacountry.Therefore,itisessentialtounderstandandgraspthebasicstructures,workingtheoriesandcharacteristicsofallkindsofsensors.Throughourd

5、ailystudy,wehaveknownsomethingaboutOperationalampliflersandBTL.Usingtheknowledgewehave,wemakeupthefollowingsource.A thermostat isa device forregulatingthe temperature ofa system sothatthesystem'stemperatureismaintainednearadesired setpoint temperature.Thearticletalkabouttheeachparts

6、oftemperaturecontrolsystem,andanalysisthecontrolsourceofTEC.Keywords:sensor；TEC；temperaturecontrol17目录第一章系统方案论证61.1总体方案设计6第二章元器件选择与单元电路设计102.1TEC原理102.2温度改变电路112.3温度采样电路112.4温控电路13第三章仿真结果与分析14第四章心得体会15第五章元器件清单16第六章参考文献1717第一章系统方案论证1.1总体方案设计方案一薄膜铂电阻将温度转换成电压，经温度采集电路放大、滤波后，送A/D转换器采样、量化

7、，量化后的数据送单片机做进一步处理；当前温度数据和设定温度数据经PID算法得到温度控制数据；控制数据经D/A转换器得到控制电压，经功率放大后供半导体致冷器加热或制冷，从而实现温度的闭环控制。系统大致可以分为：传感、单片机处理、控制及温控箱。图1.1温度传感系统17换能部分采用了电压电路，这主要考虑了电压信号不容易受干扰、容易与后续电路接口的优势；经过铂电阻特性分析，在要求的温度范围内铂电阻的线性较好，所以不必要增加非线性校正电路；采样电压再经过高精度电压放大电路和隔离电路之后输出；另外，由于高精度的需要，电路对电源要求较高，所以采用稳压电源电路的输出电压，并且

8、需要高精度运放。因为温度变化并不是很快