模电课程设计模板

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1、模拟电子技术课程设计报告课程设计名称：0~100℃温度测控仪的设计与制作系别：三班级：09电子信息工程1班学号：20090306104姓名：陈亚男指导老师：孙汉忠课程设计时间：2011.12.5—2011.12.167一、课题名称：0~100℃温度测控电路设计二、已知条件1、选通用廉价的4运放LM3242、模拟试验箱提供±12v、±5v电源，数字万用表测量电流、电压3、自费购置电烙铁、尖嘴镊子、仪表螺丝刀（偏平头）三、主要技术指标1、测量温度范围0~100℃，量程10%即~10℃、~+110℃2、量程精度：±1%3、具有JPI总线接口，

2、在0~100℃范围内电压电平：0~5v；电流电平4~20mA4、温控与报警：在0~100℃范围内任意温度可设置完报警或温控制（Δt=±2℃）四、电路工作原理设计（一）、原理概述本设计用于测量0~100℃的温度，并可在此范围内设置温控点，并给出各信号指示（报警）。由温度传感器检测到的与温度对应的电压值Ut，送至由A1a及R4+Rp1组成的灵敏度校正电路，调节Rp1，整完传感器灵敏度10mv/℃本设计用于摄氏度测量。当0℃时，探头输出Ut≈700mv，A1a放大大约为3.5v。必须设置减法器，当Ut=700mv时测量放大器A1b的输出U⑦=

3、0。Rp2为调节电位器。A1c、R13、VT1、Rp3、Rp4组成电流转换器。VT1的集电极电流Ic=U⑨/R13，LED1做指示用。0℃时，调Rp4，使Ic=4mA。100℃时，调Rp3，时Ic=20mA。A1d、VT2、Rp5组成迟滞比较器。当U（14）为高电平时，VT2导通，由电流流过LED2，作超温报警，如果在VT2集电极接入继电器，由继电器的常开触点接通或切断电源，实现定温控制（二）、电路设计1、在0~100℃（低温）可选用的温度传感器很多：PN结、热敏电阻、铜、铂电阻、、、、热电偶等等。PN结具有灵敏度高、线性好、价廉等优点

4、。故本设计采用PN结传感器，可选用开关二极管（N4148；将9013集—基相连，当二极管用参数离散性好，自热效应小，线性优良。故本设计取此为免除自热效应，取较小电流。Ic=(6-0.6)/10k=0.54mA2、灵敏度校正A1a,为同相比例放大器。电压增益。Au=1+(R4+Rp1)/R3=4+(0~10)/5=5~6Vcc≥U①+(1~1.5)V≥3.5+1.5≥5V…….①3、减法器减法器的作用之一是适应摄氏度测量即0℃，U⑦=0，它的作用2是满量程ＧＰＩ接的零点。△t=100℃.△U①=1000mV.满度U⑦=5000mV,故此级

5、增益=5.7U⑦=（U⑤—U①）R8／R5取R5=R6=20KR8A=R8B=100K4、电压／电流转换器该电路的作用是将U⑦的0~5V电压转换成4~20mA电路Ic=U-∕R13U-=U+(U⑩),按迭加定理U⑩=（Ua-Ub）/2Ua=0时，调Rp4使Ic=4mAUb=2×4／1000×56=448mA而当U⑦=5V时（即100℃）Ua=(20÷1000×56-448)×2Vcc的选择取决于恒流负载，如果RL=500Ω则Vcc≥Ue+Uce+ILRL≥1.12V+1.5V+20×500≥12.62V∴当Vcc给定=12VRL＜500

6、Ω本设计选Vcc=12V.主要是为了适应较大的RLLED1用于调试指示，当IC=ID=20mA,VT1PCM=（12-2-1.5)*20*10-3=8.5*20*10-3=170m（LED压降1.8--2.2V，取平均值2V）而9013ICM=150mA，PCM=450mw（如果U7>5V.Rp3又将调得太高，有可能损坏VT1或LED1）9013满足需要。五、电路制作1、探头制作：取一直三极管把2、3拧到一起，然后把23和1分别焊接到两根导线上，再把细热管套在23引脚上，以防止1与23碰到一起，再把粗热管套在1和23引脚上，然后用吹风机

7、把热管吹变扁。2、探头测试0C，Ut0=649(冰水混合液)100C，Ut100=448(沸水)灵敏度（Ut100-Ut0)/100=2.02mv/C（例）7【灵敏度校正：αt=10mv/C所以：10mv=2.02*Au1Au1=5.40调Rp1校正：1+（15+Rp1）/5k=5.40Rp1=4.4*5.4-15=7k(!!)Rp1=10k.如果αt<2.02mv/C,则校正后达不到10mv/C】3、线路板安装焊接把不同阻值的电阻焊接到相应的位置，在依次把电容、三极管、导线、LED焊接到电阻板上。成绩与不足在焊接时有虚焊，并且焊接的亮

8、度不过，焊接技术有待提高。焊接电位器前应该先调节电位器以减小误差，虽然焊接后也可以调节，但是误差太大，为最后的调试带来很大麻烦。焊接芯片时应该注意少放锡防止各个引脚黏在一起。六．调试用模拟电路实验箱提供电源