温度测量仪课程设计 - 副本

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1、开封大学课程设计电子电气工程学院电子信息工程技术11级电子二班目录第1章绪论………………………………………………………………………1第2章温度测量仪的电路设计…………………………………………………32.1温度测量仪总体框图……………………………………………………32.2AD590集成温度传感器…………………………………………………32.3K—℃变换器……………………………………………………………42.4放大器……………………………………………………………………52.5比较器……………………………………

2、……………………………52.6报警设备…………………………………………………………………62.7电路原理图………………………………………………………………7第3章仿真与制作………………………………………………………………83.1电路的仿真………………………………………………………………83.2仿真结果及其分析………………………………………………………123.3温度测量仪的调试……………………………………………………12第4章总结报告…………………………………………………………………13参考文献…………

3、…………………………………………………………………16第1章绪论1.1电子技术的发展趋势电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。进入21世纪，人们面临的是以微电子技术（半导体和集成电路为代表）电子计算机和因特网为标志的信息社会。高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。现代子技术在国防、科学、工业、医学、通讯（信息处理、传输和交流）及文化生活等各个领域中都起着巨大的作用。现在的世界，电子技术无处不在：收音机、

4、彩电、音响、VCD、DVD、电子手表、数码相机、微电脑、大规模生产的工业流水线、因特网、机器人、航天飞机、宇宙探测仪，可以说，人们现在生活在电子世界中，一天也离不开它。电子管时代（1905~1948）。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿 命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电

5、路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。晶体管时代（1948～1959）。1947年贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱研制成第一个点接触型晶体管，揭开了晶体管的发展序幕。集成电路阶段（1960~至今）。自1958年第一块集成元件问世以来，集成电路已经跨越了小、中、大、超大、特大、巨大规模几个台阶，集成度平均每2年提高近3倍。随着集成度的提高，器件尺寸不断减小。而本实验所研究的温度测量仪，由于其可靠性高、便携性好、功能齐全、功耗低、适用场合广泛、测温精度高等特点，广泛应用于温

6、度差测量领域。第2章温度测量仪的电路设计2.1温度测量仪总体框图使用温度测量仪，首先经过AD590集成温度传感器的作用，使外界温度转换为电流用表示。因为上述为绝对温度K和电流之间的转换关系，而在设计中我们需要采用℃，所以我们必须使其转换成摄氏温度℃和电流之间的关系，这就要用到K—℃变换器。通过K—℃变换器的作用，我们便得到想要的℃和电流之间的直接转换关系。得到的电流再经过放大器的放大，即可直接用电压表读出被测对象的温度值。然后放大后的电压接一比较器，比较器的输出端接报警设备。报警设备可由一个发光二极管

7、组成。在设置了预警温度后，由比较器输出端的电压决定二极管是否发光，从而起到警报作用。基本原理图如图2.1.1所示。电压表报警设备比较器被测对象象K—℃变换放大图2.1.1温度测量仪原理框图2.2AD590集成温度传感器AD590是利用PN结正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器。这种器件在被测温度一定时，相当于一个恒流源。该器件具有良好的线性和互换性，测量精度高，并具有消除电源波动的特性。即使电源在5～15V之间变化，其电流只是在1μA以下作微小变化.1、流过器件的电流(μA)等于器件所处

8、环境的热力学温度(开尔文)度数。2、可测量范围-55℃至150℃.3、供电电压范围+4V至+30V.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2.2.2所示。由图可得：由（R一般取10KΩ）所以。图2.2.1AD590原件符号图2.2.2温度——电压转换电路2.2K—℃变换器因为AD59