proteus在《传感器与检测技术》教学中的应用

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。Proteus在《传感器与检测技术》教学中的应用　　摘要：将Proteus仿真软件引入到传感器的教学中，以热电偶传感器为例，通过对热电偶特性及以热电偶为检测单元的测温系统的仿真，将抽象的教学内容与实际设计有机的结合起来。实现了虚拟仿真和实际制作的无缝对接，提高了学生的学习兴趣及问题分析能力，具有较好的推广意义。　　关键词：Pro

2、teus仿真软件传感器热电偶　　中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1672--0143-04　　1Proteus仿真软件引入传感器的教学　　Proteus嵌入式系统仿真开发平台是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件，是目前世界上最先进，最完整的嵌入式系统设计与仿真平台之一。从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。Proteus仿真软件可以进行电子线路的仿真与设计[1-3]为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项

3、目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。和单片机系统仿真[4]。使用Proteus软件进行传感器及其检测电路设计是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用[5-7]，有利于培养学生对传感器检测电路的设计能力及仿真软件的操

4、作能力；在教学实践环节中，Proteus仿真软件在理论教学与硬件制作之间建立了一座桥梁，使学生对传感器的学习更易理解，更容易提高。教学实践表明，将Proteus引入到传感器的教学中，极大提升了学生对传感器学习的兴趣，而进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作能极大提高系统设计效率。本文以工程上广泛应用的热电偶温度传感器测温电路的Proteus仿真为例进行介绍。　　2Proteus软件中的温度传感器　　Proteus软件中的温度传感器　　Proteus软件中有大量的传感器模型，其中温度传感器包括：热敏电阻、

5、集成电压、电流型传感器及热电偶传感器等。常用温度传感器见表1。　　热电偶　　两种不同成份的导体两端接合形成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端，另一端叫做冷端；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统

6、一设计型热电偶。　　热电偶符号及Proteus软件中热电偶的图形如图1所示。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　采用Proteus软件对热电偶进行仿真时，通过上下箭头调节温度，

7、再用电压表即可观察热电偶输出热电势与温度的关系。　　3热电偶测温仪的仿真　　热电偶的输出电压是mV级的，因此需要进行放大。与热电偶配对使用的放大器包括AD594和AD595。其中AD594与J型热电偶配对使用，AD595与K型热电偶配对使用。本文以AD594与J型热电偶的配合使用为例，介绍热电偶测温电路的设计方法及工作过程在Proteus仿真软件中的实现。　　设计的热电偶温度计包括J型热电偶，J型热电偶放大器AD594，显示模块ICL7135及驱动电路。测温及热电偶状态监测电路如图2所示。该电路的工作原

8、理如下：J型热电偶的一对导线末端点作为热电偶的连接点，它是AD594进行补偿的接点。此点需与AD594保持相同的温度。AD594外壳和印制板在1脚和14脚用铜箔进行热接触，热电偶的引线接到它的外壳引线上，从而保持均温。当热电偶的一条或两条引线断开时，AD594的12脚变为低电平，通过三极管电路控制555报警电路发出警报声，提示用户热电偶出现了断线故障。　　在图2中如果断开热电偶的一根连线，仿真运行后可以听到扬声器发出声音，从而模拟的实际应用