简易水温控制电路

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1、实用标准文案《简易水温控制电路》课程设计报告学院：专业：班级：姓名：学号：指导教师：2010年12月20~24日精彩文档实用标准文案目录1.课程设计目的22.课程设计任务和要求23.课程设计报告内容24.元器件清单115.设计总结116.参考书目12附录13精彩文档实用标准文案1.课程设计目的1）结合所学的电子电路的理论知识完成简易水温控制电路课程设计；2）通过该设计学会并掌握常用电子元器件的选择和使用方法；3）提高自己综合分析问题和解决问题的能力。2.课程设计任务和要求2.1课程设计任务我设计一个简易水温控制电路。该电力能够将水温控制在一个合适的

2、范围内，同时可以通过手动实现对水温范围的改变。2.2课程设计要求（1）要求电路能够通过两根电阻丝实现对水温的控制。假定水温范围是t1t2，t为实际温度。当tt2时，仅一根电阻丝通电加热；当t>t2时，两根电阻丝都不通电。（2）要求电路在t1、t2温度点不能出现跳闸现象，即电阻丝不能进行短时间内反复在通电和不通电之间转换。（3）要求电路能够显示出电阻丝的通电与否。要求电路能够手动调节水温控制的范围。（4）要求有课题综述，电路设计框；3.课程设计报告内容3.1课程设计方案选择及说明（1）系统组成框图简易

3、水温控制电路的总体框图如图1所示。它是由水温监测电路、水温范围测量电路、电阻丝开关电路、显示电路和电源电路5部分构成的。精彩文档实用标准文案如图1简易水温控制电路的总体框图水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化，同时将温度信号转化为电信号。水温范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞特性来避免跳闸现象。电阻丝开关电路的功能是完成控制电路和加热电路的强、弱电转换。显示电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与否显示出来。电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。3.2各单元电路的工作原理1.水温

4、监测电路和水温范围测量电路如图2所示，水温监测电路由可变电阻R9和电阻型温度传感器（RMF51-583）构成。电阻型温度传感器是最典型也是最简单的一种温度传感器，它的工作原理是通过阻抗的变化来表示温度的变化，同时将温度信号转化为电信号Vs，即Vs代表了实际的水温t。本电路采用电阻型温度传感器型号为RMF51-583,是一种正系数的电阻型温度传感器，即传感器的阻抗随温度的增加而增加。可变电阻的作用是通过调节可变电阻的阻值，就可以调节可变电阻的阻值，就可以调节Vs的范围，也就以调节水温控制的范围。水温范围测量电路即如图2所示，它由两部分构成：第一部分是

5、由电阻R1、R2和稳压管D1、D2构成的参考电压产生电路；第二部分是由迟滞比较器构成的水温范围测量电路。精彩文档实用标准文案图2水温监测电路和水温范围测量电路参考电源产生的功能是产生两个稳定的电压，这两个电压代表水温范围的上限值T1和下限值T2.由于参考电源产生电路输出端接入比较器的输入，为了防止出现输出电流导致参考电源不稳定的情况，电路采用电阻和稳压管相结合的方式构成。其中稳压管的稳定电压均为+8V，因此得到输出VREF1=+8V，VREF2=+4V。水温测量范围电路的功能有两个：第一是确定实际水温和水温控制范围的大小关系；第二是防止出现跳闸现象

6、。首先VREF1和VREF2分别接入两个运算放大器的同相输入端，而Vs则同时输入到这两个运算放大器的反相输入端。这样当VSVP1时，V1和V2输出都为低电平（表示运算放大器的同相输入端）。由于Vs、VREF1和VREF2分别代表t、t2、t1，实际水温和水温控制范围的大小关系就确定了。其次，本电路通过迟滞比较器代替单门限比较器来防止跳闸现象的出现。迟滞比较器u1的特性表达式为V1T+=VP1=R5·VREF1/(R3+R5)+R3·V1/(R

7、3+R5)=(7.3+1.1)V=8.4V(1.1)V1T-=VP1=R5·VREF1/(R3+R5)+0=7.3V(1.2)由式（1.1）和式（1.2）可以得到回差范围为1.1V,即V1精彩文档实用标准文案从高电平转化为低电平和从低电平转化为高电平的分界点电压值有了1.1V的差别，从而可以防止跳闸现象的出现。同理，迟滞比较器的特性表达式为V2T+=VP2=R8·VREF2/(R7+R8)+R7·V2/(R7+R8)=(3.6+1.1)V=4.7V(1.3)V2T-=VP2=R8·VREF2/(R7+R8)+0=3.6V(1.4)由式（1.3）和式

8、（1.4）可求得迟滞比较器U2的V2T+-V2T-之差(4.7V-3.6V)同样具有1.1V的回差范围。在水温监测电路和水