水温测量仪原理图设计

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1、课程设计任务书水温测量仪的设计（一）设计目的1、通过对温度测量电路的设计，安装和调试了解温度传感器的性能，学会在实际电路中运用；2、进一步熟悉集成运放的线性和非线性运用；3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。（二）设计要求和技术指标1、技术指标：要求设计一个温度测量器件，其主要技术指标如下：（1）测量温度：室温—50℃；（2）被测温度达到50℃时，指示灯亮（或蜂鸣器工作）；（3）由数字电压表实现温度显示，可直接读出温度值。2．设计要求：(1)设计一个能满足要求的温度测量及报警电路；(2)要求绘出原理图，并用Protel99画出印制板图；(3)根据设计

2、要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；(4)在万能板或面包板上安装好电路并调试；(5)拟定测试方案和设计步骤；(6)撰写设计报告，测试总结及使用说明书。（三）设计提示1．基本原理：20被测对象K—℃变换放大电压表比较器报警设备2．温度传感器：建议采用AD590集成温度传感器进行温度～电流转换。它是一种电流型二端器件，其内部已作修正，具有良好的互换性和线性。有消除电源波动的特性。输出阻抗达10MΩ，转换当量为。器件采用B－1型金属壳封装。温度—电压变换电路如图1所示。由图可得：如R=10KΩ，则。图1温度—电压转换电路图2K—℃变换电路3、K—℃变换器：因

3、为AD590的温控电流值是对应绝对温度K，而在设计中需要采用℃，由运放组成的加法器可以实现这一转换，参考电路如图2所示。元件参数的确定和－UR选取的指导思想是：0℃（即273K）时，。4、放大器：设计一个反相比例放大器，使其输出u03满足100mV/℃。用数字电压表可实现温度显示。5、比较器：由电压比较器组成，如图3所示。UREF为报警时温度设定电压，Rf2用于改善比较器的迟滞特性，决定了系统的精度。20图3比较器图4驱动电路6、调试要点和注意事项：用温度计测传感器处的温度T(℃)如T=27℃（300K）。若取R=10KΩ，则，调整UR的值使，若放大器的放大

4、倍数为－10倍，则放大器的输出u03应为2.7V。测比较器的比较电压UREF值，使其等于所设定的温度乘以0.1V，如设定温度为50℃，则值为5V。比较器的输出可接LED指示或蜂鸣器。把温度传感器加热（可以电吹风吹）在温度小于设定值前LED应处于熄灭状态，反之，为点亮。7、实验用仪器设备（1）数字电压表（2）面包板或万能板（3）智能电工实验台8、设计用主要器件AD590集成温度传感器一只、741四块、蜂鸣器/LED各一个、电阻电容若干、晶体管一只（驱动电路）、电阻若干（四）设计报告要求1、选定设计方案；2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值；3、

5、整理测试数据（五）设计总结1、在测试中发现什么故障？如何排除？2、心得体会。20摘要本设计介绍了水温测量仪的工作原理，它是一种简易水温测量电路，主要是采用一些简单的电子元件即可它是采用由直流稳压电源，温度—电压转换电路，K—℃电路，驱动报警电路，放大电路和比较电路五个核心部分组成。直流稳压电源电路由通用电学实验台提供稳压电压；温度—电压转换电路由集成AD590模拟温度传感器进行温度—电流转换；K—℃转换器由uA741运放组成的减法器来实现这一功能；放大器同样由uA741运放组成的反相比例放大器；比较器由uA741实现电压比较；驱动报警电路则由晶体管和发光二极

6、管构成，水温测试仪能测量水温并实现超温报警。2020目录第一章绪论…………………………………………………1第二章系统设计方案论证及分析…………………………12.1设计目的…………………………………………………12.2设计任务…………………………………………………22.3设计要求…………………………………………………22.4电路原理分析……………………………………………32.5设计方案…………………………………………………42.6水温测量仪各部分的参数设计……………………………62.6.1集成温度传感器AD590……………………………………62.6.2K—℃变

7、换………………………………………………72.6.3电压的放大………………………………………………82.6.4比较器…………………………………………………92.6.5报警设备………………………………………………112.7水温测量仪工作过程……………………………………12第三章水温测量仪的仿真与制作…………………………143.1仿真电路的建立与测试…………………………………143.2水温测量仪的制作………………………………………183.3调试与误差分析…………………………………………18第四章结束语………………………………………………1920第五章参考文献………

8、……………………………………19第六章附录……………